Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Biokohle im Boden reduziert Treibhausgasemissionen

02.10.2013
Umweltmikrobiologen der Universität Tübingen untersuchen, wie mikrobielle Lebensgemeinschaften die Erzeugung klimaschädlicher Gase verringern können.

Durch das Einbringen von Biokohle in landwirtschaftlich genutzte Böden lässt sich die Zusammensetzung und Aktivität der Bodenmikroorganismen so verändern, dass Emissionen des Treibhausgases Distickstoffmonoxid, auch Lachgas genannt, verringert werden.

Dies haben die Wissenschaftler Johannes Harter und Hans-Martin Krause unter der Leitung der Umwelt- und Geomikrobiologen Dr. Sebastian Behrens und Professor Andreas Kappler vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der Universität Tübingen in Kooperation mit der Universität Hohenheim in einer Studie nachgewiesen. Diese Ergebnisse haben nicht nur eine große Bedeutung für den nachhaltigen, effektiveren Einsatz von Stickstoffdüngern in der Landwirtschaft, sie stellen auch eine Möglichkeit dar, weltweit die Emission von Treibhausgasen zu reduzieren.

Biokohle ist ein Produkt der chemischen Zersetzung organischen Materials unter Luftabschluss bei hohen Temperaturen, dieser Prozess wird auch Pyrolyse genannt. Biokohle unterscheidet sich von Holzkohle hauptsächlich durch ihre Verwendung: Während Holzkohle in der Regel verfeuert wird, findet Biokohle ihre Anwendung als Bodenhilfsstoff in der Landwirtschaft. Lachgas wird im Stickstoffstoffwechsel von Mikroorganismen im Boden produziert, die Emissionen von Distickstoffmonoxid steigen mit dem erhöhten Einsatz von Düngemitteln.

Biokohle verringert durch ihre Bindungseigenschaften die Auswaschung von Nährstoffen aus nährstoffarmen Böden. Außerdem beeinflusst sie die Zahl und Zusammensetzung der Lebewesen im Boden, die komplizierte Gemeinschaften mit Beteiligung von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen bilden, in günstiger Weise.

„Durch die Erhöhung der Wasserspeicherkapazität und der Bindung der Nährstoffe wird die Fruchtbarkeit des Bodens erhöht, die Emission von Treibhausgasen reduziert und mehr Kohlenstoff im Boden gespeichert“, sagt Sebastian Behrens.

Die bodenverbessernden und pflanzenwachstumsfördernden Eigenschaften der Biokohle waren bereits frühen Indianervölkern in den tropischen Klimazonen Amazoniens und Afrikas bekannt. Die Ureinwohner dieser Regionen nutzten bereits vor mehreren tausend Jahren die Eigenschaften der „Terra preta do indio“, der „Schwarzen Erde“, wie die Biokohle dort genannt wurde. Mit ihrer aktuellen Studie unterstreichen die Wissenschaftler die Bedeutung der Biokohleforschung für die heutige Nutzung: Sie hat nicht nur das Potenzial, neue und profitable Märkte für Landwirtschaft und Industrie zu erschließen, sie liefert auch wichtige Erkenntnisse für den Boden- und Klimaschutz.

Bedeutsam sind die aktuellen Forschungsergebnisse der Tübinger Wissenschaftler auch im Zusammenhang mit dem neuen Klimabericht (5th Assessment Report), der vom Weltklimarat (IPCC, Intergovernmental Panel on Climate Change) am 30. September 2013 veröffentlicht wurde. Danach sind die Konzentrationen der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid in der Atmosphäre seit 1750 durch Aktivitäten des Menschen um 40 Prozent, 150 Prozent beziehungsweise 20 Prozent gestiegen. Die Hauptquelle für Distickstoffmonoxid (Lachgas) ist mit 84 Prozent die Landwirtschaft. Strategien zur Verringerung der landwirtschaftlichen Distickstoffmonoxid-Emissionen bei gleichzeitig nachhaltiger Nutzung von Stickstoffdünger ohne Ertragsverluste sind daher wirtschaftlich und ökologisch von großem Interesse.

Publikation:
Harter J, Krause H-M, Schuettler S, Ruser R, Fromme M, Scholten T, Kappler A, Behrens S (2013). Linking N2O emissions from biochar-amended soil to the structure and function of the N-cycling mi-crobial community. ISME Journal (International Society for Microbial Ecology; Nature Publishing Group), in press. Online-Vorabveröffentlichung: www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/abs/ismej2013160a.html
Kontakt:
Dr. Sebastian Behrens
Universität Tübingen
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Zentrum für Angewandte Geowissenschaften/ Arbeitsgruppe Geomikrobiologie
Sigwartstrasse 10 ∙ 72076 Tübingen
Tel. +49 (7071) 29-75496
sebastian.behrens[at]ifg.uni-tuebingen.de

Dr. Karl Guido Rijkhoek | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-tuebingen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Geowissenschaften:

nachricht Der perfekte Sonnensturm
28.09.2016 | Helmholtz-Zentrum Potsdam - Deutsches GeoForschungsZentrum GFZ

nachricht Rapide Klimaerwärmung vor 55 Millionen Jahren
27.09.2016 | GEOMAR Helmholtz-Zentrum für Ozeanforschung Kiel

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Geowissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: First-Ever 3D Printed Excavator Project Advances Large-Scale Additive Manufacturing R&D

Heavy construction machinery is the focus of Oak Ridge National Laboratory’s latest advance in additive manufacturing research. With industry partners and university students, ORNL researchers are designing and producing the world’s first 3D printed excavator, a prototype that will leverage large-scale AM technologies and explore the feasibility of printing with metal alloys.

Increasing the size and speed of metal-based 3D printing techniques, using low-cost alloys like steel and aluminum, could create new industrial applications...

Im Focus: Zielsichere Roboter im Mikromaßstab

Dank einer halbseitigen Beschichtung mit Kohlenstoff lassen sich Mikroschwimmer durch Licht antreiben und steuern

Manche Bakterien zieht es zum Licht, andere in die Dunkelheit. Den einen ermöglicht dieses phototaktische Verhalten, die Sonnenenergie möglichst effizient für...

Im Focus: Experimentalphysik - Protonenstrahlung nach explosiver Vorarbeit

LMU-Physiker haben mit Nanopartikeln und Laserlicht Protonenstrahlung produziert. Sie könnte künftig neue Wege in der Strahlungsmedizin eröffnen und bei der Tumorbekämpfung helfen.

Stark gebündeltes Licht entwickelt eine enorme Kraft. Ein Team um Professor Jörg Schreiber vom Lehrstuhl für Experimentalphysik - Medizinische Physik der LMU...

Im Focus: Der perfekte Sonnensturm

Ein geomagnetischer Sturm hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Jahrzehnte rätselte die Forschung, wie hoch energetische Partikel, die auf die Magnetosphäre der Erde treffen, wieder verschwinden. Jetzt hat Yuri Shprits vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam mit einem internationalen Team eine Erklärung gefunden: Entscheidend für den Verlust an Teilchen ist, wie schnell die Partikel sind. Shprits: „Das hilft uns auch, Prozesse auf der Sonne, auf anderen Planeten und sogar in fernen Galaxien zu verstehen.“ Er fügt hinzu: „Die Studie wird uns überdies helfen, das ‚Weltraumwetter‘ besser vorherzusagen und damit wertvolle Satelliten zu schützen.“

Ein geomagnetischer Sturm am 17. Januar 2013 hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Der Sonnensturm ermöglichte einzigartige Beobachtungen, die...

Im Focus: New welding process joins dissimilar sheets better

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of light metals.
Scientists at the University of Stuttgart have now developed two new process variants that will considerably expand the areas of application for friction stir welding.
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH supports the University of Stuttgart in patenting and marketing its innovations.

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Smart Glasses Experience Day

30.09.2016 | Veranstaltungen

Einzug von Industrie 4.0 und Digitalisierung im Südwesten - Innovationstag der SmartFactoryKL

30.09.2016 | Veranstaltungen

"Physics of Cancer" - Forscher diskutieren über biomechanische Eigenschaften von Krebszellen

30.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Smart Glasses Experience Day

30.09.2016 | Veranstaltungsnachrichten

Materialkompetenz für den Leichtbau: Fraunhofer IMWS präsentiert neue Lösungen auf der K-Messe

30.09.2016 | Messenachrichten

Vom Rollstuhl auf das Liegerad – Mit Funktioneller Elektrostimulation zum Cybathlon

30.09.2016 | Energie und Elektrotechnik