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Moderne Landwirtschaft
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Der Klimawandel ist ein ernstes und dringendes Problem, mit dem die Menschheit in der Welt, in der wir leben, konfrontiert ist. Er hat weitreichende und sichtbare Auswirkungen auf die städtische Gesellschaft und betrifft eine Vielzahl von Branchen. Die Sommer sind heißer, die Winter kälter und die Eiskappen an den Polen haben sich erheblich zurückgezogen, was alles auf die steigenden globalen Temperaturen zurückzuführen ist. Einer der Haupttreiber dieses globalen Erwärmungseffekts und auch des Klimawandels ist der Anstieg der Treibhausgase (THG), einschließlich Kohlendioxid, Methan und Stickoxide, in der Erdatmosphäre.
Die durch menschliche Aktivitäten verursachten Treibhausgasemissionen sind im Laufe der Zeit gestiegen und haben das ökologische Gleichgewicht unseres Planeten verwüstet. Wissenschaftler haben weltweit mehrere Indikatoren identifiziert, die auf Ursache und Auswirkungen des Klimawandels hinweisen. Zu den durch Treibhausgasemissionen ausgelösten Folgen des Klimawandels gehören extreme Wetterbedingungen, steigende Meeresspiegel und Küstenüberschwemmungen, erhöhte Bedrohung der menschlichen Gesundheit aufgrund verringerter Luftqualität, indirekte Zunahme der Ausbreitung von Krankheiten und verstärkte Waldbrände.
Auch für die Landwirtschaft sind die Treibhausgasemissionen eine Herausforderung. Die Beschaffenheit dieser Gase kann die Bodenfruchtbarkeit und die Pflanzengesundheit beeinträchtigen und die Bedingungen für ein optimales Wachstum des Ertrags verändern. Umgekehrt sind die Herstellung und Verwendung landwirtschaftlicher Betriebsmittel (wie Düngemittel und Pestizide), landwirtschaftliche Geräte, Bodenbeeinträchtigungen und schlechte Bewässerungspraktiken für den Großteil der landwirtschaftlichen Treibhausgasemissionen verantwortlich. Obwohl die Landwirtschaft durch den Ausstoß von Treibhausgasen zum Klimawandel beiträgt, wird sie auch durch wechselnde Wettermuster negativ beeinflusst.
Um sicherzustellen, dass saubere Energie durch nachhaltige Methoden erzeugt wird und um die Auswirkungen von CO2-Emissionen zu minimieren, haben Erzeuger begonnen, eine bahnbrechende Lösung namens Kohlenstoffbindung einzuführen.
Was ist Kohlenstoffbindung im Boden?
Auch als Kohlendioxidentfernung (CDR) bekannt, ist es der langfristige Prozess, Kohlendioxid aus der Atmosphäre zu entfernen und es langfristig in biologischen Systemen, geologischen Formationen oder Industrieprodukten zu speichern. Der Prozess verlangsamt das atmosphärische CO2 Umweltverschmutzung und kehrt möglicherweise die globale Erwärmung um. Zu den effektiven Methoden gehören Aufforstung oder Wiederaufforstung, Bioenergie mit Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (BECCS), landwirtschaftliche Techniken, die die Kohlenstoffspeicherung im Boden erhöhen, und die Nutzung von CO2 in Biokraftstoffen, chemischen Polymeren und Baumaterialien.
Der spezifische Begriff für das Potenzial oder die Nutzung von Boden, Landnutzung, Landnutzungsänderung und Forstwirtschaft zur Verringerung des Treibhauseffekts ist Kohlenstoffbindung im Boden. In der Landwirtschaft wird der Prozess auch als „Carbon Farming“ oder „regenerative Landwirtschaft“ bezeichnet und umfasst verschiedene Methoden, um Ackerland so zu bewirtschaften, dass Böden und Vegetation die Aufnahme und Speicherung von Kohlenstoff erhöhen können.
Laut einem Sonderbericht des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) der Vereinten Nationen (UN) ist die Kohlenstoffspeicherung im Boden in Acker- und Grasland eine der Optionen mit dem größten Potenzial für CDR, bei der bis zu 8,6 Gigatonnen CO2 entstehen , oder mehr als 20 % der derzeitigen Treibhausgasemissionen, können jährlich als im Boden eingeschlossener Kohlenstoff gebunden werden. Andererseits könnten Landwirtschaft und Viehwirtschaft bis zu 3,4 Gigatonnen CO2 einsparen jedes Jahr. Ein zusätzlicher Vorteil dieses Prozesses ist, dass mit der Erhöhung des Bodenkohlenstoffs auch die Bodenfruchtbarkeit verbessert wird. Dadurch wird die Nährstoffspeicherung effektiver, der Boden kann Feuchtigkeit viel länger halten und seine Dichte wird reduziert.
Wie funktioniert die Kohlenstoffbindung im Boden?
Pflanzen absorbieren CO2 aus der Luft während der Photosynthese, um ihre Nahrung in Form von Zucker herzustellen und Sauerstoff als Nebenprodukt freizusetzen. Ihr Gewebe speichert dann den Kohlenstoff, bis die Pflanze vom Boden absorbiert wird oder wenn sie auf natürliche Weise zerfällt, an welchem Punkt CO2 wird wieder in die Umwelt freigesetzt. Während die Erhöhung der Kapazität der pflanzlichen Biomasse zur Aufnahme und Speicherung von Kohlenstoff ein sicherer Weg zur Eindämmung des Klimawandels ist, liegt der Schwerpunkt der Kohlenstoffbindung im Boden in erster Linie auf Bewirtschaftungsmethoden, die die als organische Bodensubstanz (SOM) gespeicherte Kohlenstoffmenge erhöhen, insbesondere in Acker- und Weideland
Pflanzen wandeln auch atmosphärisches CO2 um in eine stabile, feste Form von Kohlenstoff umwandeln und durch direkte oder indirekte Bindung im Boden speichern. Die direkte Fixierung ist die natürliche Umwandlung von CO2 in anorganische Bodenverbindungen (SIC), bei denen es sich hauptsächlich um Calcium- und Magnesiumcarbonat handelt. In der Zwischenzeit findet eine indirekte Fixierung statt, wenn die Biomasse, die Pflanzen durch Photosynthese produzieren, schließlich in den Boden übertragen wird. Der Kohlenstoff wird dann indirekt als organischer Bodenkohlenstoff (SOC) gebunden, wenn sich die Biomasse zersetzt. Böden haben daher das Potenzial, Treibhausgasemissionen auszugleichen, wenn das Volumen des Kohlenstoffs, den sie im Boden anreichern, größer ist als das, was wieder in die Atmosphäre freigesetzt wird.
SOC-Vorräte sind ein primärer Indikator zur Bewertung der Kohlenstoffspeicherung im Boden, da sie proportional zur Menge an organischer Substanz im Boden sind. Die Verbesserung der SOC-Bestände hilft, CO2 zu reduzieren und sogar auszugleichen Emissionen. Die Fähigkeit, SOC zu speichern oder zu erhöhen, hängt von mehreren Faktoren ab, darunter Klima, Bodeneigenschaften und Landnutzung und Landnutzungsänderungen. Eine der Methoden zur Erhöhung der SOC-Vorräte in Ackerflächen besteht darin, die Bodenstörung zu verringern. Im Gegenteil, unwissenschaftliches Pflügen oder Fräsen führt zu einer Verringerung des SOC-Vorrats und zur Freisetzung des angesammelten CO2 zurück in die Atmosphäre. Dieser Prozess wird, wenn er auf ein globales Niveau skaliert wird, zu steigenden Treibhausgasemissionen und einer erhöhten Bodenunfruchtbarkeit beitragen.
Daraus kann gefolgert werden, dass die Verbesserung der Kohlenstoffbindung im Boden mit einer erhöhten Biomasse und damit mit der Bodenfruchtbarkeit verbunden ist. Die Verbesserung der Bodenfruchtbarkeit ist wahrscheinlich eine weitere effektive Methode, um die Kohlenstoffspeicherkapazität schnell zu erhöhen, und der Anbau bestimmter Pflanzen kann zur Stickstofffixierung beitragen, wodurch die Verfügbarkeit von Verbindungen im Boden erhöht und dieser fruchtbarer wird. Das Anpflanzen der richtigen Kultur basierend auf der geografischen Beschaffenheit des Bodens stellt sicher, dass der Kohlenstoff im Boden enthalten ist. Die Wurzeln bestimmter Feldfrüchte können den Boden binden und den Kohlenstoffgehalt im Boden auf dem richtigen Niveau halten.
Carbon Credit Mechanisms:Anreize für eine positive Veränderung
Der Ursprung von CO2-Preisen und CO2-Gutschriften geht auf die UN-Klimarahmenkonvention (UNFCCC) zurück, die 1997 in Japan stattfand. Die Nationen der Welt haben eine Vereinbarung getroffen, die einen effektiven Weg zur Reduzierung von CO2 darstellt und andere THG-Emissionen wurden in Form von Emissionsgutschriften getätigt. Während die Konvention die Industrienationen ermutigte, ihre Treibhausgasemissionen zu stabilisieren, verpflichtete sie das im selben Jahr verabschiedete Kyoto-Protokoll dazu. Unter diesem Protokoll, das bisher von 192 Ländern angenommen wurde, haben sich 37 Industrienationen zusammen mit der Europäischen Gemeinschaft verpflichtet, ihre Emissionen zu reduzieren.
Der Ausdruck „CO2 einen Preis geben“ hat in mehreren Ländern als Mechanismus zur Reduzierung von Emissionen und zur Förderung von Investitionen in sauberere Optionen an Bedeutung gewonnen. In dieser Hinsicht gibt es zwei Hauptarten der CO2-Bepreisung, wie von der Weltbank aufgelistet:Emissionshandelssysteme (ETS) und CO2-Steuern. Ein ETS ist ein Cap-and-Trade-System, bei dem eine Obergrenze in Form einer festgelegten Anzahl von Genehmigungen gesetzlich festgelegt ist, um die Treibhausgasemissionen von Fabriken oder Versorgungsunternehmen zu begrenzen, und diejenigen mit niedrigen Emissionen ungenutzte Gutschriften handeln oder verkaufen können größere Strahler. Somit bestimmt ETS einen Marktpreis für THG-Emissionen und sorgt für eine Reduzierung der Emission insgesamt. Alternativ ist eine CO2-Steuer eine Gebühr, die Regierungen jedem Unternehmen auferlegen, das Treibhausgase ausstößt. Es ermutigt Unternehmen, auf saubere Energie umzusteigen oder neue Technologielösungen zu übernehmen, um die Zahlung der Steuer auf die Emissionen zu vermeiden. Anders als beim ETS ist das Niveau der Emissionsminderung, das die Unternehmen erreichen müssen, nicht vordefiniert, wohl aber der Preis für CO2.
Im Agrarsektor haben mehrere Unternehmen weltweit den Kohlenstoffkreditmechanismus implementiert, bei dem sie Landwirten Anreize für die Einführung klimafreundlicher Praktiken bieten. Diese Projekte schulen die Landwirte und fördern nachhaltige landwirtschaftliche Landbewirtschaftungspraktiken zur Bindung von Kohlenstoff im Boden, wie z. Diese Praktiken tragen nicht nur zu Umweltvorteilen bei, indem sie die Kohlenstoffspeicherung im Boden verbessern, sondern erzeugen auch sozioökonomische Vorteile für die Landwirte, indem sie ihre Ernten und damit ihre Gewinne steigern.
Landwirte profitieren auf vielfältige Weise finanziell von diesen Projekten. Beispielsweise belohnt die Division Crop Science der Bayer AG fast 1.200 Landwirte in den USA und Brasilien mit insgesamt einer halben Million Hektar Land für die Einführung klimafreundlicher Praktiken. Der in den USA ansässige globale Lebensmittelkonzern Cargill verfügt über spezielle Ressourcen, um Landwirte zu unterstützen, die regenerative landwirtschaftliche Praktiken anwenden, und sucht nach Möglichkeiten, wie Betriebe von ihren Bemühungen zur Bindung von Kohlenstoff profitieren können. Die Syngenta Foundation hingegen engagiert sich in Projekten in Sambia und Kenia, unterstützt durch den BioCarbon Fund der Weltbank. Syngenta arbeitet im Rahmen seines Good Growth Plan auch mit Landwirten zusammen, um die CO2-Abscheidung zu messen und zu ermöglichen und die Bodengesundheit durch klimafreundliche landwirtschaftliche Praktiken zu verbessern.
Kohlenstoffbindung und SDGs
Die von der UNO vorgegebenen Sustainable Development Goals (SDGs) sollen Leitlinien für ein nachhaltiges Morgen sein. Eines der SDGs, Verantwortungsvolle Produktion und Konsum, konzentriert sich auf nachhaltige Produktionsmethoden, bei denen wissenschaftliche Wege, die durch datengesteuerte Analysen erreicht wurden, zur Umsetzung auf den landwirtschaftlichen Flächen ermutigt werden. Die Kohlenstoffbindung ist einer der von den UN SDGs empfohlenen Anbauprozesse, da die Methode äußerst effektiv ist und dazu beiträgt, eine bessere Zukunft für Landwirte weltweit aufzubauen. Agrarunternehmen sollten auf jeden Fall in Betracht ziehen, die Kohlenstoffbindung als obligatorischen Anbauschritt auf ihren Feldern einzuführen. Das Ergebnis ist eine Win-Win-Situation für uns und Mutter Natur!
