2023 Autor: Bryan Walter | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-05-24 23:09
Nach Berechnungen amerikanischer Ökologen werden die gesamten Treibhausgasemissionen aus dem Getreideanbau in 15 Jahren um 71 Prozent sinken, wenn die Industrie modernisiert wird, und die Reduzierung um 60 Prozent wird durch den effizienten Einsatz von Stickstoffdüngern erreicht. Wissenschaftler wiesen unter anderem auf Gentechnik, die Einführung von Fruchtfolgen, die Ausrüstung von Betrieben mit Robotertechnik und den Verzicht auf verbrannten Brennstoff zugunsten von Strom hin. Der Artikel wurde in der Zeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Die Bekämpfung des anthropogenen Klimawandels bedeutet, die Treibhausgasemissionen in allen Wirtschaftssektoren zu reduzieren. Das beste Potenzial dafür bietet der Pflanzenbau, da die Grundlage der Produktivität im Pflanzenbau die Fixierung von atmosphärischem Kohlenstoff durch Photosynthese ist. Theoretisch kann dieser Wirtschaftssektor sogar negative Kohlendioxid-Emissionen erzielen, aber der derzeitige Anbau von Reihenkulturen in Russland, den USA und der Europäischen Union verursacht im Gegenteil fünf Prozent der anthropogenen Treibhausgasemissionen. Die regenerative Landwirtschaft (d. h. die Landwirtschaft mit negativen Emissionen) entwickelt sich derzeit nur langsam, da sie Veränderungen in den Lieferketten und erhebliche Investitionen erfordert und der Anreiz, in langfristige Ziele auf gepachtetem Land zu investieren, sehr gering ist.
Wissenschaftler um Daniel L. Northrup von der University of Michigan haben ein Programm zur Modernisierung von Pflanzen vorgeschlagen, das die Industrie näher an null oder sogar negative Emissionen bringen soll. Sie führten ihre vorläufigen Berechnungen am Beispiel von Mais an, der in den USA die wichtigste Getreideernte ist.
Die Autoren der Studie schlugen drei Stufen für die Modernisierung der Getreideproduktion vor: Optimierung, Ersatz und Neugestaltung. In der ersten Stufe steht der effizientere Einsatz von Stickstoffdüngern im Mittelpunkt. Es gibt bereits Technologien zur räumlichen Überwachung des Wurzelraums und optimale chemische Formeln stickstoffhaltiger Verbindungen (z Oxid) um 23 Prozent.
Phasen der Dekarbonisierung der Getreideproduktion
Auch die zweite Stufe baut auf bestehenden Technologien auf und beinhaltet die aktive Umsetzung bestehender Entwicklungen im Bereich der Gentechnik. Dies wird sich darauf konzentrieren, nur die Pflanzen anzubauen, die am effizientesten Stickstoff aus dem Boden gewinnen. Ergänzt man diese Auswahl um den Einsatz von mikrobiologischem Stickstoff (also den Ersatz eines Teils der ausgebrachten Düngemittel durch Fruchtfolgen), dann lässt sich der Gesamtausstoß an Treibhausgasen um weitere 41 Prozent reduzieren. Tatsächlich sind beide Stufen nur auf den effizienten Einsatz von Stickstoff in der Pflanzenproduktion angewiesen, und allein die Einführung dieser Maßnahme wird die Gesamtemissionen um 60 Prozent gegenüber den bisherigen reduzieren.
Die dritte Stufe beinhaltet eine groß angelegte Umstrukturierung der Landwirtschaft: die Ausrüstung der Betriebe mit spezialisierter Robotik zur Überwachung des Vegetationszustands, des Stickstoff- und Kohlenstoffgehalts des Bodens sowie der vollständige Verzicht auf die Verwendung von verbranntem Brennstoff zugunsten von Strom aus erneuerbaren Energien Quellen. Die Autoren schlagen vor, einen Teil der Pflanzen unter Sonnenkollektoren zu platzieren, um in Gebieten mit geringer Bodenfruchtbarkeit agroelektrische Systeme zu schaffen. Dadurch werden die Treibhausgasemissionen um weitere sieben Prozent gesenkt. Im Allgemeinen wird die Umsetzung aller drei von Umweltschützern vorgeschlagenen Modernisierungsstufen zu einer Gesamtreduzierung der Treibhausgasemissionen aus der Getreideproduktion um 71 Prozent über 15 Jahre führen. Die Autoren stellten fest, dass die Umsetzung des von ihnen entwickelten Konzepts erhebliche staatliche Förderungen sowohl bei alternativen Energien als auch bei der elektrischen Landtechnik für private landwirtschaftliche Betriebe erfordert.
Nicht nur die Getreideproduktion muss modernisiert werden, sondern oft auch das Bewässerungssystem. Amerikanische Wissenschaftler haben herausgefunden, dass die Schaffung von Stauseen und die Verbesserung ineffizienter Bewässerung es ermöglichen, mehr Nahrung für mehr als 800 Millionen Menschen auf der ganzen Welt anzubauen.
