Landwirtschaft
und Klimawandel
Was für eine Verantwortung hat die Landwirtschaft in der
Klimafrage und welche Möglichkeiten zur Veränderung gibt es?
Was für eine Verantwortung hat die Landwirtschaft in der
Klimafrage und welche Möglichkeiten zur Veränderung gibt es?
Die Landnutzung ist für 24% der Nahrungsmittelemissionen verantwortlich. Dabei resultieren 16% aus der Landnutzung für die Viehzucht und die restlichen 8% für den Anbau von Obst und Gemüse für den menschlichen Verzehr. Die Expansion der Landwirtschaft führt zur Umwandlung von Wäldern, Grasland und anderen Kohlenstoffsenken in Acker- oder Weideland, was zu erhöhten Kohlendioxidemissionen führt.
der Nahrungsmittelemissionen entstehen im Sektor der Landnutzung
Viehzucht und Fischerei sind für 31% der Nahrungsmittelemis-sionen verantwortlich. Viehzucht - Tiere, die für die Produktion von Fleisch, Milch, Eiern gezüchtet werden trägt auf ver-schiedene Weise zu den Emissionen bei. Wiederkäuer haupt-sächlich Rinder - produzieren zum Beispiel Methan durch ihre Verdauungsprozesse. Düngermanagement,Weidemanage-ment und Treibstoffverbrauch von Fischereifahrzeugen fallen ebenfalls in diese Kategorie.
der Nahrungsmittelemissionen
entstehen bei der Viehzucht
und Fischerei
der Nahrungsmittelemissionen entstehen beim Anbau von Pflanzen für Mensch und Tier
Die Pflanzenproduktion ist für 27% der Nahrungsmittelemis-sionen verantwortlich. 21% der Lebensmittelemissionen stammen aus der Pflanzenproduktion für den direkten mensch-lichen Verzehr und 6% aus der Produktion von Tierfutter.
Es handelt sich um die direkten Emissionen, die aus der land-wirtschaftlichen Produktion resultieren - dazu gehören Elemente wie die Freisetzung von Distickstoffoxid bei der Aus-bringung von Düngemitteln und Dung, Methanemissionen aus der Reisproduktion und Kohlendioxid aus landwirtschaftlichen Maschinen.
Die Lieferketten sind für 18% der Nahrungsmittelemissionen verantwortlich. Lebensmittelverarbeitung (Umwandlung
der Produkte vom Bauernhof in Endprodukte), Transport, Verpackung und Einzelhandel erfordern Energie- und Ressourceneinsatz. Die Emissionen aus dem Verkehr machen oft nur einen sehr geringen Prozentsatz der Gesamtemissionen von Lebensmitteln aus - weltweit nur 6%. Auch wenn die Emissionen der Versorgungskette mit 18% hoch erscheinen mögen, so ist sie doch von wesentlicher Bedeutung für die Reduzierung der Emissionen durch die Vermeidung von Lebensmittelabfällen. Ein Viertel der Emissionen (3,3 Milliarden Tonnen CO2-Äquivalent) aus der Lebensmittel-produktion enden als Abfall, entweder durch Verluste in der Lieferkette oder durch die Verbraucher.
der Nahrungsmittelemissionen
entstehen durch die Lieferketten
In den letzten Jahrzehnten sind die landwirtschaft-
lichen Nicht-CO2-Emissionen stark gestiegen von
4,3 GtCO2e yr-1 (1990) auf etwa 5,7 GtCO2e yr-1 (2015).
Dieses Wachstum steht hauptsächlich im Zusammenhang mit den erhöhten Emissionen aus der Ausbringung von synthetischem Dünger und Mist sowie der enterischen Fermentation von Wieder-käuern.
Doch obwohl die Emissionen um etwa ein Drittel zu-nahmen, stieg die landwirtschaftliche Produktion im gleichen Zeitraum um etwa 70%.
Daher wird in die Landwirtschaft auf globaler Ebene immer noch effizienter mit Treibhausgasen umgegangen als in anderen Sektoren wie Zum Beispiel der Industrie. Die Landnutzung ist für 24% der Nahrungs-mittelemissionen verantwortlich. Dabei resultieren 16% aus der Landnutzung für die Viehzucht und die restlichen 8% für den Anbau von Obst und Gemüse für den menschlichen Verzehr. Die Expansion der Landwirtschaft führt zur Umwandlung von Wäldern, Grasland und anderen Kohlen-stoffsenken in Acker- oder Weideland, was zu erhöhten
Kohlendioxidemissionen führt.
Raps, Gerste, Weizen werden im Spätsommer gesät und brauchen einen Kältereiz, um zu blühen. Bei milden Wintern bleibt der Reiz aus. Außerdem haben milde Winter zur Folge, dass sich Pilze, Viren und Insekten stärker ausbreiten.
Treiben Pflanzen zu früh besteht das Risiko, dass (Spät-)Frost immense Schäden anrichten. Bei Obstbäumen erfrieren dann Blüten und Knospen, dann ist die gesamte Ernte gefährdet.
Bei hohen Temperaturen sind Pflanzen durch den damit verbundenen Trockenstress anfälliger gegenüber Schadinsekten. Zudem steigt der Wasserbedarf der Pflanzen, die Verdunstung nimmt zu und das Dürrerisiko steigt. Ab Themperaturen über 30°C werden Weizenpollen als auch Mais steril. Was zur Folge hat, dass sie weniger Körner ausbilden. Dadurch können Landwirte deutlich weniger ernten. Fallen dann, vor allem nach Trockenphasen in kürzester Zeit große Regenmengen, kann das Wasser nicht schnell genug versickern. Es läuft oberflächlich ab und Überschwemmungen sind die Folge.
Von 2016 bis 2018 konnten
Landwirte in Deutschland über
17% weniger Weizen ernten.
Häufigere Wetterextreme werden sich negativ auf die Viehbestände auswirken, gefährliche Krankheitserreger werden sich ausbreiten.
Milchkühe leiden ab Temperaturen von 24°C. Wenn die Luftfeuchtigkeit höher als 70 Prozent ist, geht ihre Milchleistung drastisch zurück. Denn die Tiere brauchen dann deutlich mehr Energie, um ihre Körperwärme zu regulieren.
Böden setzen große Mengen an Lachgas frei, das als Dünge- mittel auf die Felder ausgetragen wurden. Bedeutend mehr Treibhausgase entstehen jedoch durch die Haltung von
Nutztieren wie Rindern, Schweinen, Schafen oder Geflügel,
sie sind für gut die Hälfte der landwirtschaftlichen Emissionen verantwortlich. Methan entsteht unter anderem bei der Verdauung von Wiederkäuern wie Rindern. Aber auch die Lagerung und Ausbringung von Mist und Gülle setzt Methan und Lachgas frei.
Mit 87% machen Rinder den größten Anteil der Emissio-nen aus. Es gibt 12 Mio Tiere, was mit der Grund ist, weshalb dieser Anteil so hoch ist.
Mit viel Abstand folgen Emissionen, die von Schweinen erzeugt werden. Sie sind keine Wiederkäuer und produzieren, deshalb weniger.
Unter diese Zahl fallen sowohl Schafe, als auch Pferde und Zigen. Zwar sind Schafe und Ziegen ebenso Wiederkäuer
Geflügel hat mit rund fünf Prozent die niedrigste Bilanz. Trotz der hohen Gesamtzahl von 173,6 Mio Tieren
Über die Hälfte der Emissionen, die von Rind-ern verursacht werden, sind auf Milchkühe zurück zu führen. Das kommt daher, dass die Rindfleischerzeugung in Deutschland mit der Produktion von Milch einher geht. Etwa 12% der erwachsenen Rinder werdem zum reinen Zweck der Fleischerzeugung gehalten. Die Mehrheit sind Milchkühe oder Doppelnutz-ungsrassen.
Bei einer gleichbleibenden Herdengröße hat Methan keinen wachsenden negativen Effekt auf das Klima, weil es über einen Zeit-raum von etwa zehn Jahren in CO2 umgewandelt wird. Dieses nutzen Pflanzen, um im Rahmen der Photo-synthese Kohlenhydrate daraus zu produzieren. Diese nehmen Kühe und Rinder dann wieder auf, sodass das ausge- stoßene Methan sich in einem permanenten Kreislauf befindet und seine Menge dauerhaft konstant bleibt.
Milchkühe brauchen Futter nicht nur zum wachsen, wie die rest- lichen Rinder sondern zusätzlich um Milch zu produzieren. Für diese Leistung benötigen die Tiere mehr Energie in Form von Futter als die, die lediglich geschlachtet werden. Deshalb erzeugen Milch- kühe noch mehr Emissionen als alle übrigen Rinder.
Wiederkäuer produzieren beim Verdauungsvorgang Methan.
Andere Nutztiere haben diese spezielle Art der Verdauung nicht
und produzieren auf diesem Wege kein Methan.
Methan und Lachgas entstehen aber auch, wenn sich der Mist von Rindern, Schweinen oder anderen Nutztieren zersetzt. Hühner und anderes Geflügel erzeugen kein Methan. Bei Geflügel spielen vor allem Lachgas- emissionen eine Rolle, aber im Vergleich zu den Emissionen von Rindern oder Schweinen sind diese Mengen sehr gering.
Der Großteil der Lachgas Emissionen stammen von synthetischem sowie organischem Stickstoffdünger.
Diese Dünger enthalten Nitrat (NO3-) und Ammonium (NH₄⁺), welche die Pflanzen beim Wachsen unterstützten. Das Problem liegt dabei, dass der Bedarf an Stickstoff im Boden stark schwanken kann und viele Landwirte zu Überdüngung neigen. Überschüssiger Dünger, der nicht von den Pflanzen aufge-nommen werden kann wird in die Umwelt ausgewaschen, wodurch das Grundwasser sowie Ober-flächengewässer ver-unreinigt werden. Desweitern reagieren überschüssiges
Nitrat und Ammonium mit Bodenbakterien zu Lachgas (N₂O). Das weltweite technische Minderungspotential von Distick-stoffoxid aus Böden beträgt etwa 325 Mt CO2e.
Etwa 16 Prozent dieser Emissionen werden durch Dung verursacht, der auf Weiden abgelagert wird, und sieben Prozent sind aus gelagerter Gülle. Weitere zwei Prozent der landwirtschaftlichen Emissionen werden durch ausgebrachten Dung als Düngemittel für Ackerland verursacht. Dung und Urin kann sowohl Lachgas- (N₂O) als auch Methanemissionen verursachen. Obwohl gelagerter Dung für eine relativ geringe Menge direkter landwirtschaftlicher Emissionen verantwortlich ist, ist es technisch möglich, einen sehr hohen Prozentsatz dieser Emissionen zu verringern (bis zu 70%). Das globale technische Minderungspotenzial bis 2030 liegt bei etwa 260 Mt CO2e pro Jahr.
Eine der beliebtesten Methoden zur Eindämmung von Emissionen aus gelagertem Dung sind Biogasanlagen, welche aus Methan Elektrizität gewinnen oder es in natürliches Gas umwandeln.
Wissenschaftler sind überzeugt, dass rund 100 Millionen Tonnen Methan durch diese Ackerfrucht erzeugt werden.
Dies ist immerhin etwa ein Fünftel aller Methanemissionen weltweit. Während so genannter Trocken- oder Bergreis,
der auf nicht überflutete Ackerflächen gestreut wird, kein Methan liefert, sind die viel häufigeren und ergiebigeren Nassreisfelder der Ursprung allen Übels.
Aber wie kommt Methan aus dem Schlamm von Reisfeld-ern in die Atmosphäre? Etwa 90 Prozent der von Archae-bakterien produzierten Treibhausgase werden durch ein spezielles gasleitendes Gewebe in den Wurzeln und im Stamm - dem Aerenchym - aus dem Schlamm in die Atmos-phäre freigesetzt. Andererseits spielen im Wasser schwimm-ende Methanblasen und die Diffusion vom Boden zur Wa-sseroberfläche keine oder nur eine geringe Rolle. Deshalb sprechen Mikrobiologen von "Methankaminen" in Kombi-nation mit Reishalmen.
Andererseits ist ein schlechtes Wassermanagement der Hauptgrund für niedrige Erträge beim Nassreisanbau. Die Folgen sind schlechte, unebene Bestände, unzureichende Bestockung und schweres Unkraut. Darüber hinaus werden häufig leichtere, besser durchlässige Böden für den Reisanbau verwendet.
Der Wasserverbrauch in der Bodenvorbereitungsphase übersteigt häufig die erforderliche Menge. Der Grund dafür sind Lehmböden, die zur Vorbereitung des Bodens viel Wasser benötigen. Während der Wachstumsphase wird normalerweise viel mehr Wasser angewendet, als zur Aufrechterhaltung des gewünschten Überlaufs erforderlich ist. Dies führt zu einem erhöhten Oberflächenabfluss und einer erhöhten Infiltration.
Hieraus resultiert, dass die Produktivität der Wassernutzung im Reisanbau in der Regel sehr niedrig ist. Mögliche Einsparpotentiale sind u.a.:
Verminderung der Wasserversickerung während der Wachstumsphase durch Bodenverschlämmung, intermittierenden Überstau.
Hieraus resultiert, dass die Produktivität der Wassernutzung im Reisanbau in der Regel sehr niedrig ist. Mögliche Einsparpotentiale sind u.a.:
Verbesserung der Wasserbereitstellung durch Berücksichtigung des natürlichen Niederschlages, angepasste Wasserverteilungsstrategien, Wiederverwertung des überschüssigen Wassers
Hieraus resultiert, dass die Produktivität der Wassernutzung im Reisanbau in der Regel sehr niedrig ist. Mögliche Einsparpotentiale sind u.a.:
Anbau frühreifer, hochertragreicher, moderner Reissorten (höhere Produktion pro Einheit Wasser).
Hieraus resultiert, dass die Produktivität der Wassernutzung im Reisanbau in der Regel sehr niedrig ist. Mögliche Einsparpotentiale sind u.a.:
Anwendung von Anbaumethoden die eine effiziente Wassernutzung ermöglichen durch Direktsaat (vorgekeimtes Saatgut) und damit Verzicht auf Überstau zur Bodenvorbereitung.
Reispflanzen bevorzugen eigentlich die Tropfbewässerung
Reis hat die außergewöhnliche Fähigkeit, unter anaeroben Bedingungen zu wachsen. Aber wie die meisten anderen Getreide ist die optimale Umgebung tatsächlich aerob. Heute haben sich sowohl die Herbizid- als auch die Bewässerung-stechnologie weiterentwickelt, wodurch die Vorteile des anaeroben Anbaus beseitigt und Reispflanzen so positioniert werden, dass sie mit präziser Bewässerung gedeihen.
Gesünderer, marktfähigerer Reis
Beim Nassreisanbau ist Arsen sehr stark im Getreide enthalten, was ein erhebliches Gesundheitsrisiko darstellt. Bei der Tröpfchenbewässerung werden Reiswurzeln nicht in Wasser ertränkt, wodurch die Arsenaufnahme um 90% reduziert wird.
Höhere Gewinne
Mit Tröpfchenbewässerung kann man mehr als einen Erntezyklus in Rotation anbauen und jeden Hektar besser nutzen.
100 Kubikmeter
(m3) Wasser
Wassereffizienz
Die Produktion einer Tonne Reis in einem Reissystem verbraucht 5.000 Kubikmeter (m3) Wasser. Alternativ benötigt dieselbe Tonne, die mit Tröpfchenbewässer-ung angebaut wird, nur 1.500 Kubikmeter. Die Tröpfchenbewässerung verhindert Verdunstung, Abfließen und Versickern.
Riesiger Einfluss auf die Umwelt
Wenn nur 10% der Rohreisbauern auf Tröpfchenbewässerung
umsteigen, entspräche der Rückgang der Emissionen...
