Nach Angaben der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen werden jedes Jahr weltweit rund 12,5 Millionen Tonnen Kunststoff in der landwirtschaftlichen Produktion verwendet. Plastik ist ein Segen für Landwirte, führt jedoch dazu, dass sich große Mengen an Makro-, Mikro- und Nanoplastik in Böden und anderen Aufnahmeumgebungen ansammeln. Die Partikel gelangen sogar in die Nahrungskette.
In einem Artikel diesen Herbst in der Erkenntnis, dass Kunststoffe eine wachsende Bedrohung für die Bodenfunktion und die natürliche Umwelt insgesamt darstellen Kommunikation Erde und Umwelt Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern betonte die dringende Notwendigkeit einer nachhaltigeren Nutzung der Materialien in der landwirtschaftlichen Lebensmittelproduktion.
Einer dieser Wissenschaftler ist Kevin Wilkinson, Professor an der Fakultät für Chemie der Université de Montréal. Wir haben ihn gebeten, die Situation und die Lösungsvorschläge der Unterzeichner des Artikels zu erläutern.
Wie werden Kunststoffe in der landwirtschaftlichen Produktion eingesetzt?
Kunststoffe werden auf vielfältige Weise zur Steigerung der Pflanzenproduktion eingesetzt. Mulchfolien machen 50 Prozent der Masse aller landwirtschaftlichen Kunststoffe aus, aber auch Netze, Vorratsbehälter und wassereffiziente Bewässerungssysteme finden Anwendung.
Kunststoff trägt in vielerlei Hinsicht dazu bei, die Erträge zu steigern und gleichzeitig die Umweltauswirkungen der Landwirtschaft zu verringern.
Ohne Mulchfolie bräuchte China beispielsweise zusätzliche 3,9 Millionen Hektar Ackerland, um die gleiche Menge an Nahrungsmitteln zu produzieren. Die Kunststofffolie erhöht die Bodentemperatur und verbessert die Nährstoffaufnahme, wodurch Landwirte früher Pflanzen anbauen und ernten können.
Auch im ökologischen Landbau werden Mulchfolien aus Kunststoff eingesetzt, da sie helfen, Unkraut- und Insektenbefall ohne den Einsatz synthetischer Pestizide zu unterdrücken.
Welche Risiken sind mit der Verwendung von Kunststoff in der Landwirtschaft verbunden?
Kunststoff ist ein Oberbegriff für Materialien, die hauptsächlich aus einem oder mehreren organischen Polymeren bestehen. Darüber hinaus enthalten sie Zusatzstoffe, die den Materialien gezielt gewünschte Eigenschaften verleihen. Herkömmliche Polymere wie Polyethylen, Polypropylen und Polyvinylchlorid (PVC) sind in der Umwelt persistent.
Agrarkunststoffe, die aus diesen herkömmlichen Polymeren bestehen, können in Mikro- und Nanoplastik zerfallen, die sich im Laufe der Zeit im Boden ansammeln, von Pflanzen und Wildtieren aufgenommen werden oder in angrenzende Umgebungen, einschließlich Wasserstraßen, gelangen können.
Kunststoff-Mulchfolien werden normalerweise aus Polyethylen niedriger Dichte hergestellt, manchmal aber auch aus anderen Polymeren wie PVC oder Ethylen-Vinylacetat-Copolymeren.
Bleibt nach der Nutzung Mulchfolie zurück, sammeln sich hartnäckige Plastikrückstände im Boden an und chemische Zusatzstoffe können auslaugen. Wiederholte Anwendungen können daher zur Bildung von Rückständen und Zusatzstoffen führen, die sich negativ auf die Bodenproduktivität und -gesundheit auswirken.
Darüber hinaus können winzige Plastikpartikel von Pflanzen aufgenommen werden, während größere Fragmente an der Außenseite der Wurzeln haften bleiben und schließlich vom Menschen aufgenommen werden, wenn er Wurzelgemüse isst.
Fordern Sie deshalb die Gesellschaft auf, aktiv zu werden und nachhaltige Lösungen zu finden?
Das ist richtig. Da die Weltbevölkerung bis 2050 voraussichtlich 10 Milliarden Menschen erreichen wird, werden die Herausforderungen der Ernährungssicherheit den Bedarf an einer Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität erhöhen – wir können also davon ausgehen, dass die Verwendung von Kunststoffen weiter verbreitet sein wird.
Doch die Landwirtschaft ist bereits für 29 Prozent der Treibhausgasemissionen, 30 Prozent des Energieverbrauchs, 33 Prozent der Landnutzung, 70 Prozent der Grundwasserentnahme und 75 Prozent der Entwaldung verantwortlich. All diese Faktoren tragen zur globalen Erwärmung bei, was sich negativ auf die Ernteerträge auswirkt.
Welche Lösungen und Alternativen schlagen Sie vor?
Kunststoffe müssen in der Landwirtschaft nachhaltiger eingesetzt werden. Dies bedeutet die Rückgewinnung und Wiederverwendung von Materialien, den selektiven Einsatz sicherer, biologisch abbaubarer Kunststoffe und den schrittweisen Verzicht auf giftige Zusatzstoffe.
Wir sehen bereits zertifizierte, biologisch abbaubare Mulchfolien, die nach der Ernte im Boden vergraben werden können und sich vollständig in Kohlendioxid und mikrobielle Biomasse zersetzen.
Wir müssen auch die Wiederverwendungs- und Recyclingquoten für landwirtschaftliche Kunststoffabfälle erhöhen, da diese derzeit bei weniger als 10 Prozent liegen.
Schließlich ist es von entscheidender Bedeutung, dass Regierungen und Interessengruppen dem UN-Kunststoffvertrag zustimmen, der darauf abzielt, die Plastikverschmutzung auf breiter Front, auch im Agrarsektor, zu reduzieren.
Um dies zu ermöglichen, benötigen wir einen internationalen Regulierungsrahmen, der den gesamten Lebenszyklus von Agrarkunststoffen berücksichtigt und strenge und rechtsverbindliche Anforderungen für alle Mitgliedsstaaten der UN-Umweltversammlung festlegt. Dieser Regulierungsrahmen muss regelmäßig überarbeitet werden, um sicherzustellen, dass er mit den neuesten Forschungsergebnissen übereinstimmt.