Zukunftsfähige Bioenergie und nachhaltige Landnutzung

ausmacht, schon 15,6 Gt C oder fast 24 % der globalen
NPP (Haberl et al., 2007). Von dieser vom Menschen
genutzten Biomasse (auch HANPP: Human
Appropriation of Terrestrial Net Primary Produc-
tion; ; Imhoff et al., 2004) werden 58 % als Futtermit- Futtermit-
tel und nur 12 % als direkte Nahrung genutzt. Weitere
20 % dienen als Rohstoffe und 10 % als Brennholz
(Krausmann et al., 2007).
Aber auch der Wasserverbrauch in der Landwirtschaft
ist durch Landnutzungsänderungen stark
verändert und liegt heute bereits höher als in allen
anderen Wirtschaftssektoren (MA, 2005b). So werden
in Niedriglohnländern 87 % des entnommenen
Wassers für landwirtschaftliche Zwecke genutzt, in
Ländern mittleren Lohnniveaus 74 % und in Ländern
mit hohem Lohnniveau nur 30 % (World Bank,
2003). Zur Zeit gibt es 276 Mio. ha bewässerte Landwirtschaftsflächen
(FAOSTAT, 2006), was einem
fünffachen Anstieg seit Beginn des 19. Jahrhunderts
entspricht. Mit steigendem Bedarf an Bewässerung
wird Wassermanagement zu einem wichtigen
Thema. Zudem sind durch den Klimawandel weitere
Probleme, vor allem mit der Nahrungsmittelproduktion,
absehbar. Global gesehen sind etwa 3,6 Mrd. ha
(ungefähr 27 % der Landfläche) zu trocken für niederschlagsbewässerte
Landwirtschaft. Berücksichtigt
man die Wasserverfügbarkeit, sind nur etwa 1,8 %
dieser trockenen Zonen dafür geeignet, Getreideanbau
mit Bewässerung zu betreiben (Fischer et al.,
2002). Gemäß FAO wird die jährliche Zuwachsrate
der landwirtschaftlichen Produktion daher voraussichtlich
im Zeitraum 2000–2015 von 2,2 % auf 1,6 %,
2015–2030 auf 1,3 % und 2030–2050 auf 0,8 % sinken
(FAO, 2006b). Verglichen mit der Periode 1999–2001
bedeutet dies dennoch einen Anstieg der globalen
Getreideproduktion um 55 % bis 2030 und um 80 %
bis 2050. Dafür müssten allerdings weitere 185 Mio.
ha niederschlagsbewässerter (+19 %) und 60 Mio.
ha bewässerter Landfläche (+30 %) für den Anbau
von Getreide herangezogen werden. Durch den prognostizierten
Rückgang der Wasserverfügbarkeit in
manchen Regionen durch den Klimawandel könnten
diese Gebiete (wie etwa das Mittelmeerbecken, Zentralamerika
und die subtropischen Regionen Afrikas
und Australiens) jedoch für niederschlagsbewässerte
Landwirtschaft zu trocken werden (Easterling et al.,
2007). Zusätzlich zu klimabedingten, regionalen Problemen
der Wasserverfügbarkeit weisen Scanlon et
al. (2007) darauf hin, dass die Auswirkungen vergangener
Landnutzungsänderungen auf den Wasserhaushalt
in vielen Gebieten auf Grund zeitverzögerter
Ökosystemantworten (z. B. Grundwassererneuerung,
Wasserqualität) bisher noch nicht sichtbar
wurden und in der Zukunft zu Wassernutzungskonkurrenzen
führen können.
Globale Landbedeckung und Landnutzung 4.2
4.2.3
Der Einfluss von Landnutzungsänderungen auf
Ökosystemleistungen
Durch landschaftliche Eingriffe des Menschen verändern
sich mit Änderung der biologischen Vielfalt
viele Ökosystemleistungen, von der Kohlenstoffspeicherung
im Boden und in der Vegetation über die
Emissionen von Treibhausgasen bis hin zur Erosionskontrolle
und ästhetischen Aspekten. Vor allem
die biologische Vielfalt (oder Biodiversität) wird von
den Landnutzungsänderungen, die im Hinblick auf
die Bioenergienutzung relevant sind, stark beeinflusst
(Kap. 5.4). Im Folgenden werden die Auswirkungen
von Landnutzungsänderungen verschiedener
Ökosystemtypen auf die Kohlenstoffspeicherung,
die Treibhausgas emissionen und die biologische
Vielfalt angesprochen.
4.2.3.1
Konversion von Wald
Für die Nutzung von Bioenergie – wie auch für die
landwirtschaftliche Nutzung überhaupt – wurden
und werden die benötigten Flächen häufig aus ehemaligen
Waldflächen rekrutiert (Kap. 4.2.1). Zudem
nehmen in der Diskussion um Bioenergienutzung
Wälder aufgrund des potenziellen Verlusts der größten
Kohlenstoffspeicher und -senken innerhalb der
terrestrischen Biosphäre einen zentralen Platz ein.
Rund 20 % aller anthropogenen CO 2 -Emissionen
werden durch die Rodung von Wäldern verursacht
(IPCC, 2007b). Die CO 2 -Emissionsrate durch Waldverluste
in den 1990er Jahren wird auf durchschnittlich
1,6 (0,5–2,7) Gt C pro Jahr geschätzt (Cramer
et al., 2004; IPCC, 2007a). Die FAO (2006c) geht im
Zeitraum 1990–2005 von einer jährlichen Abnahme
des Kohlenstoff vorrats in der lebenden Biomasse
von Wäldern sogar von 4 Gt aus.
Global speichern Wälder heute schätzungsweise
638 Gt C, wobei ungefähr die Hälfte in der lebenden
Biomasse und im Totholz (MA, 2005b), die andere
Hälfte im Boden und der Streuauflage gebunden ist
(FAO, 2006c). Dies entspricht ungefähr 40 % des in
der terrestrischen Biosphäre vorhandenen Kohlenstoffs
(Matthews et al., 2000). Bei einer Nutzungsänderung
von Wald zu Bioenergieanbau müssten die
dadurch entstandenen Kohlenstoffverluste also erst
kompensiert werden, bevor die Treibhausgasbilanz
der Bioenergie positiv werden könnte (Kap. 6.4.3.3).
Dabei muss berücksichtigt werden, dass es sich nicht
nur um Kohlenstoff in der Biomasse, sondern auch
im Boden handelt. Während in Südamerika, vor
allem im tropischen Regenwald, etwa ein Drittel des
gesamten Kohlenstoffs im Boden gespeichert wird,
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