Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wie sich Änderungen der Landnutzung auf das Klima auswirken

24.03.2011
Böden haben ein „Langzeitgedächtnis“ für ihre Nutzungsgeschichte

In Böden ist doppelt so viel Kohlenstoff in Form von Humus gespeichert wie Kohlenstoff als CO2 (Kohlendioxid) in der Atmosphäre.

Durch Landnutzungsänderungen, wie die Umwandlung von Grünland in Ackerland, können innerhalb weniger Jahre bis zu 40 % des Humus verloren gehen und als CO2 unser Klima beeinträchtigen. Der umgekehrte Weg dauert wesentlich länger: Werden Landnutzungsänderungen rückgängig gemacht, kann es Jahrzehnte bis Jahrhunderte dauern, bis sich der Humus wieder angereichert hat. Das ist das Ergebnis einer Studie von Christopher Poeplau und Axel Don aus dem Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI) in Braunschweig, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift Global Change Biology veröffentlicht wurde.

Um zu den Ergebnissen zu gelangen, haben die beiden Wissenschaftler im Rahmen des europäischen Großforschungsprojekts „Greenhouse-gas-Europe“ knapp 100 veröffentlichte Feldstudien zusammenfassend ausgewertet und daraus Modelle entwickelt. Mit ihnen lässt sich ermessen, wie sich verschiedene Landnutzungsänderungen auf die Humusvorräte im Boden auswirken. Wird eine Wiese in einen Acker umgewandelt, führt dies zu Humusverlusten von durchschnittlich 35 %. In Deutschland sind in letzter Zeit mehr als 70.000 ha Grünland pro Jahr zu Ackerland umgebrochen worden, das entspricht 100.000 Fußballfeldern.

Insgesamt betreffen Landnutzungsänderungen etwa 9 % der deutschen Landfläche in einem Zeitraum von fünf Jahren – genug, um dadurch die gesamte Treibhausgasbilanz von Deutschland zu beeinflussen. Global verursachen Landnutzungsänderungen 20 % der menschen-gemachten Treibhausgase, vor allem durch die Abholzung tropischer Wälder und die Umwandlung dieser Flächen in Acker- und Weideland.

Landnutzungsänderungen können auch rückgängig gemacht werden, um den verlorenen Humus wieder neu in den Boden zu bringen. Die neue Studie zeigt aber, dass eine Umwandlung von Acker zu Grünland nur sehr langsam und über einen Zeitraum von vielen Jahrzehnten den verloren gegangenen Kohlenstoff wieder als Humus im Boden bindet. Christopher Poeplau erklärt dazu: „Die bisherigen Studien haben den zeitlichen Aspekt meist ignoriert: Bisher war nicht klar, dass Böden über so langen Zeitraum nach Landnutzungsänderungen Humus akkumulieren können“.

Eine weitere untersuchte Landnutzungsänderung war die Aufforstung von Äckern und Grünland. Aufforstungen sollen einen positiven Beitrag zu Klimaschutz leisten, indem sie zusätzlichen Kohlenstoff als Humus und in der Biomasse der Bäume speichern. Die Untersuchungen am vTI geben ein differenziertes Bild: Bei einer Aufforstung von Ackerflächen steigt zwar der Kohlenstoffgehalt im Boden, allerdings nicht mehr als bei einer Umwandlung zu Grünland. Wird hingegen Grünland aufgeforstet, führt dies langfristig zu keiner zusätzlichen Kohlenstoffspeicherung im Boden. Axel Don bemerkt dazu: „Die Aufforstung von Grünland kann in den ersten Jahren sogar zu Humusverlusten führen und dadurch kontraproduktiv für den Klimaschutz sein, da auch die Kohlenstoffspeicherung in der Holzbiomasse von jungen Aufforstungen gering ist“. In Aufforstungen befinden sich etwa 30 % des zusätzlich gespeicherten Kohlenstoffs in der Nadel- und Laubschicht und nicht im mineralischen Boden. „Der hier gespeicherte Kohlenstoff ist anfällig für Störungen wie Windwürfe und Waldbrand und kann sehr schnell wieder als CO2 verloren gehen“, so Axel Don. Die wesentliche Klimaschutzfunktion von Aufforstungen besteht in der zusätzlichen CO2-Speicherung in der Holzbiomasse. Bei Aufforstung von Grünland wird diese Klimaschutzleistung durch Verluste von Kohlenstoff aus dem Boden geschmälert.

Die Informationen aus den neu entwickelten Modellen könnten künftig die Qualität der Treibhausgas-Berichterstattung verbessern, zu der sich Deutschland international verpflichtet hat. An dem zum vTI gehörenden Institut für Agrarrelevante Klimaforschung werden die Treibhausgasinventare für die Landwirtschaft in Deutschland erstellt. Doch noch sind viele Fragen offen. Zum Beispiel befinden sich große Mengen Humus im Boden in Tiefen unterhalb von 30 cm. Bislang ist kaum bekannt, wie diese Bodenschicht auf Änderungen der Landnutzung reagiert. Deshalb reisen die Braunschweiger Wissenschaftler in mehreren Messkampagnen durch ganz Europa von Litauen bis Italien, um Bodenproben zu sammeln und neue Daten zu Landnutzungsänderungen zu gewinnen.

Ansprechpartner:
Dr. Axel Don
Johann Heinrich von Thünen-Institut (vTI)
Institut für Agrarrelevante Klimaforschung, Braunschweig
Tel.: 0531 596-2641, E-mail: axel.don@vti.bund.de

Dr. Michael Welling | vTI
Weitere Informationen:
http://www.vti.bund.de
http://www.ghg-europe.eu/
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1365-2486.2011.02408.x/abstract

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Klimawandel – die Tanne sticht Fichte und Buche aus
10.08.2017 | Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft WSL

nachricht Feuerbrand bekämpfen und Salmonellen nachweisen
14.06.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen