Bedeutung des Grünlandschutzes für den Klimaschutz · PDF file* hydromorphe...

Wiebke Saathoff 29. 04.2009, Vilm

Bedeutung des GrBedeutung des Grüünlandschutzes fnlandschutzes füür r

den Klimaschutz den Klimaschutz

Ergebnisse aus dem vom BfN geförderten

Sachverständigengutachten “Der Einfluss veränderter

Landnutzungen auf Klimawandel und Biodiversität”


GliederungGliederung

1. Globales Erwärmungspotential von THG aus Ökosystemen und Landnutzungen

2. Rückhaltefunktion der Ökosysteme für Treibhausgase (THG)

3. THG-Emissionen aus der Landnutzung - Grünlandumbruch und Grünlandnutzung

4. Maßnahmen zur THG-Vermeidung/-Verminderung im Grünlandbereich

5. Schlussfolgerungen 6. Diskussion


1. Globales Erw1. Globales Erwäärmungspotential von rmungspotential von THG aus THG aus ÖÖkosystemen und kosystemen und

LandnutzungenLandnutzungen


� Die klimarelevanten THG aus Ökosystemen und Landnutzungen sind Kohlendioxid (CO2), Lachgas (N2O) und Methan (CH4).

� Aufgrund einer unterschiedlichen atmosphärischen Verweildauer und einer unterschiedlichen Strahlungskraft, weisen diese THG ein unterschiedliches globales Erwärmungspotential (GWP) auf. Um das GWP der unterschiedlichen THG vergleichen zu können, wird ihre Klimawirksamtkeit in CO2-Äquivalente umgerechnet.

� Umrechnungsfaktoren für CO2-Äq. gemäß der individuellen Klimawirksamkeit der THG für einen Zeitraum von 100 Jahren (GWP 100, IPCC 2007)

– CO2 * 1 (Referenzwert)

– N2O * 298

– CH4 * 25

Globales ErwGlobales Erwäärmungspotential (Global rmungspotential (Global WarmingWarming Potential = Potential = GWP) von THG aus GWP) von THG aus ÖÖkosystemen und Landnutzungenkosystemen und Landnutzungen


2. 2. RRüückhaltefunktion der ckhaltefunktion der ÖÖkosysteme fkosysteme füür r

Treibhausgase (THG)Treibhausgase (THG)


C-Vorräte der Ökosystemböden (t C ha-1, U-Tiefe: 0 - 0,3 m)

Studie Feucht-

gebiete

Grünland > Wald > Acker

Neufeldt

2005

73 – 245* 93 - 103 ? - > 58

Del Gado

et al. 2003

- 71 > 56 > 49

* hydromorphe Böden (Auenboden < Pseudogley < Gley < Moorboden)

ÖÖkosystemekosysteme alsals KohlenstoffspeicherKohlenstoffspeicher


3. 3. THGTHG--EmissionenEmissionen aus der Landnutzung aus der Landnutzung ––

GrGrüünlandumbruch und Grnlandumbruch und Grüünlandnutzungnlandnutzung


Landwirtschaftliche Landwirtschaftliche THGTHG--EmissionenEmissionen in in Deutschland in % Deutschland in % (Stand 2004)(Stand 2004)

Hauptquellen

� Landwirtschaftliche

Nutzung von Mooren => CO2,

N2O

� Nutzungsänderung

mineralischer Böden (Wald,

Grünland, Brache zu Acker) =>

CO2, N2O

� Direkte N2O-Emissionen aus Einsatz von Mineral-

und Wirtschaftsdünger

� Indirekte N2O-Emissionen (Auswaschung und

Deposition)

Tierische

Verdauung

Landwirtschaftl. Bodennutzung

Landnutzung/

Landnutzungsänderung

(Verändert nach: Wegener et al. 2006; Datengrundlage UBA 2005,

2006; Dämmgen 2006)

18%

Wirtschaftsdünger

-Management Energieemissionen

37%

32%

7%6%

Hau

ptq

uellen

Die Landwirtschaft ist für ~ 13% der

gesamtdeutschen THG-Emissionen

verantwortlich (Stand 2006,

BMELV 2006)


StoffaustauschStoffaustausch imimwachsendenwachsenden und und entwentwäässertensserten

MoorMoor

(Quelle: Joosten 2007)

� BRD ist größter relativer

und nach Russland

zweitgrößter absoluter

THG-Emittent aus europ.

Mooren [14 % der europ.

THG (Drösler 2008) bei 3,2 %

Anteil an europ.

Moorfläche (Christensen &

Friborg 2004)]

� Die anthropogenen Treibhausgasemissionen aus Mooren machen ca. 4% der deutschen Gesamtemissionen aus (Universität Greifswald 2008).

Damit sind sie eine Hauptquelle.

Bewirtschaftung von MoorenBewirtschaftung von Mooren


GWP verschieden genutzter HochGWP verschieden genutzter Hoch-- und Niedermoore in der EU und Niedermoore in der EU ––

Angaben in g CAngaben in g C--ÄÄquivalent mquivalent m--22 aa--11

Legende: = Niedermoor

= Hochmoor

(Quelle: Drösler 2008)

� THG-Emissionen durch

landwirtschaftliche

Moornutzung (UBA 2006):

– Acker auf Moor =

~ 40 t CO2-Äq. ha-1 a-1

– Grünland auf Moor =

~ 18 t CO2-Äq. ha-1 a-1

� Der größte Teil der

entwässerten Moorfläche

wird in Deutschland als

Dauergrünland genutzt (Hirschfeld et al. 2008).


COCO22--Emissionen infolge von Emissionen infolge von

GrGrüünlandumbruchnlandumbruch

� Ca. 20 bis 40 % (IPCC 2006) bzw. 20

bis 35 t C ha-1 (UBA 2007) des

ursprünglichen

Bodenkohlenstoffs kann bei

Grünlandumbruch mineralisiert

und als CO2 freigesetzt werden.

� Steigende Nachfrage nach

Anbaufläche für Bioenergie-,

Nahrungs- und

Futtermittelpflanzen führt z.Z. in

Deutschland zu zunehmender

Umnutzung von Grünland zu

Acker (Quelle: Steffe 2007, CC: by-nc-sa)


MMöögliche Verlustraten organischer Substanz gliche Verlustraten organischer Substanz in Abhin Abhäängigkeit des Bodens und der ngigkeit des Bodens und der aktuellen Nutzungaktuellen Nutzung

Boden Nutz-ung1

Potenzielle Gefährdung Verlust-rate

Dauer Pot. C-Verlust

Stufe

t C ha-1

a-1

Jahre t ha-1

Mineralböden A Vernachlässigung der

Humuswirtschaft< 1 < 10 -13

(-28)

1

nicht hydro-

morphe Mineral-

böden

G Umbruch 1 – 3 < 10 13 - 30 2

hydromorphe

Mineralböden2

G Entwässerung, Umbruch 5 – 7 < 20 100 -

170

3

Hochmoor A, G Anhaltende

Torfmineralisation3 – 7 30 -

100

400 -

500

4

Niedermoor G

Niedermoor A Anhaltende

Torfmineralisation8 – 15 30 -

100

>700 5

Verändert nach: Höper 2008; 1 A = Acker, G = Grünland; 2 im Wesentlichen Auenböden, Marschen und Gleye


VerVeräänderung des Cnderung des C--Vorrates der BVorrates der Bööden (t C haden (t C ha--11) nach ) nach

GrGrüünlandumbruch nlandumbruch –– Unterscheidung nach Bodentypen*Unterscheidung nach Bodentypen*

* * ermittelt durch den Unterschied im Cermittelt durch den Unterschied im C--Vorrat zwischen GrVorrat zwischen Grüünland und Ackernland und Acker

(Quelle: Höper2008 verändert

nach Neufeldt 2005)


JJäährlicherhrlicher CC--VerlustVerlust nachnach

GrGrüünlandumbruchnlandumbruch**

* Sowie Umwandlung von Wald, Brache, Dauerkultur zu Acker (Quelle: Gensior & Heinemeyer 2006)


JJäährlichehrliche CC--AufnahmeAufnahme nachnachGrGrüünlandansaatnlandansaat**

* Sowie Umwandlung von Acker zu Wald, Brache, Dauerkultur (Quelle: Gensior & Heinemeyer 2006)


Ursachen fUrsachen füür r THGTHG--EmissionenEmissionen durch durch Beweidung und DBeweidung und Düüngungngung

� Zu hohe Tierdichte und konstante Standorte für Futter-/Tränkestellen führen insbesondere auf feuchten Weiden zu konzentrierten Nährstoffeinträgen und Bodenverdichtungen und dadurch zu erhöhten N2O-Emissionen (UBA 2007).

� N-Düngung auf verdichteten Böden fördert die Denitrifikation und damit die Entstehung von N2O (UBA 2007)

� Bestimmte Düngeverfahren (z.B. NH3-Injektionstechnik) und Düngemittelformen können zu höheren N2O-Emissionen führen (Venterea et al. 2005).

� Die zeitnahe mineralische Düngung nach organischer Düngung verursacht hohe N2O-Emissionen, da die Einbringung leicht verfügbarer organischer Substanz (C ) aus der organischen Düngung zu einer starken O2-Zehrung und erhöhten Denitrifikationsverlusten führt (Flessa & Beese 1995, 2000).

� Bodenschadverdichtungen vermindern das CH4-Oxidationspotential der Böden (UBA 2007).


NN22OO--Emissionen durch MineraldEmissionen durch Mineraldüüngemitteleinsatz ngemitteleinsatz ––

Angaben in t Angaben in t COCO22--ÄÄq. haq. ha--1 1 aa--11

Nutzung Düngung Mittelwert Minimum Maximum

N2O (t CO2-Äq. ha-1a-1 – GWP 100)

Acker ungedüngt 0,64 0,02 1,19

gedüngt 2,31 0,03 8,15

Grünland ungedüngt 0,56 0,05 1,62

gedüngt 1,03 0,14 4,77

(UBA 2007 nach JUNGKUNST ET AL. 2006)


THGTHG--BilanzBilanz der der ÖÖkosystemekosysteme

Feuchtgebiete Wald Grünland Acker

GWP 100* – Gesamt [t CO2-Äq. ha-1

a-1]- 1 bis 45 - 41 bis - 3 < - 22 bis 5 < 1 bis 22

•Nach IPCC 2007; Ausgewertete Quellen: Glatzel & Stahr 2002; Kratz & Pfadenhauer 2001; Augustin et al. 1998a, 1998b;

Sommer & Fiedler 2002; Hefting et al. 2003; Butterbach-Bahl & Werner 2003; Kutsch et al. 2005; Lindner et al. 2004; Crill

1991; Valentini et al. 2000; Butterbach-Bahl et al. 1997; Skiba et al. 1998; IPCC 1996; Boeckx & van Cleemput 2001;

Soussana et al. 2004a; Gilmanov et al. 2007; Flechard et al. 2007; UBA 2007; UBA 2007 nach Jungkunst et al. 2006;

Anthoni et al. 2004; Janssens et al. 2005; Goulding et al. 1998; Dobbie et al. 1999; Kaiser et al. 1998; Vermoesen et al.

1996; Flessa 1998)


4. Ma4. Maßßnahmen zur nahmen zur THGTHG--Vermeidung/Vermeidung/--VerminderungVerminderung im im

GrGrüünlandbereichnlandbereich


THGTHG--EntwicklungEntwicklung durch Madurch Maßßnahmen einer nahmen einer

angepassten Landnutzung und des Naturschutzesangepassten Landnutzung und des Naturschutzes((im Vergleich zur konventionellen Bearbeitung)im Vergleich zur konventionellen Bearbeitung)

Legende: - THG-Verminderung/-Vermeidung; + THG-Ausstoß

Maßnahme CO2 N2O CH4GWP 100

Wiedervernässung von Mooren - - + -

Erhalt Dauergrünland - - -

Grünlandansaat - - -

Flüssigmistdüngung im Schleppschlauchverfahren statt per Injektionstechnik oder Pralltellerapplikation

- -

Auf Feuchtgrünland Einsatz v. Harnstoff statt NH4-/NO3-

haltiger Dünger- -

Vermeidung von Bodenschadverdichtungen (z.B. durch

Rotationsbeweidung, Umlegen von

Futterstellen/Tränken, verringerter Reifendruck etc.)- - -

Vermeidung von N-Applikation auf verdichteten Teilflächen

- -

Quellen: Wegener et al. 2006; Boeckx & van Cleemput 2001; Mosier et al. 1997; Tauscher et al. 2003; Stolze et al. 2000;

Shepherd et al. 2003; UBA 2007; Lal 2001; Meyer et al. 2001; Augustin & Joosten 2007; Petersen et al. 2004; Venterea et al.

2005, Wulf et al. 2002; Dobbie & Smith 2003


5. Schlussfolgerungen5. Schlussfolgerungen


SchlussfolgerungenSchlussfolgerungen

� Moore und Dauergrünland haben eine hohe Bedeutung für die Rückhaltefunktion von THG

� Wachsende Nachfrage nach Anbaufläche für Bioenergie-, Nahrungsmittel-und Futtermittelpflanzen erhöht Umnutzungsdruck auf verbleibende Grünland- und Moorflächen und damit die Gefahr steigender THG-Emissionen.

� Anforderung an die Landnutzung aus der Perspektive des Klimaschutzes:

– Schutz von Mooren vor Entwässerung und Bodenbearbeitung – auch die Entwässerung organischer Grünlandböden verursacht THG-Emissionen

– Schutz alter Grünlandböden (insbes. hydromorphe Böden!) vor Grünlandumbruch

– Verringerung der N-Überschüsse in der Landwirtschaft durch eine zeitlich und räumlich angepasste Düngung sowie entsprechende Düngetechniken, -mittel.

– Vermeidung von Bodenschadverdichtungen

� Die Herstellung bzw. der Konsum tierischer Produkte verursacht ca. ¾ der gesamten landwirtschaftlichen THG-Emissionen. Ohne Änderung der Konsumgewohnheiten können die landwirtschaftlichen THG-Emissionendaher nur begrenzt reduziert werden.


VielenVielen Dank Dank ffüürr IhreIhre AufmerksamkeitAufmerksamkeit!!

www.umwelt.uni-hannover.de

Institut für Umweltplanung

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