Wie unterscheiden sich die verschiedenen Klimagase?

Im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist meist von CO₂ die Rede, da dieses Gas volumenmässig am meisten ausgestossen wird. Andere Gase werden in geringeren Mengen ausgestossen, weisen aber einen höheren Erwärmungseffekt auf. Daher wird oft vom sogenannten «Global Warming Potential», kurz GWP, gesprochen. Die GWP-Berechnung ist nicht unumstritten und berücksichtigt auch nicht die Volumina der ausgestossenen Gase. GWP-Werte sind jedoch eine Möglichkeit, um die Klimawirkung unterschiedlicher Treibhausgase zumindest in einen groben Kontext zueinander zu setzen.

Abbildung 1: «Global Warming Potential» von CO₂, CH₄ und N₂O. Die aktuellen Schätzungen basieren auf dem fünften Bewertungsbericht des IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change).

In der Studie von Skinner et al. geht es mehrheitlich um die Ausgasung von Lachgas (N₂O) und Methan (CH₄) aus unterschiedlich bewirtschafteten landwirtschaftlichen Böden. Zum Lachgas ist in den Resultaten viel zu lesen, aber kaum etwas zu Methan. Wie kommt das?

Die Resultate der Methanmessungen sind weniger deutlich und schwieriger zu interpretieren. Die leichte Aufnahme von Methan, die für die Böden von BIODYN, BIOORG und CONMIN gemessen wurde, ist nichts Ungewöhnliches und kann je nach Witterung und Bodentyp vorkommen. Die vergleichsweise starke Methanemission des CONFYM-Bodens wiederum kann durch die Ausbringung von Hofdünger erklärt werden, wodurch sich die methanfreisetzenden Organismen vermehren. Dies gilt insbesondere bei einem hohen Bodenwassergehalt, wie er am Anfang der Silagemaisperiode herrschte.

Abbildung 2: Resultate der Methanmessungen. Die unterschiedlichen landwirtschaftlichen Systeme sowie die Gesamtresultate sind rot umrandet.

 Was ist der «organic yield gap» und wie kommt er in dieser Studie zustande?

Der «organic yield gap» («Ertragslücke» im biologischen Anbau) bezeichnet die Beobachtung, dass biologisch und biodynamisch bewirtschaftete Böden in der Regel einen deutlich geringeren Ertrag aufweisen als nicht-organisch bewirtschaftete Böden. Der durchschnittliche «yield gap» zwischen den beiden biologischen Systemen und den beiden nicht-organischen Systemen auf den DOK-Flächen beträgt 19 %. In dieser Studie wurde jedoch eine Ertragslücke von 27 % gemessen. Die Studienautor:innen erklären dies mit dem nach anfänglicher Nässe recht trockenen Sommer, der den beiden biologischen Systemen mehr zusetzte als den nicht-organischen. Zudem wurde die angebaute Silagemais-Sorte für konventionelle Systeme mit Mineraldünger entwickelt und nicht für biologische. Dem erheblichen Ertragsunterschied von 27 % steht jedoch gegenüber, dass das biodynamische System BIODYN 52 % weniger Dünger erhielt als das mineralisch gedüngte System CONFYM. BIODYN ist demnach effizienter und durch die geringeren Düngergaben auch klimafreundlicher.

Welche Faktoren beeinflussen die N₂O-Emissionen?

Der Eintrag von Stickstoffdünger – insbesondere mineralischen Ursprungs – ist der stärkste Einflussfaktor für die Lachgasemissionen. Doch auch der Boden-pH-Wert, die mikrobielle Biomasse im Boden und der Anteil an organischer Substanz im Boden spielen eine Rolle. Von diesen sekundären Faktoren ist der pH-Wert laut den Studienautor:innen der stabilste, um die Lachgasemissionen zu erklären. Die ungedüngten Kontrollflächen NOFERT haben einen vergleichsweise niedrigen pH-Wert. Dies kann die Umwandlung von N₂O zu N₂beeinträchtigen und so zu einer höheren Ausgasung führen. Die biodynamischen Flächen weisen von allen untersuchten Böden den höchsten pH-Wert auf. BIODYN-Böden sind also nicht so sauer, was wiederum ein Einflussfaktor für eine geringere Lachgasemission sein kann. Laut den verfügbaren Daten lässt sich der erhöhte pH-Wert auf die Management-Praktiken zurückführen. Beispielsweise kann kompostierter Hofdünger, wie er im BIODYN-System verwendet wird, zu einer Anhebung des pH-Werts führen.

Ist kompostierter Hofdünger emissionsfreundlicher als verrotteter Hofdünger?

Laut den Studienresultaten weisen Systeme, die verrotteten Hofdünger erhalten, höhere Lachgasemissionen auf als BIODYN, welches kompostierten Hofdünger erhielt. Im Rahmen der Studie wurde jedoch nicht untersucht, ob der kompostierte Hofdünger während des Kompostiervorgangs zusätzliches Lachgas ausstösst, welches gar nie auf den Versuchsflächen landet und somit auch in den Statistiken fehlt.

Auch wenn in der Biodynamik noch nicht alles geklärt und verstanden ist, so ist es doch naheliegend, dass sie durch das Schliessen von Nährstoffkreisläufen und den Verzicht auf chemische Zusatzstoffe und lange Transportwege eine geringere Klimawirkung aufweist als die konventionelle Landwirtschaft.

Quellen und weiterführende Links zu diesem Artikel

• Originalstudie: Skinner, C., Gattinger, A., Krauss, M., Krause, H.-M., Mayer, J., van der Hayden, M.G.A., Mäder, P. The impact of long-term organic farming on soil-derived greenhouse gas emissions. Scientific Reports 9, Article 1702 (2019) https://doi.org/10.1038/s41598-018-38207-w
• Allgemeine Informationen zu Methan und Lachgas
• Bildnachweis GWP-Werte