Viehzüchter, die häufig Rinder zwischen den Feldern wechseln – ähnlich wie einst Bisons durch Kanadas Prärie zogen – bauen Dürreresistenz in Westkanadas Grasland auf, so eine Reihe von Studien der University of Alberta, die darauf abzielen, Wege zu finden, um die Netto-Kohlenstoffbilanz von beweidetem Grasland zu verbessern und mehr zu pflegen belastbare Landschaften.
„Die Art und Weise, wie wir diese Wiesen bewirtschaften, hat weitreichende Auswirkungen auf die Biodiversität, das Klima und die Lebensmittelsicherheit“, sagte Timm Döbert, Postdoktorand an der Fakultät für Naturwissenschaften und Leiter einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Geoderma.
Für das fünfjährige Projekt untersuchte das Team die adaptive Multi-Paddock-Beweidung (AMP), eine Art Rotationsbeweidung, die durch hohe Tierdichte, kleine Paddocks und kurze Beweidungsperioden gefolgt von einer langen Ruhezeit gekennzeichnet ist.
„Die konzeptionelle Idee dieser Art der Beweidung ist es, eine relativ kleine Fläche kurzzeitig und mit hoher Tierdichte zu beweiden, gefolgt von einer längeren Ruhephase, damit sich die Vegetation vollständig erholen kann“, sagt Döbert. „Es soll die natürlicheren Beweidungsmuster widerspiegeln, unter denen sich diese Graslandschaften entwickelt haben, einschließlich des Hüteeffekts von Bisons in einem nordamerikanischen Kontext, aber allgemein gesagt des Hüteeffekts von Wildtieren.“
Bis zu 34 AMP-Ranchs wurden mit „benachbarten Ranches“ gepaart, die am anderen Ende des Spektrums im Wesentlichen ein offenes Feld sind, auf dem sich Rinder frei bewegen, aber auch jene Ranches umfassen, die ihre Herden weniger oft wechseln. Sie haben im Durchschnitt auch ein 30-mal geringeres Ruhe-zu-Weide-Verhältnis und eine 23-mal geringere durchschnittliche Viehdichte pro Paddock als AMP-Ranchs.
Die Forscher fanden heraus, dass AMP-Ranchs eine 30 Prozent höhere Wasserinfiltration aufweisen als benachbarte Ranches.
„Das westliche Grasland ist ein wasserbegrenztes Ökosystem. Wenn wir also Managementänderungen auf dem Feld identifizieren können, die relativ einfach umzusetzen sind und dann einen so starken Vorteil für die Wasserinfiltration haben, wird dies den Viehzüchtern potenzielle Strategien zur Verbesserung bieten sich an ein sich veränderndes Klima anpassen“, sagte Döbert.
Im Gegensatz zu ausgedehnten Ruhepausen zeigten direkte Tierauswirkungen, einschließlich der Viehbesatzrate, minimale oder sogar negative Auswirkungen auf die Infiltration, was die allgemeine Vorstellung stützt, dass die Beweidung mit moderaten oder niedrigen Besatzraten für die Gesundheit des Grünlandes günstig ist.
Ein nachhaltiges Gleichgewicht finden
Unabhängig vom Beweidungsansatz führten höhere Tierzahlen in der Regel zu einem Anstieg der CO2-Emissionen, wie eine weitere Studie, an der Döbert als Co-Autor beteiligt war, in der Zeitschrift veröffentlichte Wissenschaft der gesamten Umwelt. Allerdings war die Methanaufnahme im Boden auf den mit AMP beweideten Ranches 1,5-mal höher als auf ihren benachbarten Pendants.
„Es scheint, dass eine geringere Tierzahl nicht nur die Treibhausgasemissionen verringert, sondern auch der Wasserdynamik in den Graslandschaften Westkanadas zugute kommt“, sagte Döbert.
„Wenn Sie mehr Tiere haben, als das Land ernähren kann, geraten Sie in Probleme mit der Bodendegradation – und viel zu viel kann sogar zu Wüstenszenarien führen.“
Döbert erklärte, Grasland bedecke von Natur aus mehr als 30 Prozent des Landes auf der Erdoberfläche und sei entscheidend für die Bereitstellung von Ökosystemgütern und -dienstleistungen, den Schutz von Wildtieren und die Milderung der Auswirkungen eines sich ändernden Klimas.
In den letzten zwei Jahrhunderten gingen jedoch große Teile des Graslandes in Westkanada durch landwirtschaftliche Umwandlung verloren, und was übrig bleibt, wird hauptsächlich als Viehweide genutzt.
„Bei der Umwandlung verlieren wir enorm viel Bodenkohlenstoff“, sagt Döbert. „Man kann den Hebel in die richtige Richtung lenken, aber eigentlich ist der Grünlandschutz in erster Linie so entscheidend, um zusätzliche CO2-Emissionen zu vermeiden.“
Abgesehen davon bemerkte er, dass der Hintergrund für dieses Projekt darin bestand, die Wissenschaft zu etablieren, die für die Entwicklung von CO2-Ausgleichsprotokollen verwendet werden kann.
„Ja, bei geringeren Tierzahlen erhalten die Viehzüchter möglicherweise weniger Geld durch ihre Viehzucht, aber sie erhalten möglicherweise finanzielle Unterstützung für ihre Verwaltung des Landes als zusätzlichen Einkommenskanal.“
Weitere Ergebnisse zu organischem Kohlenstoff im Boden, Funktion und Diversität der Pflanzengemeinschaft, dem Bodenmikrobiom und sozioökonomischen Aspekten der AMP-Beweidung werden im Laufe des kommenden Jahres veröffentlicht.
Die Studien wurden veröffentlicht in Geoderma, Wissenschaft der gesamten Umwelt und Agronomie.
Timm F. Döbert et al, Adaptive Multi-Paddock-Beweidung verbessert die Wasserinfiltration in kanadischen Graslandböden, Geoderma (2021). DOI: 10.1016/j.geoderma.2021.115314
Zilong Ma et al., Bodentreibhausgasemissionen und Beweidungsmanagement in nördlichen gemäßigten Graslandschaften, Wissenschaft der gesamten Umwelt (2021). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2021.148975
Bharat M. Shrestha et al., Adaptive Multi-Paddock-Beweidung senkt das Treibhausgasemissionspotenzial des Bodens durch Veränderung der extrazellulären Enzymaktivität, Agronomie (2020). DOI: 10.3390/Agronomie10111781