Stickstoff-Dünger spielt beim Klimawandel eine Doppelrolle

Verstärkte Lachgas-Emissionen aus gedüngtem Boden heben die klimaschonende Wirkung des gespeicherten Kohlendioxids auf

3. August 2011

Gelangt Stickstoff etwa als mineralischer Dünger in den Boden, wird der Treibhauseffekt möglicherweise verstärkt: Zwar kurbelt er das Wachstum von Pflanzen an, so dass terrestrische Ökosysteme neueren Untersuchungen zufolge mehr Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre aufnehmen. Gleichzeitig setzt der gedüngte Boden aber mehr Lachgas frei – ein viel stärkeres Treibhausgas als Kohlendioxid. Diese klimaschädliche Wirkung des Stickstoff-Eintrags entspricht in etwa dem klimaschonenden Effekt, wie ein Forscherteam um Sönke Zaehle vom Max-Planck-Institut für Biogeochemie nun berechnet hat. Ihrer Studie zufolge überwiegen die negativen Folgen sogar ein wenig.

Vor allem durch Düngung hat sich die Stickstoff-Menge in Land-Ökoystemen wie etwa in landwirtschaftlich genutzten Gebieten, aber auch in Wäldern und Feuchtgebieten seit Mitte des 19. Jahrhunderts verdoppelt – mit zwei gegensätzlichen Effekten für das Klima: Die Ökosysteme speichern dadurch mehr Kohlendioxid, was den Treibhauseffekt abschwächt. Allerdings entweicht aus stickstoffreichem Boden mehr Lachgas, das deutlich klimaschädlicher ist als Kohlendioxid und die positive Wirkung des Stickstoff-Eintrags zunichte macht.

Seit Mitte des 19. Jahrhunderts hat sich die Stickstoffmenge, die terrestrische Ökosysteme über Dünger und aus der Atmosphäre aufnehmen, etwa verdoppelt. Pflanzen und Mikroben werden so besser mit diesem wichtigen Nährelement versorgt, von dem es in vielen natürlichen Ökosystemen nicht genug gibt. Dass der Mensch vor allem mit Dünger in den Stickstoffkreislauf eingreift, hat Folgen für das Klimasystem. Denn die Düngung wirkt sich auf die terrestrischen Quellen und Senken sowohl von Kohlenstoffdioxid (CO2) als auch von Distickstoffmonoxid (N2O), besser bekannt als Lachgas, aus. In welcher Größenordnung die Effekte auf die beiden Treibhausgase liegen, hat nun ein internationales Forscherteam unter Leitung von Sönke Zaehle, Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Biogeochemie, ermittelt.

„Düngt man stickstoffarme  Ökosysteme, so kann der Stickstoff das Wachstum der Vegetation fördern und/oder die Bodenatmung vermindern und dadurch die Kohlenstoffspeicherung im System insgesamt erhöhen“, erklärt Zaehle. Dennoch ist potentiell mit negativen Folgen zu rechnen, denn der erhöhte Stickstoffeintrag kann auch zu verstärkten Austrägen des Stickstoffs führen und die Widerstandsfähigkeit der Pflanzen beeinträchtigen. Besonders relevant für das Klima sind verstärkte Emissionen von Lachgas, einem langlebigen Treibhausgas, das sowohl von gedüngten Feldern als auch von stickstoffreichen Wald- und Grasland-Ökosystemen freigesetzt wird.

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