Dealen mit Kohlenstoff

Aufgrund des signifikanten Anstiegs von Starkregenereignissen ist das Risiko von Bodenabträgen bzw. Erosionen gestiegen. Daher kann es trotz optimierter Bewirtschaftung zu Bodenabträgen kommen, die mit einem eklatanten Humusverlust einhergehen. Mit nur einem Erosionsereignis kann die jahrelange humusfördernde Bewirtschaftung zunichtegemacht werden.

Bei der Probenahme ist sowohl eine einheitliche Einstichhäufigkeit als auch eine einheitliche Probenahmetiefe bei Zertifizierungssystemen zu definieren. Es stellt bezüglich Ergebnis und Kosten einen enormen Unterschied dar, ob die Böden auf 0 bis 20 cm (Bearbeitungstiefe bei Ackerflächen) oder 0 bis 50 cm beprobt werden. Weiters sind bei zu beprobenden Schlägen unterschiedliche Bodenformen und Bodenarten zu definieren und die Probeflächen abzugrenzen. Zusätzlich muss der Grobanteil und die Lagerungsdichte bestimmt werden, um schlüssig eine Kohlenstoffspeicherung pro Hektar ermitteln zu können. Darüber hinaus gibt es eine kleinsträumige Varianz der Humusgehalte auf der Fläche. So hat ein Ergebnis von Körschens(2009) bei der Beprobung einer  5 x 5 m großen gleich bewirtschafteten Fläche im 0,5 x 0,5 m-Raster (100 Teilparzellen mit einer Fläche von 0,25 m²) eine Varianz der Humusgehalte von ± 0,3 % gezeigt (niedrigster Corg-Gehalt 1,56 %, höchster Corg-Gehalt 1,93 %). Eine GPSProbenahme kann diese Unsicherheiten reduzieren, jedoch keinesfalls ausschließen. Folgeuntersuchungen sollten unter vergleichbaren Bedingungen (Zeitpunkt, Lagerungsdichte, Bodenbedeckung, Bodenfeuchte) durchgeführt werden.

Bis dato fehlt bei den Humus-Zertifizierungssystemen die Festlegung auf eine einheitliche Analysemethode. In Österreich wird in der Analytik die „trockene Oxidation – ÖNORM L 1080“ angewendet. Hier liegt die Analysetoleranz offensichtlich bei ± 0,2 %.

Bei den aktuell angebotenen Humus-Zertifizierungs-Systemen basieren die Ergebnisse auf drei Bodenuntersuchungen, nämlich der Referenzprobe zu Beginn, der Observierungsprobe nach drei bis sieben Jahren und der Bestätigungsprobe nach weiteren drei bis sieben Jahren. Wiesmeier et al. 2020 publiziert dazu: „Das Ergebnis einer statistischen Auswertung auf Basis von drei Datenpunkten dürfte jedoch auf Grund der geringen Teststärke (n = 3) mit großer Wahrscheinlichkeit zu einer Fehlinterpretation führen. Es gilt der Grundsatz, je größer die Anzahl der Beobachtungen, desto größer die Teststärke. Für eine statistisch verifizierbare Aussage darüber, ob über die Zeit ein signifikanter Anstieg der Corg-Vorräte vorliegt, wären daher mehr Datenpunkte notwendig (Leifeld et al., 2019). Dies ist wiederum mit messtechnischem als auch zeitlichem Aufwand verbunden.“

Legt man allein die Unsicherheiten bei der Probenahme, der Varianz auf der Fläche und die Analysetoleranz im Labor zugrunde, liegt die Humussteigerung nach 20 Jahren gemäß AGES-Untersuchung durchwegs bei diesen Schwankungsbereichen! Dabei sind die Unsicherheiten für die Bestimmung der Lagerungsdichte, des Skelettanteils und der Auswertung sowie die weiteren folgenden Unsicherheiten noch nicht berücksichtigt. Die Kosten für die Probenahme (Corg-Ermittlung, Lagerungsdichte, Skelettanteil) trägt in der Regel der Landwirt. Diese sind bei der geforderten Genauigkeit keinesfalls zu vernachlässigen.

Der aufgebaute, gewonnene Humus kann jederzeit wieder verloren gehen. Laut Schmidt et al. (2011) und nach Amelung et al. (2008) beträgt in Böden die mittlere Verweilzeit der organischen Substanz pflanzlichen, mikrobiellen oder biologischen Ursprungs im Median zwischen 20 und knapp 50 Jahren. Daher ist bei „Carbon farming“ ganz klar der zeitliche Horizont festzulegen. Experten gehen hier nicht von fünf oder zehn Jahren wie bei den aktuell angebotenen Humus-Zertifizierungs-Systemen aus, sondern von bedeutend längeren Verpflichtungszeiträumen von 30 bis 100 Jahren aus. In der Studie von Wiesmeier et al. (2020) wird angeführt, dass eine solche Verpflichtung theoretisch sogar eine sogenannte „Ewigkeitsklausel“ enthalten müsste. Eine solche langfristige Verpflichtung ist aufgrund verschiedener Faktoren (Schädlingsbefall, Pilze, Unkrautdruck, Einschränkungen bei Pflanzenschutzmitteln, Klimaveränderungen usw.) innerhalb einer Generation (ca. 25 Jahre) nicht realistisch und noch weniger realisierbar für zukünftige Generationen.

Wenn der Humusaufbau auf der Projektfläche durch Abtransport von organischer Substanz von einem anderen Ort erfolgt, hat dies eigentlich keine positive Klimawirkung. Das heißt, dass auch bei der Kompostierung z. B. von Grün- und Strauchschnitt eine Verlagerung der C-Quellen gegeben ist. Wenn durch die Kompostierung der organische Kohlenstoff aber langfristig stabilisiert werden kann, ist ein positiver Effekt gegeben. In diesem Zusammenhang erlangt die Bio- bzw. Pflanzenkohle zunehmendes Interesse, da durch eine Pyrolyse über 450 °C eine mittlere Verweildauer des Kohlenstoffs von mehreren hundert Jahren erzielt werden kann. Daher ist eine exakte Definition der Systemgrenze erforderlich. Wird eine Bewirtschaftung von Ackerflächen ausschließlich der C-Sequestrierung unterworfen, führt das unweigerlich zu Mindererträgen. Wenn diese durch verstärkten Import kompensiert werden (z. B. Urwaldsoja, Übersee-Rindfleisch, …), ist dies bei einer ganzheitlichen Betrachtung kontraproduktiv. Darüber hinaus ist in diesem Zusammenhang der hohe Produktionsstandard (Düngung, Pflanzenschutz, Züchtungsfortschritt, Ernte, Lagerung, Verarbeitung, Wasserverbrauch) und die Produktions-Effizienz (Aufwand pro Kilogramm produziertem Produkt) insbesondere in Österreich und der ökonomische sowie sicherheitspolitische Aspekt einer möglichst hohen Eigenversorgung in Betracht zu ziehen.

Bei konstanten Bedingungen (Klima, Boden, Bewirtschaftung) stellt sich ein sogenanntes Humusgleichgewicht ein. Jedoch haben Böden in Abhängigkeit der Bodenschwere (v. a. Tonanteil) eine standortspezifische Humussättigung. Leichte Böden haben ein geringeres Speicherpotenzial als schwere Böden. Dies allein macht bei der Humuszertifizierung nicht veränderbare Ausgangssituationen aus, die als grundsätzlich ungerecht bezeichnet werden müssen. Wurde nun in der Vergangenheit bereits eine humusaufbauende Bewirtschaftung durchgeführt, die den Humusgehalt nahe an das standortspezifische Humussättigungspotenzial herangeführt haben, ist kaum Aufbau-Potenzial mehr gegeben. In diesem Fall ist eine Steigerung nur ganz schwer erreichbar und noch schwieriger durch Bodenanalysen nachzuweisen. Daher haben Böden mit niedrigen, weit unter dem Sättigungspotenzial liegenden Humusgehalten das größte Humus-Aufbau-Potenzial. Es ist eine Frage der Sinnhaftigkeit und der Fairness, wenn Humusaufbau eigentlich nur dann relativ leicht erreichbar und lukrativ wäre bzw. auch leichter nachzuweisen wäre, wenn vorher Humus entsprechend abgebaut worden ist. Wurde Humus aufgebaut, so ist eine ständige Zufuhr höherer Mengen an organischer Substanz erforderlich, um das aufgebaute
Humusniveau zu halten.

Aufgrund der aktuellen Diskussion (Green Deal, Farm to Fork etc.) ist mit einer Reduktionsverpflichtung von Düngemitteln und dem Wegfall von Pflanzenschutzmitteln zu rechnen. Dies wird unweigerlich mit Ertrags-Unsicherheiten bzw. Reduktionen verbunden sein. Gute Erträge bedeuten auch hohe Ernte und Wurzelrückstände und haben dadurch positive Effekte auf die Humusgehalte. Darüber hinaus wird die Bodenbearbeitung in nächster Zeit aufgrund fehlender Betriebsmittel (Herbizide und Insektizide) zu einer immer wichtigeren phytosanitären Maßnahme. Verstärkte Bodenbearbeitung führt aber zu höherer Mineralisierungund damit zu Humusverlusten.

Die laufend steigenden Temperaturen verursachen eine bis dato geschätzte zwei bis drei Wochen längere Vegetationsperiode im Jahr. Dies kann einerseits bei bestimmten Kulturen zu höheren Erträgen führen, sofern das Wasser zur Verfügung steht. Andererseits bedeutet dies aber auch eine längere biologische aktive Zeit mit einer höheren Mineralisierungsrate im Jahresverlauf. Die Mineralisierung ist ein wesentlicher Parameter fruchtbarer Böden und ein zentraler Produktionsparameter. Eine höhere jährliche Mineralisierungsrate führt aber bei gleicher Bewirtschaftung unweigerlich zu einem Rückgang der Humusgehalte. Unter neuen Klimabedingungen ist es schwierig, den früheren guten Zustand wiederherzustellen und den höheren Aufwand konstant beizubehalten. Die Aufrechterhaltung der bisher erreichten guten Humusgehalte ist bereits eine große Herausforderung. Es ist fraglich, ob unter den aktuellen neuen Klimabedingungen zusätzlicher Humus aufgebaut werden kann.