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Wie ökologische Risiken einer verstärkten Bioenergieproduktion verringert werden könnten

23.04.2012
Seit Jahren diskutieren Experten die ökologischen Auswirkungen des verstärkten Anbaus von Energiepflanzen. Wissenschaftler haben jetzt ein Computermodell entwickelt, das es ermöglicht, Folgen abzuschätzen und verschiedene Strategien zur Reduzierung von Risiken auf die Artenvielfalt in ihrer Wirksamkeit zu vergleichen. Fazit: Die Ausweitung der Bioenergie ist problematisch für die Biodiversität in Agrarregionen.
Durch verschiedene begleitende Maßnahmen wie den Erhalt von naturnahen Flächen könnten die Folgen jedoch verringert werden, schreiben Wissenschaftler der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) in der aktuellen Ausgabe des Fachblattes Global Change Biology Bioenergy.

Besondere Bedeutung haben dabei Brachen, die spätestens seit dem Wegfall der EU-weiten Stilllegungsprämie 2009 infolge der insgesamt gestiegenen Nachfrage nach Agrarprodukten stark rückläufig sind und wieder für die intensive landwirtschaftliche Produktion genutzt werden. Ökologisch sinnvoller wäre es dagegen, wenigstens einen Teil der Fläche auch in Zukunft aus der landwirtschaftlichen Nutzung zu nehmen und zu Brachen und Ackerrandstreifen entwickeln zu lassen. „Diese Flächen haben nicht nur einen hohen Wert für den Natur- und Klimaschutz, sondern können auch helfen, ungewollte Nebenwirkungen der Ausweitung von Bioenergie abzufedern und so externe Kosten zu vermeiden.

Der Ausbau der Bioenergie wie zum durch den Anbau von Mais führt zu Problemen mit der biologischen Vielfalt in landwirtschaftlichen Regionen. Mit verschiedenen flankierenden Maßnahmen, wie z. B. die Erhaltung der naturnahen Bereiche, könnten jedoch diese Effekte teilweise reduziert werden.
Foto: Jan Engel/ FSU Jena


Ökologen fürchten, dass Brachflächen, die spätestens seit dem Wegfall der EU-weiten Stilllegungsprämie 2009 infolge der insgesamt gestiegenen Nachfrage nach Agrarprodukten stark rückläufig sind, wieder für die intensive landwirtschaftliche Produktion genutzt werden. Ökologisch sinnvoller wäre es dagegen, wenigstens einen Teil der Fläche auch in Zukunft aus der landwirtschaftlichen Nutzung zu nehmen und zu Brachen und Ackerrandstreifen entwickeln zu lassen. Welche Bedeutung solche extensiven Formen der Landwirtschaft für den Naturschutz haben, hatten Ökologen zum Beispiel anhand von Amphibien im rumänischen Siebenbürgen gezeigt. (http://www.ufz.de/index.php?de=21768)
Foto: Tilo Arnhold/UFZ

Unsere Modellanalysen liefern damit nicht nur ökologische, sondern auch neue ökonomische Argumente für den Erhalt von Brachen und Ackerrandstreifen, die in der aktuellen Debatte um Konzepte für eine Green Economy sowie die Neuregelung der EU-Agrarpolitik berücksichtigt werden sollten“, unterstreicht Prof. Karin Frank vom Department für Ökologische Systemanalyse des UFZ. „Der Vorschlag der EU, künftig sieben Prozent der landwirtschaftlichen Nutzflächen naturnah zu halten, wird zurzeit kontrovers diskutiert. Unter dem Begriff „ökologische Vorrangflächen“ werden dabei alle extensiven, naturnäheren Flächen zusammengefasst wie zum Beispiel Brachen, Heckenstreifen, Streuobstwiesen oder Gewässerrandstreifen“, erläutert der Umweltrechtler Dr. Stefan Möckel vom UFZ.

Für die jetzt veröffentlichte Studie wurden verschiedene Szenarien der Ausweitung von Bioenergie in einem neu entwickelten Computermodell untersucht, um komplexe Zusammenhänge auf regionaler Landschaftsebene besser verstehen und ausgelöste ökologische Risiken identifizieren und analysieren zu können. Zusätzlich wurden verschiedene Varianten von begleitenden Naturschutzmaßnahmen untersucht, um Optionen für die Reduktion der Risiken zu entwickeln.

Am Beispiel der Feldlerche (Alauda arvensis) wurde mithilfe dieses Computermodells gezeigt, dass typische Folgen eines verstärkten Energiepflanzenanbaus wie die Ausdünnung des Feldfruchtspektrums und eine zunehmende räumliche Agglomeration hin zu großflächigen Monokulturen negative Auswirkungen auf Feldvogelpopulationen haben können. Diesen Tendenzen in der heutigen Intensivlandwirtschaft kann durch den Erhalt von naturnahen Restflächen und Ackerrandstreifen entgegen gewirkt werden.

Es zeigte sich aber auch, dass sowohl die Höhe der ausgelösten Risiken als auch die Wirksamkeit der Gegenmaßnahmen von der Struktur der jeweiligen Agrarlandschaft und der Größe der Felder abhängig ist. Je großflächiger und homogener die Landschaft, umso wichtiger der Erhalt von naturnahen hochdiversen Brachen und Ackerrandstreifen.

Die Feldlerche ist der häufigste Offenlandvogel Mitteleuropas. Die Intensivierung der Landwirtschaft hat in den letzten Jahrzehnten dazu geführt, dass die Bestände um rund ein Drittel zurückgegangen sind. „Die Feldlerche ist eine Indikatorart für den ökologischen Zustand vieler landwirtschaftlich genutzter Gebiete, weil sie verschiedene Bereiche dieses intensiv genutzten Offenlandes besiedelt, über mehrere Monate in Feldern auf dem Boden brütet und sich hauptsächlich von Insekten sowie von Samen der dort vorkommenden Wildkräuter und Getreidekörnern ernährt“, erklärt Jan Engel, Erstautor der UFZ-Studie, der mittlerweile an der Universität Jena forscht. „Diese Vogelart ist somit repräsentativ für wichtige Bereiche des Agrarökosystems. Eine Verbesserung der Habitatqualität für die Feldlerche würde somit auch dem Schutz von Vegetation, Insekten und anderen bodenbrütenden Vogelarten zu Gute kommen.“ Nach der Feldlerche (Alauda arvensis) arbeiten die Forscher derzeit daran, die Auswirkungen auf weitere Feldvogelarten wie Schafstelze (Motacilla flava) und Grauammer (Emberiza calandra) mit ihrem Modell zu untersuchen, um künftig weitergehende Aussagen machen zu können.

„Die Ergebnisse unserer Studie sind ein Beitrag zur Debatte um die ökologischen Auswirkungen einer verstärkten Bioenergieproduktion. Sie unterstreichen, dass es notwendig ist, begleitende Naturschutzmaßnahmen nach Möglichkeit an regionale Gegebenheiten anzupassen“, schlussfolgert Prof. Andreas Huth vom UFZ. Die Forscher empfehlen daher, bei der Bewertung der Auswirkungen der Bioenergie auch Unterschiede in den regionalen Landschaftstypen wie zum Beispiel die durchschnittliche Größe der Felder mit zu berücksichtigen und vor allem bei der anstehenden EU-Agrarreform Anreize zum Erhalt und zum Einrichten von ökologischen Vorrangflächen wie zum Beispiel Brachflächen zu schaffen.
Tilo Arnhold

Publikation:
Engel, J., Huth, A., and Frank, K. (2012): Bioenergy production and Skylark (Alauda arvensis) population abundance – a modelling approach for the analysis of land-use change impacts and conservation options. GCB Bioenergy. DOI: 10.1111/j.1757-1707.2012.01170.x
http://dx.doi.org/10.1111/j.1757-1707.2012.01170.x
Die Untersuchungen wurden von der Helmholtz-Gemeinschaft und vom Bundesamt für Naturschutz (BfN) gefördert.

Weitere fachliche Informationen:
Friedrich-Schiller-Universität Jena
Dipl.-Biol. Jan Engel
Telefon: 03641-949406
http://www.ecology.uni-jena.de/Mitarbeiter_innen_Inst_f_Oekologie.html
und
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ)
Department Ökologische Systemanalyse
Prof. Andreas Huth
Telefon: 0341-235-1719
http://www.ufz.de/index.php?de=3983
Prof. Karin Frank
Department Ökologische Systemanalyse
Telefon: 0341-235-1279
http://www.ufz.de/index.php?de=5457
Dr. Stefan Möckel
Department Umwelt- und Planungsrecht
Telefon: 0341-235-1693
http://www.ufz.de/index.php?de=12908
oder über
Tilo Arnhold (UFZ-Pressestelle)
Telefon: 0341-235-1635
http://www.ufz.de/index.php?de=640

Weiterführende Links:
Biodiversität und Energie
http://www.ufz.de/index.php?de=20686
UFZ-AG Systemanalyse Bioenergie
http://www.ufz.de/index.php?de=20902
Land use conflicts related to the production of bioenergy
http://www.ufz.de/index.php?de=17615
Verlust Biologischer Vielfalt stoppen – Biodiversitätsschutz im ländlichen Raum
http://www.ufz.de/index.php?de=17894

GCB Bioenergy ist eine zweimonatlich erscheinende wissenschaftliche Zeitschrift, die sich auf die Biowissenschaften und die Herstellung von Kraftstoffen aus Pflanzen, Algen und Abfall konzentriert.
http://www.gcbbioenergy.org

Wiley-Blackwell ist das internationale wissenschaftliche, technische und medizinische Verlagswesen von John Wiley & Sons mit Stärken in verschiedenen größeren akademischen und beruflichen Bereichen und Partnerschaften mit vielen der weltweit führenden Gesellschaften. Wiley-Blackwell veröffentlicht fast 1.500 peer-reviewte Zeitschriften und über 1.500 neue Bücher jährlich - sowie Datenbanken, Nachschlagewerke und wichtige Labor-Protokolle.
http://www.wileyblackwell.com

Im Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) erforschen Wissenschaftler die Ursachen und Folgen der weit reichenden Veränderungen der Umwelt. Sie befassen sich mit Wasserressourcen, biologischer Vielfalt, den Folgen des Klimawandels und Anpassungsmöglichkeiten, Umwelt- und Biotechnologien, Bioenergie, dem Verhalten von Chemikalien in der Umwelt, ihrer Wirkung auf die Gesundheit, Modellierung und sozialwissenschaftlichen Fragestellungen. Ihr Leitmotiv: Unsere Forschung dient der nachhaltigen Nutzung natürlicher Ressourcen und hilft, diese Lebensgrundlagen unter dem Einfluss des globalen Wandels langfristig zu sichern. Das UFZ beschäftigt an den Standorten Leipzig, Halle und Magdeburg 1000 Mitarbeiter. Es wird vom Bund sowie von Sachsen und Sachsen-Anhalt finanziert.
http://www.ufz.de/

Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Struktur der Materie, Verkehr und Weltraum. Die Helmholtz-Gemeinschaft ist mit über 33.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 18 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 3,4 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).

http://www.helmholtz.de

Tilo Arnhold | UFZ News
Weitere Informationen:
http://www.ufz.de/index.php?de=30395

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