Landwirtschaft und Klima

Zusammenfassung des Greenpeace-Reports Cool Farming: Climate Impacts of Agriculture and Mitigation Potential

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• Artikel veröffentlicht am: 24.01.2008,
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  Beate Steffens

Für den Greenpeace-Report zeigt der britische Wissenschaftler Pete Smith die aktuellen Zusammenhänge zwischen landwirtschaftlicher Produktion und dem Anstieg der Treibhausgase (THG) in der Atmosphäre auf. [1] Smith, der in Aberdeen lehrt, war zudem der federführende Landwirtschafts-Autor für den 3. Teil des IPCC-Reports von 2007. [2] Für Greenpeace liefert er detaillierte Fakten über die Menge der Treibhausgase (THG: Methan, Lachgas und CO2 ), die landwirtschaftlich genutzte Böden und Nutztiere abgeben.

Die Nutzung von fossilen Brennstoffen, Kunstdüngern und Pestiziden im landwirtschaftlichen Betrieb, sowie die Umwandlung von Wäldern in Nutzflächen führt zu weiteren Emissionen. Insgesamt emittiert die Landwirtschaft jährlich zwischen 8,5 und 16,5 Milliarden Tonnen (Gigatonnen, Gt) CO2e3, [4], das entspricht zwischen 17 und 32 Prozent der weltweiten THG-Emissionen. Der Report zeigt auch auf, wie ein ökologischer Umbau der Landwirtschaft zum Klimaschutz beitragen kann.

Hauptquellen von Treibhausgasen aus der Landwirtschaft

Unmittelbar trägt die Landwirtschaft zwischen 5,1 und 6,1 Gt CO2e (10 bis 12 Prozent) zu den globalen THG bei. Diese Emissionen finden größtenteils in Form von Methan (3,3 Gt CO2e/Jahr) und Lachgas (2,8 Gt CO2e/Jahr) statt. Hingegen ist der Nettoausstoß an Kohlendioxid realtiv gering (0,04 Gt CO2e/Jahr). [5]

Lachgase (N20) aus der Düngung

Landwirtschaftlich verursachte Methan- und Lachgasemissionen sind weltweit zwischen 1990 und 2005 um 17 Prozent gestiegen. Hochrechnungen zufolge sollen sie bis 2030 um weitere 35 bis 60 Prozent steigen. Hauptursachen sind der steigende Einsatz von synthetischen Stickstoffdüngern und die zunehmende Nutztierhaltung.

Lachgas ist ein besonders klimaschädliches Gas. Im Vergleich zu CO2 ist die klimaschädliche Wirkung je Gewichtseinheit etwa 300 mal stärker. Lachgasemissionen entstehen besonders dann, wenn große Mengen an Stickstoffdünger (Mineraldünger, aber auch Gülle und Mist), auf die Äcker und Weideflächen ausgebracht werden. Wenn zu viel oder zur falschen Zeit Stickstoffdünger eingesetzt wird, kann der Stickstoff von den Nutzpflanzen nicht vollständig aufgenommen werden und gerät in die Umwelt (Grundwasser, Oberflächenwasser, Luft). Ein Teil des Stickstoffüberschusses wird dabei in Form von Lachgas (N2O) in die Atmosphäre freigesetzt.

Neben der Stickstoffdüngung erfolgen weitere nenneswerte Lachgasemissionen beim Abbau von organischer Masse im Boden (12 Prozent), beim Reisanbau (elf Prozent) und bei der Verrottung von Mist (sieben Prozent).

Die Herstellung von Stickstoffdünger ist energieintensiv und verursacht hohe CO2-Emissionen. Zwischen 300 und 600 Millionen Tonnen CO2e/Jahr werden hierbei freigesetzt. Das entspricht 0,6 bis 1,2 Prozent der gesamten weltweiten THG-Emssionen. [6]

Durch die Intensivierung der Landwirtschaft wird immer mehr Dünger eingesetzt: Die Verwendung von Mineraldüngemitteln hat von elf Millionen Tonnen Stickstoff im Jahre 1960/61 auf 91 Millionen Tonnen Stickstoff im Jahre 2004/2005 zugenommen. Die Ausbringungsmenge variiert regional sehr stark: In China werden beispielsweise 40 Prozent und in Afrika nur zwei Prozent der globalen mineralischen Düngemittel verbraucht. [7]

Landwirtschaftliche Arbeiten wie das Pflügen, Säen, Ernten oder Ausbringen von Agrochemikalien erzeugen zwischen 0,06 und 0,26 Gt CO2e/Jahr. Bewässerung führt weltweit durchschnittlich zu THG-Emissionen in Höhe von 0,05 bis 0,68 Gt CO2e/Jahr. Die Herstellung von Pestiziden ist mit jährlich 0,003 bis 0,14 Gt CO2e ein vergleichsweise niedriger Erzeuger von THG.8

Landnutzung

Ackerböden haben - abgesehen von Wüsten und Halbwüsten - den niedrigsten Gehalt an Kohlenstoff von allen Landflächen. Jede Umwandlung von Land in Ackerfläche hat Freisetzungen von Kohlendioxid zur Folge und beschleunigt damit den Klimawandel. Die durch veränderte Landnutzung bedingten Emissionen werden auf 2,9 bis 5,9 Gt CO2e geschätzt. [9] Treibende Kräfte für die Veränderung der Landnutzung sind vor allem wirtschaftliche und gesetzgeberische Faktoren.

Die Vernichtung von tropische Regenwäldern für die Landwirtschaft stellt weiterhin ein großes Problem dar. Waldflächen werden weltweit voraussichtlich um jährlich 43.000 Quadratkilometer zurückgehen. Industrieländer werden dagegen ihre Waldflächen nur um rund 7.400 Quadratkilometer pro Jahr ausdehnen.

Tierhaltung

Landwirtschaftliche Tierhaltung hat verschiedene klimarelevante Auswirkungen: Sie reichen von den direkten TGH-Emissionen durch das Vieh und die Handhabung des organischen Düngers, über den Einsatz von Mineraldünger und die Veränderung der Landnutzung bei der Viehfuttererzeugung, bis hin zum Einsatz von fossilen Brennstoffen. Die Verdauung von Wiederkäuern wie Rinder und Schafe hat mit etwa 60 Prozent den größten Beitrag an den globalen Methanemissionen. [10]

Vor allem die weltweite Nachfrage nach Fleisch bestimmt, wie viele Tiere gehalten werden. Die Viehwirtschaft ist der größte Nutzer von Landflächen, wobei eine Verschiebung von Weiden hin zum Anbau von Futterpflanzen auf Ackerflächen stattfindet. Der Anbau von Soja, einer sehr energiereichen Futterpflanze, hat in jüngster Zeit zur weiteren Abholzung des Amazonas-Regenwaldes in Brasilien und des Chaco-Urwaldes in Argentinien beigetragen.

Die größte Zunahme des Fleischkonsums ist in den Entwicklungs- und Schwellenländern zu verzeichnen. Zwischen 1960 und 1990 nahm er um 77 Prozent zu. Allerdings bezogen die Menschen der Entwicklungsländern 1960 auch nur 8 Prozent ihrer Kalorien aus tierischen Nahrungsmitteln, während es zur gleichen Zeit 27 Prozent auf dem Speiseplan der Industrieländer waren.

Von allen Fleischsorten haben Schaf- und Rindfleisch die stärksten Auswirkungen auf das Klima. Ihr Treibhauspotenzial liegt bei 17 resp. 13 Kilogramm CO2e pro Kilo Fleisch. Schweine- und Geflügelfleisch verursacht etwa die Hälfte an Emissionen. [11]

Chancen der THG-Reduzierung und CO2-Bindung

Die Klimaprobleme der heutigen Landwirtschaft lassen sich lösen. Hierfür müssten bereits existierenden Möglichkeiten zur Minderung von THG-Emissionen genutzt werden:

• 1. Stopp der Entwaldung;
• 2. Verbessertes Anbaumanagement im Ackerbau sowie die Vermeidung von unbegrünten oder brachliegenden Böden;
• 3. Reduzierter und bedarfsgerechter Einsatz von Dünger;
• 4. Humusaufbau der Ackerböden, um Kohlenstoff zu speichern;
• 5. Reduzierung der Fleischerzeugung.

Mit diesem Umbau könnte die Landwirtschaft ein viel kleinerer Verursacher von Treibhausgasen, oder sogar eine Nettokohlenstoffsenke werden. Der Greenpeace-Report zeigt auf, dass das Gesamtpotenzial der Einsparungen bis zu 6 Gt CO2e/Jahr betragen könnte. [12]

Den weitaus größten Beitrag zur Minderung könnte dabei die natürliche Einlagerung von Kohlenstoff in Böden leisten (5,34 Gt CO2e/Jahr), aber auch die Methan- (0,54 Gt CO2e/Jahr) und Lachgasemissionen (0,12 Gt CO2e/Jahr) könnten beträchtlich gesenkt werden. [13]

1. Verbesserte Bewirtschaftung von landwirtschaftlichen Anbauflächen (Minderungspotenzial von bis zu 1,45 Gt CO2e/Jahr) [14]

Die niedrige Kohlenstoffkonzentration auf intensiv genutzten Anbauflächen lässt viel Spielraum, den Humus- und damit Kohlenstoffgehalt durch eine optimierte Landbewirtschaftung zu erhöhen. Dies bietet im Bereich der Landwirtschaft das größte Potenzial zur Schadensminderung.

1a. Vermeidung von offenen und unbepflanzten Flächen

Nacktbrachflächen und unbepflanzte Böden sind anfällig für Erosion und das Auslaugen von Nährstoffen. Sie enthalten weniger Humus als ein Acker mit durchgängigem Pflanzenbewuchs. Wichtige Maßnahmen sind der Zwischenfruchtanbau und die Schutzbepflanzung, bei denen der Boden zwischen den Nutzpflanzen und während der Brache bedeckt wird.

1b. Einsatz angemessener Mengen Stickstoffdünger

Dünger sollte zum richtigen Zeitpunkt und gezielt ausgebracht werden. Fruchtfolgen mit einem Anteil an Leguminosen (Hülsenfrüchte) verringern dabei die Abhängigkeit von energieintensiv erzeugten Düngemitteln. Leguminosen können Stickstoff aus der Luft binden und im Boden speichern.

1c. Verringerung des Pflügens

Eine pfluglose Landwirtschaft kann zu einer Zunahme des Humusanteils in der Bodenkrume führen. Allerdings kann dieser Vorteil in einer industriellen Landwirtschaft mit Monokulturanbau und zu engen Fruchtfolgen durch den erhöhten Einsatz von Pestiziden wieder aufgehoben werden. Einige vorläufige Studienergebnisse weisen darauf hin, dass bei der ökologischen Landwirtschaft ohne Einsatz von Pestiziden eine Verringerung des Pflügens positive Auswirkungen auf die Humusbildung und damit die Kohlenstoffanreicherung im Boden hat.

2. Die Bewirtschaftung von Weideflächen (Minderungspotenzial von bis zu 1,35 Gt CO2e/Jahr). [15] Die Verringerung der Beweidungsintensität führt üblicherweise zu einer höheren Baum- und Strauchbedeckung, welche eine CO2-Senke, sowohl im Boden als auch in dem Pflanzenbewuchs, zur Folge hat.

3. Die Wiederherstellung von humusreichen Böden (Minderungspotential von bis zu 2,0 Gt CO2e/Jahr-) ][16] Böden, die für den landwirtschaftlichen Anbau entwässert wurden, werden wiederhergestellt. Vermeidung der Entwässerung von Feuchtgebieten, Maßnahmen gegen Bodenerosion, Düngung mit organischer Masse.

4. Verbessertes Wasser- und Reismanagement

Außerhalb der Reissaison lassen sich Methanemissionen in Höhe von ~0.3 Gt CO2e/Jahr17durch verbessertes Wassermanagement erreichen, insbesondere indem der Boden möglichst trocken gehalten wird.

5. Geänderte Landnutzung

Eine geringere aber dennoch deutliche Emissions-Minderung lässt sich durch Veränderungen der Landnutzung (z. B. Umwandlung von Ackerflächen in Grasland), Agrarforstsysteme und Flächenstillegungen erreichen (bis zu 0,05 Gt CO2e/Jahr), sowie durch verbessertes Vieh- und Mistmanagement (bis 0,25 Gt CO2e/Jahr). [18]

6. Verbesserte Effizienz bei der Herstellung von Düngemitteln

Eine Effizienzsteigerung kann deutlich zur Reduzierung um bis zu 0.2 Gt CO2e/Jahr beitragen. Verbesserungen lassen sich durch eine höhere Energieeffizienz in der Ammoniakproduktion (29 Prozent), die Einführung neuer Technologien zur Distickstoffmonoxidreduzierung (32 Prozent) und durch andere allgemeine Energiesparmaßnahmen in der Herstellung (39 Prozent) erzielen. [19]

7. Reduzierung des Fleischkonsums

Verbraucher können durch die Reduzierung ihres Fleischkonsums oder Umstellung auf eine vegetarische Ernährung die landwirtschaftliche Produktion beeinflussen. Eine Reduzierung der Nachfrage für Fleisch könnte die damit verbundenen THG-Emissionen erheblich senken.

Greenpeace fordert:

• Einen Umbau der industriellen Landwirtschaft mit Anbaumethoden, die für Mensch, Tier und Umwelt verträglich sind.
• Keine Rodung von Urwäldern und Trockenlegung von Feuchtgebieten zur landwirtschaftlichen Nutzung.
• Klimaabgabe auf mineralische Stickstoffdünger.
• Umwandlung der europäischen und nationalen Agrarsubventionszahlungen zur Förderung von Betrieben, die ökologisch sinnvoll und klimafreundlich wirtschaften und auf ihren landwirtschaftlichen Böden den Humusgehalt erhöhen.
• Staatlich finanzierte Werbemaßnahmen, insbesondere in den Industriestaaten, für eine geänderte Ernährungsweise mit weniger Fleisch.

Fußnoten

[1].Bellarby, Foereid, Hastings und Smith 2008: Cool Farming: Climate Impacts of Farming and Mitigation Potential. Greenpeace International. www.greenpeace.de

[2].www.abdn.ac.uk/biologicalsci/staff/details.php?id=pete.smith

[3].1 Gt (Gigatonne) = 1000 Mio. Tonnen. Zur Umrechnung von Gt CO2e in Millionen Tonnen, muss mit 1000 multipliziert werden; z. B. 15,5 Gt CO2e entsprechen 15500 Mio. Tonnen CO2e

[4].Emissionen der Treibhausgase Lachgas (N2O) und Methan (CH4) werden oft als CO2-Äquivalent (CO2e) angegeben, bezogen auf ihr Treibhauspotenzial über einen Zeitraum von 100 Jahren: N2O hat ein 296-mal höheres Treibhauspotenzial als CO2, CH4 ein 23-mal höheres.

[5].IPCC WGIII Ch. 8 (2007). Agriculture. IPCC Fourth Assessment Report.

[6].Lal R. (2004c). Carbon emission from farm operations. Environment International 30, 981-990.

[7].www.fertilizer.org; Stand 12/2007

[8].Lal R. (2004c)

[9].IPCC, 2001: Climate Change 2001: Synthesis Report. A Contribution of Working Groups I, II, and III to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Watson, R.T. and the Core Writing Team (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom, and New York, NY, USA, 398 pp.

[10].Casey J.W. and Holden N.M. (2006). Greenhouse Gas Emissions from Conventional, Agri-Environmental Scheme, and Organic Irish Suckler-Beef Units pp. 231-239.

[11].Foster,C., Green,K., Bleda,M., Dewick,P., Evans,B., Flynn,A., Mylan,J.. (2006) Environmental Impacts of Food Production and Consumption: A Report to the Department for Environment Food and Rural Affairs, pp. 1-199. Defra, London, Manchester Business School.

[12].Smith P., Martino D., Cai Z., Gwary D., Janzen H., Kumar P., McCarl B., Ogle S., O’Mara F., Rice C., Scholes B., Sirotenko O., Howden M., McAllister T., Pan G., Romanenkov V., Schneider U. and Towprayoon S. (2007). Policy and technological constraints to implementation of greenhouse gas mitigation options in agriculture. Agriculture, Ecosystems and Environment 118, 6-28.

[13]..Smith P., Martino D., Cai Z., Gwary D., Janzen H.H., Kumar P., McCarl B., Ogle S., O’Mara F., Rice C., Scholes R.J., Sirotenko O., Howden M., McAllister T., Pan G., Romanenkov V., Schneider U., Towprayoon S., Wattenbach M. and Smith J.U. (in press). Greenhouse fas mitigation in agriculture. Philosophical Transactions of the Royal Society of London Series B Biological Sciences 363. doi: 10.1098/rstb.2007.2184.

[14].Smith P., et al. (2007). Policy and technological constraints to implementation of greenhouse gas mitigation options in agriculture. Agriculture, Ecosystems and Environment 118, 6-28.

[15].Smith et al., 2007

[16].Smith et al., 2007

[17].Smith et al., 2007

[18].Smith et al., 2007

[19].Smith et al., 2007