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HYDROGEN DIALOGUE 2021

Wie wir unsere Äcker widerstandsfähig machen können

Wir Menschen haben einen lebenswichtigen Kreislauf unterbrochen: Mit unseren Nutzpflanzen entnehmen wir Material vom Acker und bringen es nicht wieder zum Verrotten dorthin zurück. Das hat weitreichende Konsequenzen für die Humusvorräte. Mit regenerativer Landwirtschaft ließe sich das Problem lösen.


Grassoden mit Wurzeln und Humusschicht.
Die natürliche Grasnarbe setzt der Erosion einen hohen Widerstand entgegen. (Foto: Frederick Büks/​Mamasoil)

Trocken ist es geworden in Brandenburg. Auch wenn die Jahresniederschläge in der Mark seit dem ausgehenden 19. Jahrhundert leicht gestiegen sind.

In den letzten Jahren wurden die Sommer heißer, der Mais auf den Feldern nicht reif, und immer öfter scheint aller Regen auf einmal fallen zu wollen wie im Sommer 2017, als sich die Felder bei Oranienburg für mehrere Monate in Ententeiche verwandelten.

Die Grundwasserneubildung ist unzureichend, die Böden sind trocken und Brandenburg ist alles andere als regenreich. Das trockenste Bundesland erreicht gerade noch den Orientierungswert von 500 Millimetern Jahresniederschlag – unterhalb davon speichert der sandige Boden längerfristig nicht mehr genug Wasser für die Wälder und das Land droht zu einer Steppe zu werden.

Der Klimawandel beschert Brandenburg immer heißere Sommer und die Wasserarmut des Landes wird zur Achillesferse der Landwirtschaft. Auch andere Regionen der Welt haben dieses Problem: der Mittlere Westen der Vereinigten Staaten, die Mongolei, Argentinien.

Landwirt:innen, die glimpflich durch die letzten trockenen Jahre gekommen sind, sind vor allem jene, die mit humusreichen Böden gesegnet sind oder gute Humusanreicherung betrieben haben. Denn im Boden spielt Humus eine unverzichtbare Rolle bei der Speicherung von Wasser und Nährstoffen.

Humus ist eine Mischung aus Resten von Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen in allen möglichen Stadien des natürlichen Abbaus, die immer und immer wieder vom Bodenleben verdaut werden. Aus Fragmenten, die man mit dem bloßen Auge noch gut als Überbleibsel bestimmter Lebewesen erkennen kann, werden nach und nach feinere, gestaltlose Partikel, die wie Platzhalter die Struktur des Bodens auflockern.

Auch diese Partikel werden fortwährend von der Bodenfauna gefressen und von Einzellern und Pilzen verstoffwechselt, bis sie als Moleküle verschiedenster Art wieder freigesetzt werden. Dann können sie miteinander zu den großen, unübersichtlichen molekularen Strukturen reagieren, die wir Huminstoffe nennen.

Forschung für die Regeneration der Böden

Die Landwirte der Biokräuterei Oberhavel haben Glück. Ihre Äcker liegen nördlich von Berlin in einer Auenniederung. Der Ackerboden ist durch seine Lage dunkler als die umliegenden Felder, weil er mehr Humus enthält, und liegt nahe am Grundwasser.

 

Aufgrund der besseren Wasserversorgung und Wasserspeicherfähigkeit ihrer Böden ist die Biokräuterei gut durch die letzten dürren Sommer gekommen. Hier lässt sich lernen, was man tun kann, um Trockenheit und starken Regenfällen Einhalt zu gebieten.

 

Denn die Gärtnerei betreibt regenerative Landwirtschaft. Um die Auswirkungen dieser Anbaumethode auf den Boden besser zu verstehen, beginnt hier im März das zweijährige Forschungsprojekt "Feed the Soil, not the Plant" gemeinsam mit dem Fachgebiet Bodenkunde der TU Berlin und dem Verein Ackerdemia.

 

Dabei und in einem geplanten Folgeprojekt soll untersucht werden, wie sich die regenerative Landwirtschaft auf die Humusvorräte, die Bodenstruktur und das Bodenleben des Hofes auswirkt. Es ist eines von vielen Projekten, um den Böden ihre Fähigkeit zur Speicherung von Wasser und Nährstoffen zurückzugeben und sie in die Lage zu versetzen, auch in Zeiten der Erderwärmung ausreichende Erträge zu liefern.

Zusammen mit den Absonderungen von Billiarden von Bakterien und Pilzen sind sie es, die den mineralischen Anteil des Bodens und die organische Bodensubstanz aneinanderkleben lassen, sodass sie jene Krümelstruktur bilden, die wir, wenn wir eine Handvoll Boden nehmen, zwischen den Finger zerdrücken können.

Diese sogenannten Bodenaggregate machen den Boden locker, sodass Pflanzen ihn gut durchwurzeln, Luft in ihn eindringen und überschüssiger Regen ins Grundwasser ablaufen kann. In ihrem Innern aber speichern sie pflanzenverfügbares Wasser und Nährstoffe. Ist der Boden tief braun vom Humus und krümelig, dann ist er auch fruchtbar.

Der Humus existiert aber nicht ewig. Aus ihm wird wieder CO2, das dann erneut von Pflanzen zum Aufbau ihrer Biomasse aufgenommen und nach dem Durchlaufen dieses Kreislaufs wieder Humus wird. Aus dem Gleichgewicht dieses stetigen Auf- und Abbaus ergeben sich die natürlichen Humusvorräte unserer Böden.

Doch den zugrundeliegenden Kreislauf hat die Menschheit unterbrochen. Mit unseren Nutzpflanzen entnehmen wir Material vom Acker und bringen es nicht wieder zum Verrotten dorthin zurück. Das Gleichgewicht verschiebt sich vom Humus zum atmosphärischen CO2.

Die Konsequenzen daraus zeigen Daten des agrarwissenschaftlichen Thünen-Instituts, die in der ersten Bodenzustandserhebung 2018 und einer weiteren Metastudie ausgewertet wurden. Landwirtschaftlich genutzte Böden sind der größte terrestrische Humusspeicher in Deutschland, und ihre Humusvorräte fallen besonders in den ostdeutschen Sandböden und unter konventioneller Bewirtschaftung gering aus beziehungsweise nehmen ab.

Wir müssen lernen, die ursprünglichen Humusvorräte wiederherzustellen, um die Wasser- und Nährstoffspeicherfähigkeit der sehr sandigen Böden niederschlagsarmer Regionen wie Brandenburg wiederherzustellen und sie nicht unter die Grenze ihrer landwirtschaftlichen Nutzbarkeit zu treiben.

Nebenbei lassen sich dadurch auch bedeutende Mengen von CO2 aus der Atmosphäre zurück in den Boden holen und die Ursachen des Klimawandels bekämpfen.

Regenerative Landwirtschaft

Weil wir aber nicht gewaltige Mengen Humus auf die Äcker der Mark karren können und weil er dort auch schnell wieder abgebaut wäre, wenn der Boden nicht so behandelt wird, dass er ihn gut speichern kann, gibt es nur eine Möglichkeit. Die Böden müssen in die Lage versetzt werden, selbst mehr Humus zu produzieren und zu behalten.

Dauerbegrünung, der Einsatz von Komposten, Pflanzenfermenten und Pflanzenkohle sowie extensive Weideviehhaltung sorgen dafür, dass mehr Humus in den Boden kommt, während der Verzicht auf Pflügen und Pestizide das Bodenleben und die Bodenstruktur schont und so bewirkt, dass er länger gespeichert wird. So lässt sich die Gleichgewichtskonzentration der natürlichen Humusvorräte nach oben verschieben.

Die konventionelle Landwirtschaft erreicht mit ihrem Versuch, maximale Biomasse aus dem Boden herauszuholen, indem sie Pestizide gegen Schädlinge, aber auch gegen die Artenvielfalt, einsetzt, vornehmlich mineralisch düngt und den Boden zur Lockerung und "Unkrautbekämpfung" pflügt, leider häufig das Gegenteil.

Gelingt hingegen der Humusaufbau, können wirtschaftliche und ökologische Erfolge Hand in Hand gehen. Eine Studie der South Dakota State University wies anhand von jeweils zehn Maisäckern mit konventionellen und regenerativen Anbaumethoden einen Zusammenhang zwischen finanziellem Ertrag und Humusgehalt des Bodens nach.

Porträtaufnahme von Frederick Büks.
Foto: privat

Frederick Büks

forscht an der TU Berlin, Fachgebiet Boden­kunde, zu Boden­frucht­barkeit, Struktur und Regeneration. Mit dem Mamasoil-Kollektiv unterstützt er Projekte des sozial-ökologischen Wandels.

Bauern, die ihren Acker regenerativ bewirtschafteten, bekamen nicht nur ihr Schädlingsproblem in den Griff, indem eine breite Artenvielfalt Schadinsekten und Pflanzenkrankheiten stark reduzierte. Eine Vermeidung von freiliegendem Boden durch dauerhafte Pflanzenbedeckung, die Nutzung als Freilandweide und der Verzicht auf Pflügen gingen auch mit höheren Humusvorräten und einer intakten Bodenstruktur einher.

Am Ende hatten die Bauern, die eine regenerative Landwirtschaft betrieben, trotz der etwa 30 Prozent niedrigeren Produktivität mehr Geld in der Tasche, weil sie geringere Ausgaben für Pestizide, Dünger und Bewässerung und höhere Markteinnahmen für ihre Bioprodukte hatten.

Ob dieser Vorteil auch in der EU existiert, die mit ihrer Gemeinsamen Agrarpolitik ein mächtiges Förderinstrument zum Umbau der Landwirtschaft besitzt, damit aber bisher vor allem konventionellen Anbau fördert, muss herausgefunden werden. Absehbar dürfte regenerative Bewirtschaftung CO2 aus der Atmosphäre binden und die Widerstandsfähigkeit des Bodens verbessern.

Sie wird den Boden aber nur dann überall wiederherstellen können, wenn eine gerechte Einkommensverteilung und die Beseitigung von Armut genügend Menschen in die Lage versetzt, sich das gute Essen auch leisten zu können, und wenn die Konkurrenz durch bodenschädigende landwirtschaftliche Praktiken systematisch politisch bekämpft wird.

Während auf vielen Wissensgebieten die Forschung Themen erörtert, die in der Praxis noch wenig bekannt sind, ist es in der regenerativen Landwirtschaft andersherum. Zahlreiche Bauern praktizieren einen Aufbau ihrer Humusvorräte, meistens in der Biolandwirtschaft, teilweise aber auch unter konventionellem Label. Das ist ein guter Anfang.

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