Unerwartete Erkenntnisse aus China
Lachgasemissionen tragen maßgeblich zum anthropogenen Treibhauseffekt bei. Entgegen früherer Annahmen führt die Viehhaltung in Steppen- und Präriegebieten nicht zu erhöhten Lachgasemissionen, sondern kann diese sogar reduzieren.
Forscher des Instituts für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ermittelten dies bei Untersuchungen in China. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) förderte das Projekt, dessen Ergebnisse in der Fachzeitschrift „Nature“ veröffentlicht wurden.
Lachgas (N2O) ist nach Kohlendioxid (CO2) und Methan einer der Hauptverursacher des Klimawandels. Ein Kilogramm N2O wirkt rund 300-mal treibhauswirksamer als die gleiche Menge CO2. Etwa 60 Prozent der vom Menschen verursachten Lachgasemissionen stammen aus der Landwirtschaft, beispielsweise durch den mikrobiellen Abbau stickstoffhaltiger Exkremente weidender Tiere im Boden.
Bisherige Annahmen gingen davon aus, dass auch die Haltung großer Viehbestände in Steppen- und Präriegebieten zur steigenden Lachgaskonzentration in der Atmosphäre beiträgt. Diese Kalkulationen flossen in die Berichte des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) ein.
Ein großer Irrtum. Tatsächlich emittieren nicht zur Viehhaltung genutzte Flächen auf Jahressicht größere Mengen an Lachgas als beweidete Steppenflächen.
Dies erklärte Professor Klaus Butterbach-Bahl vom IMK-IFU des KIT. Die Wissenschaftler führten ein Jahr lang Messungen in einem menschenleeren Steppengebiet der Inneren Mongolei in China durch, wo im Winter Temperaturen von bis zu -40 Grad Celsius herrschen. Unterstützung erhielten sie von der Chinese Academy of Sciences und dem schottischen Centre for Ecology and Hydrology in Midlothian.
Butterbach-Bahl erläuterte, dass frühere Kurzzeituntersuchungen übersehen hätten, dass die Abgabe bedeutender Lachgasmengen aus Steppenböden ein natürlicher Prozess ist und ein Großteil der natürlichen Lachgasemissionen auf die Tauperiode im Frühjahr entfällt.
Die Viehhaltung bewirkt, dass diese Emissionen deutlich zurückgehen. Durch Beweidung wird die Grashöhe reduziert, was dazu führt, dass Schnee leichter vom Wind verweht wird und die Schneehöhe geringer bleibt als auf unbeweideten Flächen. Dies hat zur Folge, dass beweidete Böden im langen, kalten Winter schlechter isoliert und bis zu 10 Grad kälter sind. Zudem bleiben beweidete Steppenböden in der Tauperiode im März durch die geringere Schneeauflage trockener. Kälte und Trockenheit hemmen mikrobielle Aktivitäten in dieser Periode, wodurch der Boden weniger Lachgas abgibt.
Emissionen um 72 Prozent überschätzt
Diese Reduktionen übersteigen die Stimulierung der Lachgasemissionen durch tierische Exkremente. Die Wissenschaftler schätzen, dass bisherige Berechnungen die Lachgasemissionen großer Graslandflächen – etwa ein Fünftel der Landmasse der gemäßigten Breiten – um rund 72 Prozent überschätzen.
Die Ergebnisse sind jedoch kein positives Signal für den Klimawandel, da die Lachgaskonzentration in der Atmosphäre weiterhin steigt.
Unsere Arbeit zeigt lediglich, dass noch viel Forschungsarbeit notwendig ist, um die Quellen für atmosphärisches Lachgas wirklich zu verstehen.
Auch die extensive Beweidung durch Vieh ist nicht zwingend ein praktikabler Ansatz, da die Viehwirtschaft große Mengen klimawirksamen Methans freisetzt, was in der Studie nicht berücksichtigt wurde. Dennoch zeigt die KIT-Studie einen Weg auf, die Treibhausgasbilanz von Grassteppen zu verbessern: Herbstliches Heumachen könnte die Grashöhe und somit die winterliche Schneehöhe sowie die Lachgasemissionen in der Tauperiode verringern.
Literatur
Benjamin Wolf, Xunhua Zheng, Nicolas Brüggemann, Weiwei Chen, Michael Dannenmann, Xingguo Han, Mark A. Sutton, Honghui Wu, Zhisheng Yao, Klaus Butterbach-Bahl: "Grazing-induced reduction of natural nitrous oxide release from continental steppe" (Nature Ausgabe No. 7290 Vol. 464, page 881-884).