Humusschwund durch Klimawandel? Freisetzung von Bodenkohlenstoff und Sequestrierungspotentiale

Ähnliche Dokumente
Wieviel Humusaufbau ist in Bayern möglich? Umsetzungsmöglichkeiten der 4 -Initiative


Freisetzung klimarelevanter Gase aus Böden

Bedeutung des Klimawandels für Böden und ihren Humushaushalt

Der Biolandbau nachhaltig für das Klima und. Dr. Urs Niggli

Bewässerung in der Getreideproduktion als Anpassungsmassnahme an den Klimawandel - Eine ökonomische Perspektive für die Schweiz

Nutzungsfreie Wälder und Klimaschutz

Multi-kriterielle Optimierung von Anpassungsmassnahmen in der Landwirtschaft - Eine Modellstudie in der Westschweiz

Mobilität von Stickstoff aus Gärrückständen Dr. Jürgen Reinhold Förderverband Humus e.v.

Bodenverbesserer eine neue Produktegruppe Stähler Suisse SA Neuheiten

Kohlenstoff-Sequestrierung in landwirtschaftlichen Böden: Eine ökonomische Beurteilung. Werner Hediger Institut für Agrarwirtschaft ETH Zürich

Möglichkeiten und Grenzen der Humusbilanzierung

Langzeitwirkung organischer und mineralischer Düngung Praxisrelevante Ergebnisse aus dem Dauerdüngungsversuch L28 in Bad Salzungen.

Rico Hübner. Publikationsliste (inkl. geplante) Dr.agr. Veröffentlichungen

Bodenverbesserer eine neue Produktegruppe von Stähler

Dr. Robert Beck, Gitte Dirscherl, Veronika Ilmberger Waltraud Rinder, Heidi Scherzer Gois Detlef Seiffert, Sabine Topor Dr.

Böden als CO 2. -Senke. Inhalt: Bodendegradation und Humus Das Terra Preta-Phänomen Gewächshausversuche Freilandversuche Technik Ausblick

Dynamik der Biosphäre. Der menschliche Einfluss auf die Biosphäre

Die Bedeutung von Humus für eine nachhaltige Landbewirtschaftung. 1. Holsteiner Humusforum!

Aufforstung in Trinkwasserschutzgebieten

Bodenschutz und Klimawandel Böden als Kohlenstoffsenke und -quelle

Einfluss von Gärrest- und Gülledüngung auf die Bodenfruchtbarkeit

Stoffkreisläufe in unserer Natur/Kultur - Landschaft. Hans Schenkel Landesanstalt für Landwirtschaftliche Chemie Universität Hohenheim

Der Boden, Grundlage einer nachhaltigen Wirtschaftsweise

Die Rolle des Bodens beim Kohlenstoffkreislauf

Euroforum Mit Zwischenfrüchten und Direktsaat organische P-Reserven mobilisieren

Die Bedeutung der Waldwirtschaft für den Kohlenstoffhaushalt

Leibniz Zentrum für Agrarlandschaftsforschung Ertragslücken und Ertragsstagnation in Deutschland Wissenstand und offene Fragen. K. C.

Nachhaltigkeit: Von einer forstwirtschaftlichen Idee zum weltweiten Prinzip der Landnutzung

Einfluss des Managements auf die C-Bilanz ist eine klimaoptimierte Land- und Forstwirtschaft möglich?

Wie funktioniert Humusaufbau

Bodenforschung und Öffentlichkeit - Gedanken rund um die Themenauswahl für die Wissenschaftsbeilage einer Wochenzeitung

Chronosequenzstudien in einem alpinen Ökoystem das Vorfeld des Dammagletschers

Böden sind das - mit Wasser, Luft und Lebewesen durchsetzte, - unter dem Einfluss der Umweltfaktoren an der Erdoberfläche entstandene, - im Ablauf

Forschungsarbeit in Weihenstephan

Zeitliche Entwicklung von ausgewählten Bodenparametern auf Ackerstandorten in Österreich

Bodenfruchtbarkeit im Focus -An welchen Stellschrauben kann der

Agrobiodiversität und Klimawandel

ESSEN MACHT KLIMA MACHT ESSEN Oktober 2009 FHNW, Brugg-Windisch

Diffuser Stoffeintrag in Böden und Gewässer

Boden als Quelle und Senke für Methan und Lachgas Rolle der Bodenbakterien

Humus als Grundlage der Direktsaat

Nährstoffe. Kommen wir im Jahr 2025 zu geschlossenen Nährstoffkreisläufen? Jutta Rogasik und Ewald Schnug

Dynamik der Biosphäre. Endogene Dynamik II

Nachhaltige Lebensmittelproduktion eine globale Perspektive.

Humusaufbau und Stickstoffumsatz im Boden

Landwirt, der wichtigste Beruf auf der Erde. 20. Thüringer Rapstag in Pfiffelbach- Flüssige Wirtschaftsdünger mit Vizura effizienter nutzen

Landwirtschaft im Klimawandel Lösungen, die Geld sparen. 15. Kulturlandschaftstag. Schriftenreihe ISSN

Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft in Niedersachsen

Das BonaRes Zentrum. Konzept für ein virtuelles Forschungszentrum

Geregelte Humuswirtschaft

Treibhausgasemissionen nach der Düngung mit Gülle und Gärresten

Feuerungen und Umwelt

Kohlenstoff-Senken und -Quellen landwirtschaftlicher Flächen und Böden

Naturschutz und Landwirtschaft im Dialog: GAP ab 2014 Mehr Biodiversität im Ackerbau? BfN, Naturschutzakademie Vilm,

WARUM (NICHT) PFLÜGEN?

der stofflichen Verwertung Ökobilanzielle Bewertung von Bioabfällen Dipl. Ing. Sebastian Schmuck, M. Sc. Prof. Dr. Ing.

Die Boden-Wende selber machen UN-Jahr des Bodens

Das Terra Preta Phänomen

Konrad Martin/Joachim Sauerborn. Agrarökologie. 192 Abbildungen 21 Tabellen. Verlag Eugen Ulmer Stuttgart

SOLMACC. entgegenwirken! Ökologische Landwirte - Vorreiter im Klimaschutz

Ermittlung des Kalkbedarfes


Beweidung und Boden-C und N-Vorräte (Franzluebbers & Stuedemann, 2009, Soil Biol. Biochem.)

1 Bodendegradation 2 C-Sequestrierung 3 Terra Preta 4 Biochar 5 Ausblick Böden als wertvolle Resource für nachhaltige Land- und Energienutzung

Klimawandel und Gegenmassnahmen. Ergebnisse der Weltklimakonferenz in Paris. 19. April 2016 BAD / Wuerzburg. Tiffanie Stephani Fertilizers Europe

Der Klimawandel und seine (möglichen) Auswirkungen auf die Mittelgebirgsregion Westerwald

03a / Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft. Einführung: Die heutige Landwirtschaft und ihre Herausforderungen im Hinblick auf Nachhaltigkeit

Organische Kohlenstoffvorräte der Böden in Baden-Württemberg. Status Quo und zukünftige Entwicklungen

Externe Effekte der Landwirtschaft - globale Auswirkungen und Lösungsmöglichkeiten. Prof. Dr. Hermann Lotze-Campen

Treibhausgasminderung auf Sandböden: Einfluss differenzierter N-Düngung

Tendenzen und Faktoren der Ertragsentwicklung von Winterweizen in Mitteldeutschland

Auswirkungen der Bodenschutzkalkung auf den Stoffhaushalt

Ökonomische Effekte von Klimawirkungen und Emissionsvermeidung in der Landwirtschaft. Prof. Dr. Hermann Lotze-Campen

Trinkwasserschutz und. Landwirtschaft

Verdichtungen oft Ursache für geringe Erträge

Nutzungsmöglichkeiten von Biokohle im Verbandsgebiet des ZAH

Einfluß des Faktors Mensch auf die Kohlenstoffdynamik von Wäldern

Kohlenstoff-Vorräte und Flüsse im Schweizer Wald

Effiziente Nährstoffversorgung unter den Rahmenbedingungen der neuen Düngeverordnung

Humuswirkungen im Energiepflanzen-Anbau

Chancen der CO 2 -Einlagerung in den Boden

Guten Tag. Der Boden als Grundlage der Landwirtschaft. Martin Ott

Erfolgreiche Fruchtfolgen mit Raps und Getreide

31.Jänner 2017 Kompost und weitere Düngungsvarianten

Rolle des S im Pflanzen- und Mikroben- Wachstum

Ökologische Bewertung von Kurzumtriebsplantagen

Landwirtschaft und Qualität des Wassers

Auswirkungen von Baumstreifen auf Erträge und Bodenerosion

Urbane Wärmeinseln im Untergrund. Peter Bayer Ingenieurgeologie, Department für Erdwissenschaften, ETH Zurich

Biodiversität im ländlichen Raum

Konservierende Bodenbearbeitung (auch) im Gemüsebau? Möglichkeiten und Grenzen des Pflugverzichts im Feldgemüsebau Versuchsergebnisse

Düngeverordnung ackerbaulich lösbar?!

Klimawandel: Herausforderung des Jahrhunderts. Senioren-Universität Luzern. Thomas Stocker

Wasserschutz mit dem Düngeberatungssystem Stickstoff (DSN)

Auswirkungen des Klimawandels auf Natur und Landschaft in Deutschland. Einfluss veränderter Landnutzungen auf Klimawandel und Biodiversität

Nachhaltige Intensivierung für eine zukunftsfähige Tierhaltung

BETRIEBSWIRTSCHAFTLICHE BETRACHTUNG VON AUKM. Stefan Engberink

Feld, Wald und Wiese wie beeinflussen Landoberflächen das Klima?

Transkript:

Technische Universität München Humusschwund durch Klimawandel? Freisetzung von Bodenkohlenstoff und Sequestrierungspotentiale Martin Wiesmeier Lehrstuhl für Bodenkunde, Wissenschaftszentrum Weihenstephan für Ernährung, Landnutzung und Umwelt, Technische Universität München DBG 2013-1

Einleitung Bedeutung von Böden für den Klimawandel: org. Bodensubstanz = Humus als größter terrestrischer Speicher für Kohlenstoff (C) Durch Änderung der Bodennutzung Gefahr von C- Verlusten durch Mineralisation des Bodenkohlenstoffs (SOC) Großes C- Sequestrierungspotential durch verbessertes Management Streu 70 Atmosphäre 830 25 20 15 Nichtverholzte Teile 30 Verholzte Teile 570 Streufall Vegetation 660 Niedrigwüchsige Vegetation 60 60 40 org. Bodensubstanz 2300 Abbau 20 Mai 2014-2

Freisetzung von Bodenkohlenstoff Wie wirkt sich der Klimawandel auf Boden-C aus? Bisherige Annahme: C-Eintrag Ernterückstände Wurzeln org. Dünger Klimawandel: neues Fließgleichgewicht Gleichgewicht Humus Aktiver SOC-Pool C-Austrag Mikrobielle Mineralisation, CO 2 Temperaturanstieg CO 2 - Düngeeffekt Passiver SOC-Pool (stabilisiert) Erosion, Auswaschung Mai 2014-3

Freisetzung von Bodenkohlenstoff Neuere Erkenntnisse: Anzeichen für Humusschwund in Ackerböden Europas Mögliche Ursache: Stagnation der Ernteerträge seit den 90er-Jahren (v.a. Getreide), enger Zusammenhang zwischen Erträgen und C-Eintrag C-Eintrag stagniert ebenfalls yield (dt ha -1 ) 120 110 100 90 80 70 stabiles Ertragsniveau bis 1955 60 50 40 linearer Anstieg (+100 bis 200%) bis 1995 Stagnation seit 1995 winter wheat summer wheat rye winter barley summer barley grain-corn oats 30 20 10 0 1951 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Abbildung: Wiesmeier et al. 2014 Mai 2014-4

Freisetzung von Bodenkohlenstoff Stagnation der Weizen-, Gerste- und Maiserträge in Mittel- und Nordeuropa seit den 90er-Jahren Mögliche Ursachen: sozioökonomische Gründe (EU-Agrarpolitik), Erreichen von Ertragsgrenzen, Klimawandel Weizen Gerste Abbildungen: Wiesmeier et al. 2015 Mai 2014-5

Freisetzung von Bodenkohlenstoff Stagnierende C-Einträge könnten langfristig zu einem C-Verlust führen: C-Eintrag Ernterückstände Wurzeln org. Dünger Klimawandel: < Humusschwund? < C-Austrag Mikrobielle Mineralisation, CO 2 Humus Aktiver SOC-Pool Temperaturanstieg Stagnation Passiver SOC-Pool (stabilisiert) Erosion, Auswaschung Mai 2014-6

Möglichkeiten und Potentiale für C-Sequestrierung in Böden Mai 2014-7

C-Sequestrierung in Böden Gezielte Festlegung von C im Boden möglich: Stabilisierung des C an Mineraloberflächen (Schluff- und Tonpartikel, passiver SOC-Pool) C-Speicherkapazität von Böden begrenzt, C-Sequestrierungspotential abhängig von nicht belegten Mineraloberflächen C-Sequestrierungsstudie Bayern: Ackerböden nur zu 50% gesättigt,134 Mt können sequestriert werden (Waldböden nahezu gesättigt) Schluff+Ton (%) Abbildung: Wiesmeier et al. 2014 Mai 2014-8

C-Sequestrierung in Böden Klimakonferenz Paris 2015: Frankreichs 4 -Konzept Steigerung der globalen SOC-Vorräte um 4 pro Jahr würde anthropogen verursachte CO 2 -Emissionen ausgleichen SOC (0-40 cm) 820 Gt CO 2 -Emissionen 8,9 C-Senke Land -2,8 C-Senke Ozeane -2.6 C-Defizit (4 ) -3,5 (4 = 3,5/820) Abbildung: ESDAC Mai 2014-9

C-Sequestrierung in Böden Maßnahmen zur Gezielten Festlegung von C in Ackerböden: Erhöhung der Rückführung von Ernterückständen, Gärresten etc. - Konflikt Bioenergieerzeugung - Nitratproblematik bei Gärresten Foto: Rico Hübner Mai 2014-10

C-Sequestrierung in Böden Maßnahmen zur Gezielten Festlegung von C in Ackerböden: Minimale/Pfluglose Bodenbearbeitung - Annahme geringerer C-Mineralisation, aber Hinweise auf minimale Effekte bei Betrachtung von Ober- und Unterböden Foto: Rico Hübner Mai 2014-11

C-Sequestrierung in Böden Maßnahmen zur Gezielten Festlegung von C in Ackerböden: Landnutzungswechsel zu Grünland/Wald - Verlust landwirtschaftlichen Produktionspotentials - Effekt bezüglich SOC nicht eindeutig bei Betrachtung von Ober- und Unterböden Foto: Stiftung Kulturlandschaft Mai 2014-12

C-Sequestrierung in Böden Maßnahmen zur Gezielten Festlegung von C in Ackerböden: Einbringung von Biokohle - hohe Stabilität gegenüber mikrobiellem Abbau - Wirtschaftlichkeit, Umsetzbarkeit, Vorhandensein von Ausgangsmaterial Foto: Peter Schad Mai 2014-13

C-Sequestrierung in Böden Maßnahmen zur Gezielten Festlegung von C in Ackerböden: Erhöhung des Zwischenfruchtanbaus, Optimierung von Fruchtfolgen - großer zusätzlicher C-Eintrag Mai 2014-14

C-Sequestrierung in Böden Maßnahmen zur Gezielten Festlegung von C in Ackerböden: Agroforstwirtschaft - Win-win-win-Situation : hoher C-Eintrag, vergleichbare oder sogar erhöhte landwirtschaftliche Produktion, positive Effekte bezüglich Landschaftsbild und Biodiversität (je nach System) Fotos: Rico Hübner Mai 2014-15

Zusammenfassung Gefahr von substanziellen SOC-Verlusten im Zuge des Klimawandels, insbesondere in landwirtschaftlich genutzten Böden aufgrund stagnierenden C-Eintrags Neben CO 2 -Freisetzung auch langfristig negative Effekte bezüglich Bodenfruchtbarkeit und landwirtschaftliche Produktivität Landwirtschaftlich genutzte Böden besitzen allerdings ein großes C- Sequestrierungspotential, Ackerböden in Bayern nur zu 50% C-gesättigt Erhöhte Rückführung von Ernterückständen, optimierte Fruchtfolgen, Ausweitung des Zwischenfruchtanbaus und Agroforstwirtschaft als Maßnahmen zur gezielten Festlegung von C in Böden Mai 2014-16

Danke für Ihr Interesse! Literatur: Wiesmeier M, Hübner R, Kögel-Knabner I (2015) Stagnating crop yields: An overlooked risk for the carbon balance of agricultural soils? Science of the Total Environment, 536, 1045-1051 Wiesmeier M, Hübner R, Spörlein P, Geuß U, Hangen E, Reischl A, Schilling B, von Lützow M, Kögel-Knabner I (2014) Carbon sequestration potential of soils in southeast Germany derived from stable soil organic carbon saturation. Global Change Biology 20(2), 653-665. Wiesmeier M, Hübner R, Dechow R, Maier, H, Spörlein P, Geuß U, Hangen E, Reischl A, Schilling B, Angst, G., von Lützow M, Kögel-Knabner I (2014) Estimation of past and recent carbon input by crops into agricultural soils of Bavaria. European Journal of Agronomy, 61, 10-23. Mai 2014-17