vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V
In einer neuen Studie fanden Forscher heraus, dass eine Erhöhung des Kalziumgehalts im Boden die CO2-Emissionen deutlich reduziert: 50 % in kalziumarmen Böden und 57 % in kalziumreichen Böden. Der Grund dafür ist, dass Kalzium die Bildung des Minerals Aragonit fördert, das CO2 bindet und so die Freisetzung dieses Treibhausgases in die Atmosphäre verhindert.
Die Ergebnisse könnten zu neuen Ansätzen im Umgang mit den Folgen der globalen Erwärmung beitragen, insbesondere in den sensiblen Arktisregionen, die durch den Klimawandel besonders gefährdet sind. Die Forschung ist veröffentlicht im Tagebuch Umweltwissenschaft und -technologie.
Calcium reduziert die CO₂-Freisetzung – durch die Bildung von Aragonit
Mit steigenden Temperaturen tauen die Permafrostböden in der Arktis zunehmend auf. Dadurch werden nicht nur große Mengen an organischem Kohlenstoff freigesetzt, sondern auch die Kalziumkonzentration im Boden erhöht. Die Studie zeigt, dass diese Kalziumfreisetzung zur Bildung von Aragonit führt – einem Mineral bestehend aus Kalzium und CO2. Dadurch wird CO2 im Boden zurückgehalten, das sonst in die Atmosphäre gelangen würde.
„Die Fähigkeit von Kalzium, durch die Bildung von Aragonit CO2 zu binden, ist eine überraschende Entdeckung und zeigt, wie wichtig Nährstoffe wie Kalzium für den Klimawandel sein können“, sagt Prof. Jörg Schaller vom ZALF, der Leiter der Studie. „Die Ergebnisse eröffnen neue Perspektiven für die Integration dieser Prozesse in globale und lokale Kohlenstoffmodelle.“
Langfristige Auswirkungen auf den Klimawandel
Die Arktis ist besonders anfällig für die Folgen des Klimawandels, da die Temperaturen dort doppelt so schnell ansteigen wie im globalen Durchschnitt. Die Freisetzung von CO2 aus auftauenden Permafrostböden könnte den Klimawandel weiter beschleunigen.
Die neue Studie zeigt jedoch, dass Kalzium das Potenzial hat, diesen Prozess zumindest teilweise zu verlangsamen. Die Forscher fordern nun weitere Feldexperimente, um diese Ergebnisse zu validieren und den Prozess in Klimamodelle zu integrieren.
„Unsere Ergebnisse stellen einen ersten Schritt dar. Es bleibt jedoch zu untersuchen, wie stabil diese Calcium-Mineral-Verbindungen über lange Zeiträume sind und welche Faktoren ihre Wirksamkeit beeinflussen“, ergänzt Prof. Schaller.
Die Ergebnisse der Studie könnten auch über die Arktis hinaus von Bedeutung sein: Ähnliche Prozesse finden auch in anderen Regionen mit kalziumreichen Böden statt. Langfristig wäre es denkbar, Strategien zur Reduzierung des CO2-Ausstoßes durch die gezielte Anreicherung von Böden mit Kalzium zu entwickeln.
„Dies könnte ein wertvoller Ansatz zur Bewältigung der globalen Herausforderung des Klimawandels sein“, sagt Prof. Schaller.
Weitere Informationen:
Peter Stimmler et al, Reduzierte CO2-Freisetzung aus arktischen Böden aufgrund der Bindung von CO2 an kalziumbildendes Aragonit, Umweltwissenschaft und -technologie (2024). DOI: 10.1021/acs.est.4c07496
Bereitgestellt vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) eV