Pressemitteilung - Universität Tübingen

Hochschulkommunikation
Pressemitteilung
Biokohle im Boden reduziert Treibhausgasemissionen
Umweltmikrobiologen der Universität Tübingen untersuchen, wie
mikrobielle Lebensgemeinschaften die Erzeugung klimaschädlicher
Gase verringern können.
Dr. Karl Guido Rijkhoek
Leiter
Janna Eberhardt
Forschungsredakteurin
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karl.rijkhoek[at]uni-tuebingen.de
janna.eberhardt[at]uni-tuebingen.de
www.uni-tuebingen.de/aktuell
Tübingen, den 02.10.2013
Durch das Einbringen von Biokohle in landwirtschaftlich genutzte Böden
lässt sich die Zusammensetzung und Aktivität der Bodenmikroorganismen
so verändern, dass Emissionen des Treibhausgases Distickstoffmonoxid,
auch Lachgas genannt, verringert werden. Dies haben die Wissenschaftler
Johannes Harter und Hans-Martin Krause unter der Leitung der
Umwelt- und Geomikrobiologen Dr. Sebastian Behrens und Professor
Andreas Kappler vom Zentrum für Angewandte Geowissenschaften der
Universität Tübingen in Kooperation mit der Universität Hohenheim in
einer Studie nachgewiesen. Diese Ergebnisse haben nicht nur eine große
Bedeutung für den nachhaltigen, effektiveren Einsatz von Stickstoffdüngern
in der Landwirtschaft, sie stellen auch eine Möglichkeit dar, weltweit
die Emission von Treibhausgasen zu reduzieren.
Biokohle ist ein Produkt der chemischen Zersetzung organischen Materials
unter Luftabschluss bei hohen Temperaturen, dieser Prozess wird
auch Pyrolyse genannt. Biokohle unterscheidet sich von Holzkohle
hauptsächlich durch ihre Verwendung: Während Holzkohle in der Regel
verfeuert wird, findet Biokohle ihre Anwendung als Bodenhilfsstoff in der
Landwirtschaft. Lachgas wird im Stickstoffstoffwechsel von Mikroorganismen
im Boden produziert, die Emissionen von Distickstoffmonoxid
steigen mit dem erhöhten Einsatz von Düngemitteln. Biokohle verringert
durch ihre Bindungseigenschaften die Auswaschung von Nährstoffen aus
nährstoffarmen Böden. Außerdem beeinflusst sie die Zahl und Zusammensetzung
der Lebewesen im Boden, die komplizierte Gemeinschaften
mit Beteiligung von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen bilden, in
günstiger Weise. „Durch die Erhöhung der Wasserspeicherkapazität und
der Bindung der Nährstoffe wird die Fruchtbarkeit des Bodens erhöht, die
Emission von Treibhausgasen reduziert und mehr Kohlenstoff im Boden
gespeichert“, sagt Sebastian Behrens.
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Die bodenverbessernden und pflanzenwachstumsfördernden Eigenschaften der Biokohle waren
bereits frühen Indianervölkern in den tropischen Klimazonen Amazoniens und Afrikas bekannt. Die
Ureinwohner dieser Regionen nutzten bereits vor mehreren tausend Jahren die Eigenschaften der
„Terra preta do indio“, der „Schwarzen Erde“, wie die Biokohle dort genannt wurde. Mit ihrer aktuellen
Studie unterstreichen die Wissenschaftler die Bedeutung der Biokohleforschung für die heutige
Nutzung: Sie hat nicht nur das Potenzial, neue und profitable Märkte für Landwirtschaft und Industrie
zu erschließen, sie liefert auch wichtige Erkenntnisse für den Boden- und Klimaschutz.
Bedeutsam sind die aktuellen Forschungsergebnisse der Tübinger Wissenschaftler auch im Zusammenhang
mit dem neuen Klimabericht (5th Assessment Report), der vom Weltklimarat (IPCC,
Intergovernmental Panel on Climate Change) am 30. September 2013 veröffentlicht wurde. Danach
sind die Konzentrationen der Treibhausgase Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid in der Atmosphäre
seit 1750 durch Aktivitäten des Menschen um 40 Prozent, 150 Prozent beziehungsweise 20
Prozent gestiegen. Die Hauptquelle für Distickstoffmonoxid (Lachgas, N 2 O) ist mit 84 Prozent die
Landwirtschaft. Strategien zur Verringerung der landwirtschaftlichen N 2 O-Emissionen bei gleichzeitig
nachhaltiger Nutzung von Stickstoffdünger ohne Ertragsverluste sind daher wirtschaftlich und
ökologisch von großem Interesse.
Publikation:
Harter J, Krause H-M, Schuettler S, Ruser R, Fromme M, Scholten T, Kappler A, Behrens S (2013).
Linking N 2 O emissions from biochar-amended soil to the structure and function of the N-cycling microbial
community. ISME Journal (International Society for Microbial Ecology; Nature Publishing
Group), in press. Online-Vorabveröffentlichung:
www.nature.com/ismej/journal/vaop/ncurrent/abs/ismej2013160a.html
Kontakt:
Dr. Sebastian Behrens
Universität Tübingen
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Zentrum für Angewandte Geowissenschaften/ Arbeitsgruppe Geomikrobiologie
Sigwartstrasse 10 ∙ 72076 Tübingen
Tel. +49 (7071) 29-75496
sebastian.behrens[at]ifg.uni-tuebingen.de
www.geo.uni-tuebingen.de/studium/studentische-initiativen/biochar.html
Von links nach rechts: Pflanzenkohle (Delinat Institut, Schweiz); hochauflösende elektronenmikroskopische Aufnahme von
Pflanzenkohle, Maßstabsbalken 30 Mikrometer; Laborversuch zur Lachgas-Freisetzung ohne (linke Flasche), mit zwei
Prozent (mittlere Flasche) und mit zehn Prozent (rechte Flasche) Pflanzenkohle. Fotos: Johannes Harter und Nikolas
Hagemann.
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