Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung

50 4 Bioenergie, Landnutzung und Energiesysteme: Status Quo und Trends
schen Standards (Mathews, 2007; Jull et al., 2007; von
Braun, 2007; Lindlein, 2007). Aus diesen Gründen ist
für viele Entwicklungsländer in Afrika, Lateinamerika
und Asien die kleinskalige Bioenergieproduktion
für den Eigenbedarf eine bevorzugte Option
(Kap. 10.8).
4.2
Globale Landbedeckung und Landnutzung
Zu den wichtigsten Einflussnahmen des Menschen
auf die Umwelt zählen Änderungen sowohl in der
Landbedeckung, die sich auf Veränderungen der biophysikalischen
Merkmale der Erdoberfläche beziehen,
als auch in der Landnutzung, die durch den
Zweck der menschlichen Nutzung bestimmt ist (Turner
et al., 1990; Lambin et al., 2001; Schinninger,
2008). Heute sind bereits über drei Viertel der eisfreien
Landfläche durch menschliche Nutzung verändert
worden (Ellis und Ramankutty, 2008). Leider
wird das allgemeine Verständnis über die Ursachen
von Landbedeckungs- und Landnutzungsänderungen
häufig von Vereinfachungen dominiert. Weder
Bevölkerungszuwachs noch Armut gelten als alleinige
Ursachen globaler Landbedeckungsänderungen,
die vor allem die Umwandlung von Waldflächen
in Kulturland betreffen (Lambin et al., 2001).
Diese Veränderungen werden vor allem als Reaktion
auf ökonomische Chancen verursacht, welche
wiederum eng an soziale, politische und infrastrukturelle
Rahmenbedingungen geknüpft sind. Die
Auswirkungen der Landbedeckungs- und Landnutzungsänderungen
(Kap. 4.2.1 und 4.2.2) beeinflussen
ihrerseits die Kohlenstoffspeicherkapazität, die
Treibhausgas emissionen und die Fruchtbarkeit der
Böden (Kap. 4.2.3), aber auch das lokale Klima und
damit wieder um die lokale Landbedeckung.
4.2.1
Die globale Landbedeckung
Zur Landbedeckung zählen neben topographischen
Merkmalen der Landoberfläche auch Strukturen wie
Gebäude oder Straßen, aber auch Aspekte der natürlichen
Umwelt, etwa Bodentyp, Vegetationstyp, Biodiversität,
Oberflächen- und Grundwasser (Meyer,
1995). Bei Fragen zur Landnutzung wird meist auf
land- und forstwirtschaftliche Nutzungen fokussiert
(Intensität, Ausprägung), auch wenn Siedlungs- und
Wassernutzungen ebenfalls hier anzusiedeln sind.
Direkte und unmittelbare Effekte anthropogen
bedingter Landbedeckungs- und Landnutzungsänderungen
auf den Lebensraum (Umwandlung, Verlust,
Fragmentierung, Eutrophierung) führen zu
Veränderungen im Nährstoffkreislauf, dem Wasser-
sowie Wärmehaushalt und häufig auch zu vermehrter
Erosion der umgewandelten Oberfläche. Diese
Effekte müssen auch bei der Diskussion um Bioenergienutzung
berücksichtigt werden. Indirekte Effekte
auf der Ökosystemebene manifestieren sich hingegen
häufig als Verlust biologischer Vielfalt (Jarnagin,
2004).
Datengrundlage
Als wichtigste Informationsquelle zur Beschreibung
von Landbedeckung und Landbedeckungsänderungen,
sowohl auf regionaler wie auch auf globaler
Skala, dienen Fernerkundungsdaten (DeFries
und Townsend, 1999; Abb. 4.2-1). Die Klassifizierung
der Landbedeckung variiert jedoch je nach Datenquelle
sehr stark, da parallel unterschiedliche Definitionen
für die jeweiligen Klassen benutzt werden.
So werden gemäß Lepers et al. (2005) weltweit etwa
90 verschiedene Definitionen für „Wald“ verwendet.
Die FAO (1997) definiert Wald als eine Vegetationseinheit
mit einem Kronenschluss von ≥10 %,
einer Fläche von ≥0,5 ha und einer Wuchshöhe von
>5 m. Das International Geosphere Biosphere Programme
(IGBP) hingegen definiert Wald als mehrheitlich
holzige Vegetation (2 m.
Ähnliche Probleme treten beim Weideland auf. In
manchen Fällen stimmen die nationalen Daten nicht
mit den Daten der statistischen Datenbank der FAO
(FAOSTAT) überein. So ist z. B. die von Ramankutty
et al. (2008) angegebene globale Fläche für Weideland
von 28,0 Mio. km 2 um 18 % kleiner als die
Abschätzung der FAOSTAT mit 34,4 Mio. km 2. Die
größten Unterschiede waren in Saudi-Arabien, Australien,
China und der Mongolei zu finden und sind
in den unterschiedlichen Definitionen von „Weideland“
begründet – ein Problem, welches auch von der
FAOSTAT angesprochen wird. Neben unterschiedlichen
Definitionen von Acker- und Weideland stellt
auch die multifunktionale Nutzung der Flächen ein
Problem dar: So werden vor allem in Afrika und
Asien die Ackerflächen nach der Ernte für Beweidung
genutzt (Abb. 4.2-4). Weitere Probleme liegen
zum einen in der Verschneidung mehrerer Fernerkundungsdatensätze.
Sie können keine Auskunft
über die Landnutzung unterhalb der obersten, vom
Fernerkundungssensor erkannten Vegetationsdecke
geben. Zum anderen unterscheidet sich die zeitliche
Auflösung teilweise von Inventurdaten, die z. B.
in den meisten Industriestaaten alle 5–10 Jahre erhoben
werden. Auch die räumliche Auflösung ist unterschiedlich
hoch. Der afrikanische Kontinent und die
ehemalige Sowjetunion werden in den Datensätzen
daher meist unterrepräsentiert.