CO2: Das neue Bodenkapitak

CO2: Das neue „Bodenkapital“

Ackerland ist ein wirksames Mittel zur Minderung der Erderwärmung, sofern es gut bewirtschaftet wird. Das beginnt bei einer klimafreundlichen Landwirtschaft. Der Schlüssel zum Erfolg sind agrarökologische Methoden, die zum einen die Zunahme organischer Substanzen im Boden und zum anderen die Bindung von CO2 begünstigen, indem es im Boden fixiert wird, wodurch darüber hinaus die Qualität der Anbauflächen verbessert wird. Damit man diesen Herausforderungen in der Landwirtschaft gewachsen ist, stellt Veolia in internationalen Forschungspartnerschaften sein agronomisches Know-how zur Verfügung und führt innovative digitale Lösungen ein.

Herausforderung

Die Landwirtschaft zu einem wichtigen Faktor für Nahrungsmittelsicherheit und die Bekämpfung des Klimawandels machen

Ziel

Die CO2-Emissionen in der Luft verringern, indem man sie im Boden bindet.

Veolias Lösung

Die Unterstützung des internationalen Forschungsprogramms „4 pour 1000" über die Bindung von CO2 im Boden und die Entwicklung innovativer Lösungen, um die Landwirte auf diesem Weg zu begleiten.

In Dauerfrostböden, auch Permafrost genannt, wird in Form organischer Substanzen 2,6 mal mehr CO2 gespeichert, als in der Atmosphäre enthalten ist.  Darüber hinaus nehmen die Böden ungefähr ein Viertel der globalen CO2-Emissionen wieder auf. Dieser Speicherung wird gewährleistet durch die Fotosynthese der Pflanzen, bei der sie CO2 aus der Luft aufnehmen, wobei das CO2 nach dem Abbau des Pflanzenguts in den Boden abgegeben wird. Ein Großteil dieser CO2-Aufnahme erfolgt in den Wäldern. Hier spielt Ackerland noch eine untergeordnete Rolle.

Eine ehrgeizige Landwirtschaftspolitik würde eine Umkehrung der Entwicklung und eine effizientere Bekämpfung des Klimawandels ermöglichen. Eine Strategie, die sich auszahlt und laut französischem Landwirtschaftsministerium „die Nährstoffbestand des Bodens wiederherstellen und seine Fruchtbarkeit steigern könnte“. Bei Veolia ist man sich der Herausforderungen bewusst und fördert landwirtschaftliche Methoden, die die Kohlenstoffspeicherfähigkeit im Boden ohne wesentliche Änderungen des Produktionssystems steigern.
 

Bodenpatial

Smart Ferti ReUse - für eine intelligente Bewässerung

Das SmartFertiReuse-Projekt zielt darauf ab, behandeltes Abwasser wiederzuverwenden und gleichzeitig die Düngung der Felder zu optimieren. Der Name setzt sich aus mehreren Begriffen zusammen: dem Begriff ReUse, weil das Wasser der Kläranlagen eine mit den Bewässerungskriterien kompatible Qualität aufweist und wiederverwendet werden kann; Ferti, weil die Pflanzen während der Bewässerung auch gedüngt werden; Smart dank einer Überwachungs- und Steuerungsschnittstelle (Sensoren) zur Förderung einer nachhaltigen Landwirtschaft. In Zusammenarbeit mit der Forschungs- und Innovationsabteilung von Veolia und Veolia Eau leitet das Tochterunternehmen Sede dieses Demonstrationsprojekt, bei dem mehrere Labore, Industriepartner und Akteure aus der Landwirtschaft mitwirken. Bei dem 2018 gestarteten und mit Gütesiegeln versehenen Projekt sind die ersten Bewässerungsversuche ohne Dünger für 2020 und mit Dünger für 2021 geplant.

Das Modul wird am Ausgang einer Kläranlage installiert und analysiert das behandelte Wasser. Letzteres enthält Stickstoff und Phosphor, die in geringen Mengen als Mineraldünger eingesetzt werden. Das Modul berücksichtigt die Mengen dieser Mineralien im Wasser und ergänzt sie mit Stickstoff, um das für die Bewässerung ideale Wasser zu liefern. Langfristig können auf diese Weise punktuelle Wasserentnahmen aus der Natur reduziert und die ganzjährige Bewässerung der Kulturen auch in Dürreperioden sichergestellt werden.

 

Die 4 Promille-Initiative „4 pour 1 000“ oder die Bindung von CO2 in der Landwirtschaft
 

Die internationale Initiative "4 pour 1000. Böden für Lebensmittelsicherheit und Klima“ wurde anlässlich des Weltklimagipfels COP21 Ende 2015 von Frankreich ins Leben gerufen. Der Grundgedanke: eine Steigerung des CO2-Gehalts der Böden weltweit um jährlich vier Promille, was die gesamten Treibhausgasemissionen menschlichen Ursprung ausgleichen könnte. Das für die ersten 40 Bodenzentimeter angestrebte Ziel von 4 Promille entspricht einer Kohlenstoffspeicherung im Boden von jährlich 3,4 Gigatonnen CO2, was theoretisch die derzeitige Zunahme der atmosphärischen Kohlenstoffkonzentration stoppen würde.

"Als führender Produzent von Kompost in Frankreich mit einer landesweiten Vermarktung von über eine Million Tonnen Kompost engagiert sich Veolia sehr stark bei dieser Initiative",

so Paul-Antoine Sebbe, Direktor von Sede Environnement, der Landwirtschaftssparte von Veolia. Als Zeichen des generellen Interesses an der Speicherung von Kohlenstoff wird das Thema im Rahmen der Reform der Gemeinsamen Agrarpolitik (GAP) der EU untersucht.

Die Kohlenstoffspeicherung ist aber auch eines der zentralen Themen bei der Sicherung von Böden im Zusammenhang mit der Ernährung. "In unseren so genannten entwickelten Ländern gibt es derzeit keine Bedrohung, da mengenmäßig kein Mangel an Nahrungsmitteln herrscht. Die Anforderungen an die Nahrungsmittelqualität jedoch werden immer größer", fügt Paul-Antoine Sebbe hinzu. Dies führt zur Reduzierung der synthetischen Produkte, die auch auf vernachlässigten  Böden einen Mindestertrag gewährleisten. Wir müssen daher zu einem Grundwert der Landwirtschaft zurückkehren: dem agronomischen Potenzial der Böden!“   
 

Die Steigerung des Gehalts an organischen Substanzen dieser Böden durch die Verwendung von Kompost, aber auch durch vereinfachte Anbautechniken wird in Zukunft sowohl eine ausreichende Menge als auch die geforderte Qualität von Lebensmitteln sichern. Auf dieser Logik beruht das Projekt Soil Advisor®, das in enger Zusammenarbeit mit dem französischen Institut für Agrarforschung entwickelt wurde. 

Soil Advisor® - eine App, die über die Gesundheit des Bodens wacht
 

Um die Landwirte bei der Einführung intelligenter, bodenschonender Verfahren zu begleiten, wurde die App Soil Advisor® so konzipiert, dass sie den Einsatz von Düngemitteln und organischen Bodenverbesserungsmitteln optimiert", erklärt Maelenn Poitrenaud, Innovations- und Entwicklungsmanagerin bei Sede. Die Stärken der App: Sie berücksichtigt die Besonderheiten des Bodens und der Bewirtschaftungsmethode des Landwirts, schlägt eine optimale Nutzung des Komposts vor und sagt die Kohlenstoffspeicherkapazität des Bodens voraus.

Soil Advisor

„Anwendungsempfehlungen auf der Grundlage anerkannter agronomischer Modelle zu bekommen, beruhigt den Endnutzer und trägt so zur optimalen Umsetzung unseres Angebots bei", fügt Paul-Antoine Sebbe hinzu. Die zusammen mit der University of Colorado und dem französischen Nationalen Institut für Agronomieforschung INRA entwickelte App Soil Advisor® ist heute das einzige Instrument auf dem Markt, mit dem Landwirte ihre organische Düngungsstrategie optimieren können. Dabei werden auch die Langzeitwirkung des Komposts, seine Auswirkungen auf die Entwicklung der organischen Substanzen im Boden und die Kohlenstoffspeicherungsfähigkeit berücksichtigt.“     

Nach fünf Jahren Forschung und Entwicklung wurde die Anwendung 2019 bei einem Testpanel bestehend aus Landwirten und landwirtschaftlichen Beratern eingeführt und wird ab 2020 in den Routinebetrieb* übergeben. "Die ersten Rückmeldungen waren sehr positiv, da es bisher noch kein solches Steuerungsinstrument gab. Darüber hinaus sind die Landwirte inzwischen stärker für die Vorteile organischer Substanzen sensibilisiert", betont Maelenn Poitrenaud. Denn abgesehen von ihren Auswirkungen auf das Klima sind organische Bodenverbesserungs- und Düngemittel kostengünstiger als chemische Dünger, gewährleisten stabile Erträge und halten Wetterereignissen stand (durch die Steigerung des Wasserspeichervermögens des Bodens tragen sie z.B. zum einwandfreien Funktionieren des Grundwassers bei).

Bei Sede besteht der nächste Schritt darin, eine Sonde, genannt "Soil Diag“, zu entwickeln. Sie ist in der Lage, die Bodeneigenschaften (Gehalt an CO2, organischen Substanzen, Nährstoffen, Kalium usw.) in Echtzeit zu messen und zu analysieren und bietet den Landwirten eine zuverlässige Diagnose. In Verbindung mit der App Soil Advisor® liefert sie Simulationen in kürzester Zeit!“, erklärt Maelenn Poitrenaud.
 

*Damit wechselt man auf ein anderes, weniger experimentelles Niveau, denn vorher waren nur wenig Landwirte in den Kreislauf eingebunden.

Eckdaten

24 % der Weltfläche sind unterschiedlich beeinträchtigt, darunter fast die Hälfte der weltweiten landwirtschaftlichen Nutzfläche.
1 500 Milliarden Tonnen CO2 sind in den organischen Bodensubstanzen weltweit enthalten, mehr als doppelt so viel wie in der Vergangenheit.
1,2 Milliarden CO2 pro Jahr könnten in landwirtschaftlichen Böden (Nutz- und Grasland) gespeichert werden, was bezogen auf den Oberboden einer jährlichen Speicherrate von etwa 4 Promille entspricht.

*Quellen: IPCC, 2013&2014

Schlüsselwörter

Ernährung Kreislaufwirtschaft