Entwässerte Torfböden in Dänemark sind für etwa ein Drittel der landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen verantwortlich.
„Eine der wirksamsten Klimamaßnahmen, die wir haben, besteht darin, die Entwässerung von Torfböden zu stoppen. Das bedeutet jedoch, dass das Land nicht auf die gleiche Weise wie normaler landwirtschaftlicher Boden bewirtschaftet werden kann, weil es wieder vernässt werden würde“, erklärt Poul Erik Lærke, ein leitender Forscher am Institut für Agrarökologie der Universität Aarhus.
Sollten Landwirte nicht in der Lage sein, das Land zu bewirtschaften, müssten die Grundeigentümer für den Wertverlust entschädigt werden, was erhebliche Kosten für die Gesellschaft mit sich bringen würde.
„Aber ein Teil des Verlusts könnte tatsächlich ausgeglichen werden, wenn auf der Fläche Nutzpflanzen angebaut werden, die auch unter feuchten Bedingungen gedeihen. Gleichzeitig kann dadurch auch das Risiko verringert werden, dass andere Naturflächen als Ausgleich für den Verlust in landwirtschaftliche Flächen umgewandelt werden.“ aktuelle landwirtschaftliche Produktion auf Torfböden“, erklärt er.
Drei Produktionsszenarien
In einer neuen Studie untersuchten Henrik Thers und andere Forscher der Abteilung Agrarökologie anhand typischer Berechnungsmethoden für Ökobilanzen die Treibhausgasemissionen für drei verschiedene Anbauszenarien.
„Wir haben IPCC-Emissionsfaktoren und Anbaubedingungen für Torfböden in Mooren und Feuchtwiesen verwendet“, erklärt Thers. Die Studie umfasste drei verschiedene Szenarien, die wie folgt lauten:
Kartoffelfruchtwechsel auf tief entwässertem Hochmoor-Torfboden
Mehrjähriges Schilfgras auf nicht entwässertem Hochmoor-Torfboden
Mehrjähriges Schilfgras auf schlecht entwässertem, feuchtem Wiesentorfboden
Die Ergebnisse zeigen, dass die Treibhausgasemissionen durch die Umstellung von der Kartoffelfruchtfolge auf den Schilfgrasanbau deutlich reduziert werden können.
„Wir haben herausgefunden, dass die Treibhausgasemissionen aus der Kartoffelfruchtfolge im Hochmoor, Szenario 1, durch die Umstellung auf kultiviertes Schilfgras auf nicht entwässertem Hochmoor, Szenario 2, um 35 % reduziert werden könnten“, sagt Thers.
Darüber hinaus ergab die Analyse, dass die Treibhausgasemissionen aus Szenario 3, dem auf der Feuchtwiese angebauten Schilfgras, sogar geringer ausfielen als die Emissionen aus Szenario 2. Dies ist den Forschern zufolge vor allem auf Unterschiede im durchschnittlichen jährlichen Wasserstand zurückzuführen.
Biomasse für Biogas und Bioraffination
Wenn der traditionelle Kartoffelanbau durch den Schilfgrasanbau ersetzt wird, müssen auch neue Verwendungsmöglichkeiten für die Kulturpflanzen gefunden werden. Im Gegensatz zu Kartoffeln kann Schilfgras vom Menschen nicht verzehrt werden.
„Andererseits kann die Produktion und Ernte von Biomasse auf nicht entwässertem Torfboden für verschiedene Zwecke in Bioraffinerien, für Biogas oder für die Pyrolyse genutzt werden und so andere Proteinquellen oder den Einsatz fossiler Ressourcen ersetzen. Dies erhöht möglicherweise die berechnete Reduzierung von.“ Treibhausgasemissionen bei der Umstellung auf Grasproduktion auf nicht entwässertem Torfboden“, erklärt Thers.
„Unsere Analyse berücksichtigt nicht die Verwendung der geernteten Biomasse, da eine solche Analyse nur für bestimmte Endprodukte durchgeführt werden kann, die alle Nebenprodukte umfassen. Als vereinfachte Alternative wird das Reduktionspotenzial daher anhand der Menge der produzierten Biomasse bzw. berechnet Rohprotein, das bei der Umstellung von der Kartoffelfruchtfolge auf Schilfgras eine zusätzliche Reduzierung zeigt.“
Die Studie berücksichtigt keine Produktionsökonomie und die Forscher erkennen an, dass die Schilfgrasproduktion vor Herausforderungen stehen wird, wenn es darum geht, wirtschaftlich mit dem Kartoffelanbau zu konkurrieren.
Lokales Wissen ist entscheidend
Den Forschern zufolge gelingt es zwar nicht immer, zuvor entwässerte Hochmoore vollständig zu sättigen, auch wenn die jetzige Entwässerung eingestellt wird, dennoch lassen sich deutliche Reduzierungen der Treibhausgasemissionen erzielen.
„Es ist wahrscheinlich, dass die ursprüngliche Vegetation, die von Torfmoosen dominiert wird, wiederhergestellt werden muss, um das Moor während der Sommermonate wieder feucht zu machen, und das kann einige Zeit dauern. Wir sehen nicht die gleiche Herausforderung auf Feuchtwiesen, wo der Wasserstand hauptsächlich ist.“ wird durch den Wasserstand im Bach gesteuert, in den die Felder münden“, erklärt Lærke.
Die Forscher betonen in ihrer Studie, dass die Kenntnis der örtlichen Gegebenheiten für die Abschätzung des Reduktionspotenzials für Treibhausgasemissionen im Zusammenhang mit der Vernässung entwässerter Torfböden unerlässlich ist. Daher kann die Landnutzung nach der Einstellung der Entwässerung immer noch eine neue Form der Biomasseproduktion darstellen, wenn die landwirtschaftlichen Flächen nicht in wilde Natur umgewandelt werden.
Das Ernten und Entfernen von Biomasse kann auch ein wichtiges Instrument sein, um nährstoffarme Böden zu erreichen, bevor das Gebiet der wilden Natur übergeben wird, und so zu einer vielfältigeren Vegetation beizutragen.
Durch die Produktion von Schilfgras können ursprüngliche Ökosysteme wiederhergestellt werden
„Der Demonstrationsexperiment mit Schilfgras im Store Vildmose hat gezeigt, dass es möglich ist, mit mäßiger Düngung große Mengen an Nährstoffen aus Torfböden zu entfernen und insgesamt mehr Nährstoffe zu entfernen als ohne Düngung. Daher kann die Produktion von Schilfgras auch ein Schritt in Richtung Wiederherstellung sein.“ des ursprünglichen Ökosystems mit hoher Artenvielfalt“, sagt Lærke.
Laut den Forschern unterstreicht ihre Studie die Notwendigkeit weiterer Forschung und Anpassung von Methoden zur Umsetzung wirksamer Strategien zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen aus Torfböden. Mit der Befeuchtung von Torfböden sind immer noch viele Herausforderungen und Komplexitäten verbunden, aber die Ergebnisse zeigen das Potenzial, die Auswirkungen auf das landwirtschaftliche Klima zu verringern und gleichzeitig einen Teil der Produktion auf Torfböden aufrechtzuerhalten.
Der Artikel wird in der Zeitschrift veröffentlicht Heliyon.
Mehr Informationen:
Henrik Thers et al., Vergleich der Treibhausgasemissionen von einjährigen Fruchtwechselkulturen auf entwässerten, gemäßigten, landwirtschaftlich genutzten Torfmooren mit der Produktion von Schilfrohrgras in der Paludikultur unter Verwendung eines LCA-Ansatzes, Heliyon (2023). DOI: 10.1016/j.heliyon.2023.e17320