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Klimawandel auf dem Acker

Schon seit einiger Zeit vermuten Klimaforscher hinter Düngemitteln einen Lieferanten für das Treibhausgas Distickstoffmonoxid. Zurecht, wie sich nun herausgestellt hat. Ein internationales Forscherteam sieht darin jedoch eine Chance, dem Klimawandel entgegenzuwirken.

Nach Kohlendioxid (CO 2) und Methan (CH 4) ist Distickstoffmonoxid (N 2O), auch als Lachgas bekannt, das nächst bedeutendste Treibhausgas. Seit der Entwicklung günstiger synthetischer Dünger in den 1960er Jahren ist sein Anteil in der Atmosphäre stark gestiegen. Da einzelnen Molekülen aber nicht anzusehen ist, woher sie stammen, konnte der Zusammenhang bislang nicht wissenschaftlich belegt werden. Einem internationalen Wissenschaftlerteam um Kristie Boering von der University of California in Berkeley ist das nun gelungen.

Die Klimaforscher hatten die Zusammensetzung von Luftblasen in antarktischem Eis untersucht, das zwischen 1940 und 2005 gebildet wurde. Die Ergebnisse verglichen sie mit den Daten einer Wetterstation am Cape Grim, dem nordwestlichsten Punkt der australischen Insel Tasmanien. Es stellte sich heraus, dass sich in den vergangenen 50 Jahren nicht nur der Anteil an Distickstoffmonoxid in der Atmosphäre erhöht, sondern sich auch das Verhältnis seiner Isotope verändert hat. So stieg der Anteil von N-14 im Vergleich zu N-15 an, während das N-16/N-18-Verhältnis stabil blieb.

In einer an Stickstoff reichen Umgebung ? wie beispielsweise einem mit Nitrat gedüngten Feld ? bevorzugen Bakterien das Isotop N-14 als Energielieferant. Als Abfallprodukt entsteht Distickstoffmonoxid. ?Der Fingerabdruck eines gedüngten Feldes ist also ein Isotopen-Verhältnis zugunsten von N-14?, folgert Kristie Boering.

Auf den Zeitpunkt kommt es an

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Die Wetterdaten zeigen zudem einen schwachen, bislang unbekannten jahreszeitlichen Zyklus von Distickstoffmonoxid. ?Das ist besonders interessant. Denn so können wir von der Landwirtschaft verursachtes Stickstoffmonoxid von dem, das natürlich in den Regenwäldern und durch Verdunstung der Meere entsteht, unterscheiden?, erklärt Boering. ?Das gibt uns ein Werkzeug in die Hand, mit dem wir kontrollieren können, ob sich Landwirte und Biogas-Hersteller an entsprechende Vorgaben halten?, ein laut der Wissenschaftlerin entscheidender Punkt, wenn es um die Reduktion des Treibhausgases geht. So sei neben einem gemäßigteren Einsatz von Düngemitteln und einer angemessenen Bodenbearbeitung vor allem der Zeitpunkt der Düngung entscheidend: Unter feuchten Bedingungen produzieren Bakterien sehr viel mehr Distickstoffmonoxid. Tragen Landwirte Dünger also nicht unmittelbar vor Regenfällen auf, können sie gegensteuern.

Boering und ihr Team sehen in solchen Maßnahmen eine reelle Chance, dem Klimawandel entgegenzuwirken. Vor allem, weil Distickstoffmonoxid Sonneneinstrahlung einer anderen Wellenlänge absorbiert als CO 2. ?Distickstoffmonoxid zu reduzieren, könnte uns also Zeit verschaffen, eine brauchbare Lösung für eine geringere CO 2-Produktion zu finden?, erklärt Boering diesen Ansatz. Zudem könne man nun die weitere Entwicklung des stattfindenden Klimawandels besser abschätzen.

Sunyoung Park (University of California, Berkeley) et al.: Nature, doi: 10.1038/ngeo1421 © wissenschaft.de ? Marion Martin
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