Das Dust-Bowl-Syndrom in Deutschland - Potsdam Institute for ...

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Abb. 3.14: Schematische Darstellung der erfaßbaren Stoffströme in der Landwirtschaft (schwer erfaßbar: hellblau) Quelle: Moerschner/Lücke 1998 Eine besonders wichtige Folge von Intensivierungsmaßnahmen - insbesondere der verstärkten Ausbringung von Wirtschafts- und Mineraldüngern - ist die Überdüngung des Bodens. Dieser Problembereich berührt eine besonders komplexe Materie, z.B. den Stickstoffkreislauf der Natur und seine Modifikationen durch den Menschen (vgl. Abb. 3.15). Abb. 3.15: Stickstoffkreislauf in der Biosphäre (Schema) 34
Der natürliche, globale Kreislauf des Stickstoffes (N) ist charakterisiert durch einen großen Vorrat an inertem N2 in der Atmosphäre, einem geringeren Anteil, der in chemischer Bindung an Kohlenstoff, Sauerstoff oder Schwefel in Pflanzen, Böden, Tieren und Sedimenten vorliegt und einem kleineren Anteil, der aufgrund biologischer Vorgänge zwischen diesen Pools ausgetauscht wird. Dieser N-Kreislauf ist durch den Menschen erheblich modifiziert worden. Unter natürlichen Bedingungen, d. h. außerhalb des Einflusses menschlicher Aktivitäten, beträgt die globale biologische N2-Fixierung in terrestrischen und marinen Ökosystemen ca. 90-130 Tg N/Jahr (1 Tg = 10 12 g). Im Vergleich dazu liegt die anthropogene N2-Fixierung (z. B. industrielle Düngerherstellung; Umsetzung in Verbrennungsmaschinen; Leguminosenanbau) mittlerweile global bei ca. 130- 135 Tg N, d. h. im globalen N-Kreislauf wird mehr N durch menschliche Aktivitäten fixiert als durch natürliche Prozesse (Vitoussek et al. 1997). Zusätzlich zur N2-Fixierung wird weiterer N durch Verbrennung von Biomasse, Kahlschläge und Trockenlegung von Feuchtgebieten aus den natürlichen, biogeochemischen Langzeitspeichern freigesetzt. Diese Entwicklung ist relativ neu: 50% des gesamten Stickstoffs, der in der Menschheitsgeschichte bis 1992 eingesetzt wurde, ist seit 1982 ausgebracht worden. Es wird vorausgesagt, daß die anthropogene N2- Fixierungsrate bis zum Jahre 2020 um 60% zunehmen wird und zwar vornehmlich als Resultat der landwirtschaftlichen Entwicklung in Südostasien (Galloway et al. 1994). Der in dieser Weise mobilisierte N wird über den Luft- oder Wasserweg über weite Strecken transportiert und in andere Ökosysteme eingetragen. Dieser anthropogene N-Eintrag hat sich vom lokalen oder regionalen Problem (z. B. in Nordwest- und Zentraleuropa und im Nordosten der USA) zu einem globalen Problem ausgeweitet. Die Zunahme der anthropogenen N2-Fixierung und der damit verbundenen N-Anreicherung in vielen Ökosystemen ist durch positive Rückkopplungen Ursache für weitere globale Umweltprobleme. Dazu zählen zunehmende Emissionen von Distickstoffoxid (Lachgas; N2O) und weiterer Stickoxide (NO, NO2) sowie Ammoniak aus landwirtschaftlichen und industriellen Prozessen in die Atmosphäre. Die Freisetzung dieser Gase wirkt sich auf Klimaparameter aus (stratosphärischer Ozonabbau; zunehmende UV-B Strahlung), beeinflußt die regionale Luftqualität (Oxidantienbelastung; Versauerung der Niederschläge) und führt durch die Auswaschung von Nitrat aus terrestrischen Ökosystemen zu unerwünschten Nitratbelastungen aquatischer Systeme einschließlich des Trinkwassers (vgl. unten). Nicht nur der Düngereinsatz im intensiv betriebenen Ackerbau, auch die Intensivtierhaltung führt zu Überdüngung. Um den steigenden Kostendruck in landwirtschaftlichen Betrieben aufzufangen, wurden Formen der Viehhaltung entwickelt, die ohne Einstreu von gehäckseltem Stroh auskommen. Dadurch entfällt einerseits das arbeitsintensive Ausmisten der Ställe, andererseits bringt diese Form der Viehhaltung hygienische Vorteile, da die Tiere kaum noch mit ihren Exkrementen in Berührung kommen. In diesem Betrieben fällt Flüssigmist (Gülle) an, der in großen Behältern gelagert wird. Von ihrer Zusammensetzung her ist die Gülle ein wertvoller Dünger. Um diesen Dünger optimal nutzen zu können, müßten die Viehzüchter gleichzeitig über große Ackerbauflächen verfügen was bei der derzeitigen Struktur der Landwirtschaft (Intensivierung, Spezialisierung) selten der Fall ist (flächenunabhängige Tierhaltung). Die Ackerbaubetriebe, die die Gülle gebrauchen könnten, liegen meist auch zu weit entfernt bzw. haben nicht die entsprechende Größenordnung. Außerdem benötigen die Pflanzen-Bauern die Gülle nur in der Jahreszeit, in der die Pflanzen sich im Wachstum befinden. Durch die Massentierhaltung fallen jedoch ganzjährig große Mengen Gülle an. Mit zunehmender Bestandsaufstockung in der Tierproduktion wächst das Problem; in manchen Regionen (klassischer Fall: die südoldenburgischen Landkreise Vechta und Cloppenburg) sind Agrarflächen zu Deponieflächen der Gülleentsorgung umfunktioniert worden (Teherani-Krönner 1992). Als Anhaltswerte für die Problemdimension sei auf folgende Aufstellung verwiesen: • Huhn: 180 g Kot täglich, 66 kg pro Jahr. Bei rd. 42 Mio. Legehennen (1996) und rd. 40 Mio. Masthühnern entspricht dies einer Menge von rd. 54 Mio. Tonnen pro Jahr. • Schwein: 2.000 g Kot täglich, 730 kg pro Jahr. Bei rd. 25 Mio. Schweinen (1997) 18,25 Mio. Tonnen jährlich. • Rind: 8500 g Kot täglich, 3100 kg pro Jahr. Bei ca. 15 Mio. Rindern (1997) in Deutschland im Jahr rd. 46,5 Mio. Tonnen. Durch Verordnungen ist das Ausbringen der Gülle in den Monaten verboten worden, in denen kein Pflanzenwachstum erfolgt. Doch nicht nur zu Beginn und am Ende der Vegetationsperiode wird regelmäßig mehr 35
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