Es besteht Bedarf an einer genaueren Erfassung von Lachgas aus landwirtschaftlichen Ernterückständen

Es besteht die Notwendigkeit, die Art und Weise der Bilanzierung von Treibhausgasen aus der Landwirtschaft zu ändern. Die aktuelle Bestandsaufnahme von Lachgas aus Pflanzenresten basiert ausschließlich auf der Stickstoffmenge in den Rückständen, entscheidende Faktoren wie die Abbaubarkeit der Pflanzenreste werden jedoch nicht berücksichtigt. Dies führe den Forschern zufolge zu irreführenden Inventuren, wodurch auch mögliche Abhilfemaßnahmen falsch dargestellt würden.

Ernterückstände sind eine wichtige Ressource in der Landwirtschaft. Sie tragen Kohlenstoff zum Boden bei, erhöhen die Bodenfruchtbarkeit und spielen eine wichtige Rolle im landwirtschaftlichen Ökosystem, spielen aber auch eine Rolle bei der Energieversorgung und dem Recycling von Nährstoffen. Ernterückstände können sehr vielfältig sein und sehr unterschiedliche Zusammensetzungen und Eigenschaften aufweisen. Dabei kann es sich um Zwischenfrüchte, Gras, Kleegras, Gemüse, Stroh usw. handeln. Sie können aus Rückständen von Wurzeln oder oberirdischen Pflanzenteilen bestehen.

„Alles in allem gibt es große Unterschiede in der Qualität der Ernterückstände, die im Rahmen der allgemeinen Anbaupraxis dem Boden zugesetzt werden“, sagt Professor und Abteilungsleiter Jørgen E. Olesen von der Abteilung für Agrarökologie der Universität Aarhus.

Er leitete eine neue wissenschaftliche Studie, die die Unterschiede bei Ernterückständen und deren unterschiedlichen Einfluss auf die Lachgasemissionen landwirtschaftlicher Felder beleuchtet.

„Ernterückstände sind für die Aufrechterhaltung der Bodenfruchtbarkeit unerlässlich und spielen darüber hinaus eine wichtige Rolle bei der Aufrechterhaltung oder Erhöhung des Kohlenstoffgehalts im Boden. Leider tragen sie auch zum Ausstoß von Lachgas bei“, sagt Jørgen E. Olesen.

Konflikt mit aktuellen Emissionsinventaren

IPCC – der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen – erstellt Richtlinien für die Erstellung nationaler Inventare der Treibhausgasemissionen, einschließlich Lachgasemissionen, wenn Ernterückstände auf die Felder zurückgebracht werden.

Das IPCC ist eine internationale Organisation, die 1988 von der Weltorganisation für Meteorologie (WMO) und dem Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP) gegründet wurde. Der Zweck des IPCC besteht darin, wissenschaftliche Erkenntnisse über den Klimawandel, seine Ursachen, Auswirkungen und mögliche Anpassungs- und Eindämmungsstrategien zu bewerten.

Das IPCC spielt eine Schlüsselrolle bei der Sammlung und Bewertung der neuesten wissenschaftlichen Literatur zum Klimawandel und der Erstellung von Berichten, die Politiker und Entscheidungsträger weltweit informieren. IPCC-Berichte dienen als Grundlage für internationale Klimaverhandlungen und die Entwicklung politischer Maßnahmen.

Die Organisation ist dafür bekannt, umfassende Bewertungen der Klimawissenschaft zu veröffentlichen, darunter Berichte über Treibhausgase, Meeresspiegelanstieg, Temperaturänderungen und andere Aspekte des Klimawandels.

Die Arbeit des IPCC spielt daher eine entscheidende Rolle für das Verständnis und die Bewältigung des Klimawandels auf globaler Ebene.

Die Inventarisierungsmethode des IPCC umfasst Lachgas aus Ernterückständen wie einjährigen Getreide- und Saatgutfrüchten, Hackfrüchten, Gemüse, Futterpflanzen und Grünlanderneuerungen.

„Nicht erntefähige Nutzpflanzen wie Zwischenfrüchte werden nicht berücksichtigt“, erklärt Jørgen E. Olesen, der hinzufügt, dass auch die biochemischen Eigenschaften von Ernterückständen und deren Abbaubarkeit in Kohlenstoff und Stickstoff nicht in die Emissionsbilanzierung einbezogen werden.

„Die aktuelle Methode berücksichtigt nur den Stickstoffgehalt in den Pflanzenrückständen, aber unsere Studien zeigen, dass die Abbaubarkeit von Kohlenstoff in Pflanzenrückständen tatsächlich wichtiger ist. Es besteht daher Bedarf an einer verbesserten Abrechnungsmethode, damit die Inventare genau sind und Minderungsmaßnahmen ergriffen werden können.“ effektiv sein“, sagt Jørgen E. Olesen.

Unterschied zwischen reifen und unreifen Ernterückständen

Den Forschern zufolge kann es große Unterschiede darin geben, wie viel Lachgas die Ernterückstände ausstoßen.

„Wenn man das Ausmaß der Lachgasemissionen aus Ernterückständen betrachtet, spielen viele verschiedene Faktoren eine Rolle. Ein sehr wichtiger Faktor ist die Konzentration an abbaubarem Kohlenstoff und Stickstoff. Bei hoher Konzentration steigt auch das Potenzial zur Entstehung von Lachgas.“ sagt Jørgen E. Olesen.

In unreifen Ernterückständen wie Zwischenfrüchten, Gras, Hülsenfrüchten und Gemüse findet man häufig eine hohe Konzentration an leicht abbaubarem Kohlenstoff und Stickstoff, während reife Ernterückstände wie Stroh keine so hohen Konzentrationen aufweisen.

„Eine Unterscheidung zwischen reifen und unreifen Ernterückständen könnte dazu beitragen, eine genauere Schätzung der kurzfristigen Auswirkungen von Ernterückständen auf die Lachgasemissionen zu gewährleisten. Für die längerfristigen Auswirkungen, d. h. Jahre und Jahrzehnte, sollten wir die berücksichtigen.“ „Resteffekte auf die Bodenqualität und den Stickstoffgehalt. Sie werden von den örtlichen klimatischen Bedingungen beeinflusst, ebenso wie die Bodenbedingungen von Bedeutung sind“, sagt Jørgen E. Olesen.

Gezielte Minderung der Lachgasemissionen

„Es besteht ein dringender Bedarf an neuen und gezielten Strategien zur Reduzierung von Lachgas aus Ernterückständen. Weltweit stammen etwa 9 % der landwirtschaftlichen Lachgasemissionen aus der Einbringung von Ernterückständen auf die Felder. Solche Strategien erfordern jedoch.“ dass die Bilanzierung von Emissionen aus Ernterückständen genauer wird“, sagt Jørgen E. Olesen.

Eine Unterscheidung zwischen reifen und unreifen Ernterückständen könnte nach Ansicht der Forscher ein Ansatz sein, der die Genauigkeit der Inventare verbessern könnte. Es wird auch die Möglichkeiten verbessern, gezielt geeignete Abhilfestrategien zu finden und zu finden.

„Um zu überprüfen, wie wir Emissionen aus bestimmten Ernterückständen berechnen und den richtigen Zeitpunkt und Ort für deren Nutzung bestimmen, bedarf es weiterer Forschung. Es gibt auch wichtige Fragen in der Forschung zu Emissionen aus Ernterückständen, die wir noch beantworten müssen“, sagt Jørgen E. Olesen , der darauf hinweist, dass weiterer Forschungsbedarf besteht zu:

  • Entwickeln und validieren Sie Lachgas-Emissionsfaktoren für reife und unreife Ernterückstände
  • Bewerten Sie die Emissionen von unterirdischen Rückständen geernteter Pflanzen
  • Verbessern Sie die Daten zum Umgang mit verschiedenen Arten von Ernterückständen, insbesondere mit unreifen Rückständen
  • Bewerten Sie die langfristigen Auswirkungen des Eintrags von Ernterückständen auf die Lachgasemissionen
  • Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Biologie des globalen Wandels.

    Mehr Informationen:
    Jørgen E. Olesen et al., Herausforderungen bei der Bilanzierung von Lachgasemissionen aus landwirtschaftlichen Ernterückständen, Biologie des globalen Wandels (2023). DOI: 10.1111/gcb.16962

    Zur Verfügung gestellt von der Universität Aarhus

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