Quelle für Treibhausgas erforscht

Die steigende Nachfrage nach billigen Ölen und Fetten fördert seit Jahrzehnten die Ausdehnung von Ölpalmenplantagen in tropischen Regionen. Um hohe Erträge zu erzielen, wird dort in der Regel massiv Dünger eingesetzt. Das gibt Anlass zur Sorge: Wenn Dünger in hohen Mengen oder zu ungünstigen Zeitpunkten ausgebracht wird, drohen Umweltprobleme – wie die Freisetzung von Distickstoffmonoxid (N₂O), auch Lachgas genannt, das als starkes Treibhausgas zum Klimawandel beiträgt. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen zeigt nun, dass die Menge des produzierten N₂O durch die Fotosynthese der Ölpalmen und ihre Reaktion auf Umweltbedingungen beeinflusst wird. Aus den Erkenntnissen lassen sich Strategien zur Verringerung der N₂O-Emissionen aus Ölpalmenplantagen ableiten, etwa die Wahl geeigneter Standorte und optimal geplante Düngung. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift Global Change Biology – Bioenergy erschienen.

Die Forschenden untersuchten eine weiträumige Ölpalmenplantage in der Provinz Jambi, Indonesien. Sie quantifizierten die N₂O-Emissionen und bewerteten bodenkundliche und meteorologische Einflussfaktoren über verschiedene Zeiträume. Das war herausfordernd, wie Erstautor Dr. Christian Stiegler von der Arbeitsgruppe Bioklimatologie der Universität Göttingen erklärt: „Der Zeitpunkt und der Ort der N₂O-Emissionen in Ölpalmenplantagen sind sehr unterschiedlich. Das hat es uns erschwert, die Emissionen abzuschätzen und Beziehungen zwischen Ursache und Wirkung zu erkennen.“

Die Untersuchungen brachten dennoch klare Erkenntnisse. Stiegler erklärt: „Wir haben festgestellt, dass Schwankungen in den N₂O-Emissionen eng mit dem Stoffwechsel der Ölpalmen in Abhängigkeit von Boden- und Wetterbedingungen zusammenhängen. Im Tagesverlauf bestimmt die Fotosynthese der Ölpalmen die Höhe der N₂O-Emissionen. In der Nacht konnten wir die Emissionen mit der Zellatmung der Ölpalmen und der Bodentemperatur in Verbindung bringen. Über längere Zeiträume, das heißt mehrere Tage bis Wochen, wirken sich Veränderungen des Wetters, der Bodenfeuchtigkeit und der Bodentemperatur auf die Fotosynthese und Zellatmung der Ölpalmen sowie die N₂O-Produktion im Boden und damit auf die N₂O-Emissionen aus.“ Die Vielzahl der Einflussfaktoren, die über verschiedene Zeiträume zusammenwirken, stellt hohe Anforderungen an die Art und Weise, wie die Auswirkungen gemessen werden können. Die Studie zeigt auch, dass herkömmliche Messansätze, die den Transport von N₂O innerhalb der Ölpalmen nicht berücksichtigen, die N₂O-Emissionen um 49 Prozent unterschätzen können.

„Die von uns untersuchte Ölpalmenplantage ist eine große lokale N₂O-Quelle mit bis zu 77 Prozent höheren Emissionen als natürliche Waldsysteme in der Provinz Jambi“, erklärt Prof. Dr. Alexander Knohl, Leiter der Studie und der Arbeitsgruppe Bioklimatologie an der Universität Göttingen. „Unsere Untersuchung zeigt, wie wichtig es ist, die N₂O-Emissionen von Ölpalmen zu quantifizieren und ihre Dynamik und Einflussfaktoren zu verstehen. Das macht es möglich, die Düngung auf das Alter und den Stickstoffbedarf der Ölpalmen sowie lokale Boden- und Klimabedingungen abzustimmen – um die N₂O-Emissionen als schädliche Nebenwirkung des Ölpalmenanbaus zu verringern.“

Die Studie ist Teil des deutsch-indonesischen Sonderforschungsbereichs „Ecological and Socioeconomic Functions of Tropical Lowland Rainforest Transformation Systems (EFForTS)“, den die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert: www.uni-goettingen.de/efforts.

Originalveröffentlichung: Christian Stiegler et al. Temporal variation in nitrous oxide (N₂O) fluxes from an oil palm plantation in Indonesia: An ecosystem-scale analysis. Global Change Biology – Bioenergy (2023). DOI: 10.1111/gcbb.13088

Kontakt:

Dr. Christian Stiegler

Georg-August-Universität Göttingen

Arbeitsgruppe Bioklimatologie

Büsgenweg 2, 37077 Göttingen

Telefon: 0551 39-28035

E-Mail: christian.stiegler@biologie.uni-goettingen.de

Internet: www.uni-goettingen.de/en/544871.html