Unterstützung des Kohlenstoffschwamms im Boden
Der Mikrobiologe, Klimawissenschaftler und Gründer von Healthy Soils Australia Walter Jehne spricht über Klima und Bodengesundheit. Das Interview mit Walter Jehne führte Tracy Frisch im Jahre 2019. Das englische Originalinterview finden Sie hier:
Ich danke Tracy Frisch und dem Magazin „Ecofarmingdaily“ für die freundliche Genehmigung, dieses Interview in deutscher Sprache veröffentlichen zu dürfen. Dieses Interview wurde zuerst als Artikel in der Zeitschrift Acres U.S.A. 2019 und unter www.EcoFarmingDaily.com veröffentlicht. Die Verwendung und Veröffentlichung in deutscher Sprache auf bienen-dialoge.de erfolgt mit Genehmigung. Herzlichen Dank dafür! Sigrun Mittl, Dipl.-Biologin, 2022, 2024
WALTER JEHNE ist ein international bekannter australischer Bodenmikrobiologe und Klimawissenschaftler und der Gründer von Healthy Soils Australia. Er setzt sich leidenschaftlich dafür ein, Landwirte, politische Entscheidungsträger und andere über den „Kohlenstoffschwamm Boden“ und seine entscheidende Rolle bei der Umkehrung und Abschwächung des Klimawandels aufzuklären. Seine Arbeit zeigt, wie wir das Klima sicher abkühlen können, indem wir unseren gestörten Wasserkreislauf wiederherstellen. Dieses Projekt erfordert, dass wir einen Teil des überschüssigen Kohlenstoffs in der Atmosphäre in den Boden zurückbringen, wo er hingehört. 2017 nahm er an einer Konferenz der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) in Paris teil, die nur auf Einladung stattfand und deren Ziel es war, den Boden in den nächsten Bericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) einzubeziehen.
Jehne war ein früher Forscher auf den Gebieten Glomalin, Mykorrhizapilze und Wurzelökologie. Er wuchs im Busch auf, umgeben von der Natur. An der Universität wählte er das Fach Mikrobiologie, weil es alle Lebensprozesse im Mikrokosmos umfasst. Als junger Mann begann er seine berufliche Laufbahn mit der Erforschung von Waldsterbenskrankheiten im Zusammenhang mit mikrobiellen Interaktionen im Boden. Später wechselte er „auf die dunkle Seite“, als er erkannte, dass die Krankheitspilze eigentlich unsere Freunde sind, weil sie an der Symbiose beteiligt sind und Krankheiten dazu dienen, abgestorbene Organismen zu beseitigen und zu recyceln.
Als Forscher bei der australischen Forschungsorganisation CSIRO untersuchte Jehne das Potenzial von Mykorrhizapilzen zur Wiederbesiedlung toxischer, geschädigter Böden und zum Wiederaufbau produktiver Biosysteme. Seine Neugierde führte ihn nach China, um zu untersuchen, warum die traditionelle Landwirtschaft des Landes so produktiv ist. Später arbeitete er mit seiner Bundesregierung an einem Paradigmenwechsel in der Landbewirtschaftung, um strategische Innovationen zu fördern. Vor 15 Jahren ging er in den Ruhestand, um sich wieder der praktischen Anwendung der Wissenschaft und der Stärkung der Basis widmen zu können. Er reist viel, um sein Wissen über die Ursachen und Lösungen des Klimawandels weiterzugeben.
ACRES U.S.A. Sie behaupten, dass die Klimawissenschaft in den letzten 50 Jahren durch die Annahme, dass Kohlendioxid das vorherrschende Treibhausgas ist und nicht Wasserdampf, in die Irre geführt wurde. Wie kam es zu diesem Missverständnis, und warum hält es sich hartnäckig?
WALTER JEHNE. 1958 veröffentlichte der Wissenschaftler Charles Keeling Daten, die zeigten, dass der Kohlendioxidgehalt in der Atmosphäre anstieg. Seit einem halben Jahrhundert gibt es die Warnung vor einer anormalen Veränderung in der atmosphärischen Dynamik des gesamten Planeten, mit der wir uns ernsthaft auseinandersetzen müssen. Seitdem haben wir uns in der Debatte auf den Anstieg des CO2 konzentriert und angenommen, dass dieses CO2-Symptom für den verstärkten Treibhauseffekt und die globale Erwärmung verantwortlich ist. Aber bereits in den 1940er Jahren war unser Verständnis der Rolle des Wassers, das 95 Prozent der Wärmedynamik des blauen Planeten steuert, die Grundlage der Klimatologie.
ACRES U.S.A. Wollen Sie damit sagen, dass wir die Rolle des Wasserdampfes bereits kannten, aber vergessen haben?
JEHNE. Ganz genau.
ACRES U.S.A. Welcher Zusammenhang besteht zwischen fossilen Brennstoffen und dem Anstieg von CO2 in der Atmosphäre?
JEHNE. Die CO2-Konzentration stieg ab etwa 1750 n. Chr., also vor 270 Jahren, ungewöhnlich stark an. Aber der große Anstieg des Verbrauchs fossiler Brennstoffe, insbesondere von Öl, ist erst seit dem Zweiten Weltkrieg zu verzeichnen. Und James Watt hat die Dampfmaschine erst in den 1770er Jahren erfunden, und richtig in Schwung kam diese erst Mitte des 18. Jahrhunderts.
ACRES U.S.A. Wurde der CO2-Anstieg also ursprünglich durch die Abholzung der Wälder verursacht?
JEHNE. Ganz genau. Bis etwa 1850 stammte der größte Teil unserer Energie aus der Verbrennung von Holz. In Europa war man bei der Verhüttung und Beheizung auf die Verbrennung von Holz angewiesen, bis der Kontinent praktisch entwaldet war. Die Abholzung und die Verbrennung sind natürlich mit einer Verschlechterung der Bodenqualität und der Oxidation des Bodenkohlenstoffs verbunden. Um 1800 begann man, stattdessen Kohle zu verbrennen. Aber bis zum Zweiten Weltkrieg verbrauchten wir nur 1 oder 2 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, die größtenteils aus Kohle stammten. Heute verbrennen wir etwa 8 Milliarden Tonnen Kohlenstoff aus fossilen Brennstoffen pro Jahr. Aber während dieser ganzen Zeit haben wir etwa 5 oder 6 Milliarden Tonnen Kohlenstoff aus Holz verbrannt.
ACRES U.S.A. Welche Kräfte bestimmen das Klima der Erde?
JEHNE. Die Sonnenstrahlung, die von der Sonne auf die Erde trifft. Wir erhalten etwa 342 Watt pro Quadratmeter einfallender Sonnenstrahlung an der Spitze der Troposphäre. Für ein stabiles Klima müssen 342 Watt nach außen dringen. Sonst würde sich die Erde aufheizen. Aber wenn das Klima nur eine Frage der ein- und ausgehenden Energie wäre, wäre die Erde viel, viel kühler. In den letzten 4,3 Milliarden Jahren hat der Wasserdampf auf der Erde ein natürliches Treibhausklima geschaffen und die Temperaturen stabil und um 33 °C höher gehalten, als sie es sonst wären. Die Durchschnittstemperatur auf der Erde liegt nicht bei -18 °C, sondern bei etwa 15 °C. Dieser natürliche Treibhauseffekt hat das Funktionieren des Planeten und die Entwicklung des Lebens auf der Erde ermöglicht.
ACRES U.S.A. Gab es nicht auch schon mal Temperaturschwankungen? Wir hatten sowohl Eiszeiten als auch heiße Klimaperioden.
JEHNE. Ja, aber selbst diese Schwankungen waren gering im Vergleich zu dem, was jetzt passiert. Die globale Durchschnittstemperatur sinkt selten von 15 auf 10 Grad. Wenn es 3 Grad wärmer wird, haben wir eine Hitzeperiode. Aber die Durchschnittstemperatur ist noch nie auf -30 °C gesunken. Wenn das der Fall wäre, wäre es wie auf dem Mars oder Neptun!
ACRES U.S.A. Lassen Sie uns über Wasserdampf und Kohlendioxid im natürlichen Treibhauseffekt sprechen.
JEHNE. Achtzig Prozent des natürlichen Treibhauseffekts sind auf den Wasserdampf in der Atmosphäre zurückzuführen. Und die Menge des atmosphärischen Wasserdampfs liegt relativ konstant bei bis zu 40.000 ppm, also etwa 4 Prozent. Im Gegensatz dazu ist der CO2-Gehalt in der Atmosphäre für etwa 20 Prozent des Treibhauseffekts verantwortlich, und diese CO2-Konzentrationen schwanken enorm. Als sich die Erde bildete, war der CO2-Gehalt zunächst sehr hoch. Dann wurde er durch die Biologie gesenkt, zunächst durch die Bildung von Korallen, Kalkstein und Kreide durch Meeresorganismen in den Ozeanen. Später, in den letzten 420 Millionen Jahren, haben Pflanzen auf dem Land und die Bildung von Böden das CO2 aus der Atmosphäre abgesaugt.
ACRES U.S.A. Wie wirksam ist Wasserdampf bei der Absorption von Wärme?
JEHNE. Wasserdampf hat eine einzigartige Fähigkeit, Wärme zu absorbieren. Aufgrund der Art und Weise, wie seine beiden Wasserstoffatome an das Sauerstoffatom gebunden sind, kann 1 Gramm Wasser 590 Kalorien an Wärmeenergie aufnehmen. Das ist wesentlich mehr Wärme pro Molekül als die meisten anderen Dinge absorbieren können. Ein CO2-Molekül zum Beispiel – ein Kohlenstoff und zwei Sauerstoffatome mit zwei Doppelbindungen – kann nur etwa ein Achtel der Wärme pro Molekül aufnehmen, die ein Wassermolekül aufnehmen kann. Und ein Wassermolekül wiegt nur ein Drittel so viel wie ein CO2-Molekül. Die Fähigkeit von Wasserdampf, Wärme zu absorbieren und zu übertragen, ist also 20 Mal höher als die von CO2, Molekül für Molekül. Außerdem befinden sich in der Luft 40.000 ppm Wasserdampf im Vergleich zu 400 ppm CO2. Die Macht des Wasserdampfs steht außer Frage. Was die Wärmebewegung in der Atmosphäre angeht, ist CO2 nicht einmal im Rennen.
ACRES U.S.A. Wie kühlt die Natur den Planeten?
JEHNE. Die Natur nutzt eine Abfolge von etwa einem Dutzend hydrologischer Prozesse, um den Planeten zu kühlen. Wenn ein Wassermolekül durch die Atmosphäre wandert, durchläuft es nacheinander jeden der verschiedenen Prozesse, die 95 Prozent der Wärmedynamik des blauen Planeten regulieren. So werden beispielsweise 590 Kalorien Energie benötigt, um 1 Gramm Wasser von einer Flüssigkeit in ein Gas zu verwandeln. Das ist die latente Wärme der Verdampfung. Das ist einfache Physik. Wenn Wasser von der Landoberfläche verdunstet oder von der Vegetation oder den Wäldern verdunstet wird, wird diese Wärme von der Erdoberfläche in die Atmosphäre übertragen und kühlt die Oberfläche ab. Wenn dieser Wasserdampf in der Atmosphäre kondensiert, wird die Energie freigesetzt. So entsteht die Energie in Stürmen. Der größte Teil dieser Wärme wird jedoch von der oberen Atmosphäre wieder in den Weltraum abgeleitet. Dieser Prozess ist für etwa 24 Prozent der natürlichen hydrologischen Abkühlung der Erde verantwortlich. Wolken sind ein weiterer sehr wichtiger Kühlungsprozess. Der Wasserdampf, der in die Luft gelangt, bildet Wolken. Einige Wolken sind sehr dicht und haben eine hohe Albedo – einen sehr hohen Reflexionsgrad. Zu einem bestimmten Zeitpunkt bedecken Wolken über 50 Prozent des Planeten. Wolken wirken als Regulator. Sie kühlen den Planeten ab, indem sie das einfallende Sonnenlicht in den Weltraum reflektieren und verhindern, dass es die Erdoberfläche erreicht. Dies variiert zwar, aber etwa ein Drittel der einfallenden Sonnenstrahlung – der einfallenden Wärme – gelangt nie auf die Erde, weil sie in den Weltraum reflektiert wird. Indem wir den Grad, die Dichte und die Dauer der Wolkenbedeckung erhöhen, können wir den Planeten abkühlen. Aber dazu brauchen wir grüne Pflanzen und organische Stoffe im Boden, damit die gesamte Hydrologie funktioniert.
ACRES U.S.A. Wie verhält sich die Transpiration von Bäumen im Hinblick auf ihre kühlende Wirkung im Vergleich zur Verdunstung aus Süßwasserkörpern und den Ozeanen?
JEHNE. Die Ozeane bedecken 71 Prozent der Erdoberfläche, 29 Prozent sind Landflächen. Bäume sind wunderbar effizient bei der Kühlung, weil ihre Blattfläche zehnmal größer sein kann als die Landfläche. Aber Bäume sind aus anderen Gründen viel bedeutender. Die Ozeane bestehen nur aus flüssigem Wasser, und Wasser kann nur aus einer zweidimensionalen monomolekularen Schicht an der Oberfläche verdunsten. Das ist eine sehr begrenzte physikalische Dimension. Außerdem wird dieses Wasser immer durch kühles Wasser von unten gekühlt, so dass die Sonne jedes Molekül in dieser monomolekularen Schicht erwärmen muss, damit eine Verdunstung stattfinden kann. An Land, bei der Transpiration durch die Blätter, findet eine völlig andere Dynamik statt. Durch die Blattfläche wird der Prozess dreidimensional. Und die Langlebigkeit des grünen Wachstums bedeutet, dass Zeit im Spiel ist, was ihn vierdimensional macht. Durch die Größe der Oberfläche und die Dauer der Transpiration von Blättern ist dieser Prozess phänomenal größer als die Verdunstung von einer monomolekularen Oberfläche.
ACRES U.S.A. Wir lieben Ihre Beschreibung des Kohlenstoffschwammes im Boden als eine Art Kathedrale. Wie schaffen die biologischen Prozesse diese beeindruckende Architektur?
JEHNE. Das Beeindruckende an einer Kathedrale sind die Hohlräume und die ätherischen Räume – das Nichts, das sie schaffen – und nicht die Ziegel und der Zement. Ein gut verdichteter Boden ist wie eine Kathedrale. Die Mineralpartikel im Boden sind wie die Steine einer Kathedrale. Die organische Substanz im Boden ist wie der Zement, der die Steine zusammenhält. Die Zugabe einer kleinen Menge organischer Substanz – 1, 2 oder 3 Gewichtsprozent – verändert die physikalische Struktur des Bodens grundlegend. Dieser Zement aus organischen Stoffen zwischen den mineralischen Bestandteilen ermöglicht es uns, diese massiven, schönen Räume zu entwickeln. Ein gesunder Boden hat eine Schüttdichte von etwa 1,2 g pro cm³ oder weniger. Etwa 66 Prozent eines gesunden Bodens bestehen nur aus Raum, Luft – nichts – und das schafft eine enorme Kapazität für den Schwamm, Wasser zu halten. So kann Wasser einsickern, zurückgehalten und mit der Zeit verfügbar gemacht werden. Es ist wirklich das „Nichts“, das wir dem Boden hinzufügen, das seine Gesundheit und Lebensfähigkeit schafft, wie eine Kathedrale. Das, was die Natur getan hat, ist von außerordentlicher Schönheit. Es gibt noch eine andere Dimension, die tiefgreifend ist. Die Verfügbarkeit von Nährstoffen hängt davon ab, wie groß die Oberfläche der Mineralpartikel ist. In einem gesunden Boden mit einer schönen, offenen, geräumigen Struktur wird die Oberfläche der Mineralien für die Aufnahme und den Kreislauf der Nährstoffe massiv vergrößert. Viele lebenswichtige Mineralien und Spurenelemente sind Kationen, die von diesen Oberflächen absorbiert und wie mit einem Klettverschluss festgehalten werden. Mehr als 80 Prozent der Biofertilität eines Bodens hängt von dieser Oberflächenexposition ab, und nicht von der Menge der Nährstoffe, die wir als Dünger zuführen. Die Schaffung dieser Kathedralen – dieser Räume und Oberflächen – ist sowohl für die Bodenhydrologie als auch für die Biofruchtbarkeit von grundlegender Bedeutung. Und wir können dies erreichen, indem wir dem Boden lediglich ein paar Prozent organische Substanz hinzufügen.
ACRES U.S.A. Wie sind Sie zu dieser Arbeit gekommen?
JEHNE. Ich bin Mikrobiologe und habe Mykorrhiza untersucht. Ich habe mich mit der Gesundheit, Krankheit und Produktivität von Pioniervegetationssystemen befasst. Ich habe mir immer die Frage gestellt, wie solche produktiven Biosysteme in extremen Lebensräumen existieren können. Die Mikrobiologie war schon immer der Wegbereiter, der dies ermöglichte. Denken Sie an die Pedogenese – die Bodenbildung. Vor etwa 420 Millionen Jahren gab es auf der Erde nur nacktes, verfestigtes Gestein, das kein Wasser aufnehmen konnte. Als die Pilze die Erdoberfläche besiedelten, um an Nährstoffe zu gelangen, begannen sie, das Gestein aufzubrechen und organischen Detritus aus abgestorbenem Pilzmaterial zurückzulassen, um Kathedralen zu bilden. Pilze machen all diese Nährstoffe verfügbar, indem sie deren Solubilisierung, Zugang, Kreislauf und Aufnahme steuern.
ACRES U.S.A. Sie haben darüber geschrieben, dass einige der produktivsten natürlichen Ökosysteme auf sehr nährstoffarmen Böden vorkommen.
JEHNE. In den frühen 80er Jahren arbeiteten wir an Regenwäldern, die auf Sanddünen in Queensland wachsen. Die Natur schuf eines der weltweit produktivsten terrestrischen Ökosysteme auf Sand, der praktisch aus zermahlenem Glas – Siliziumdioxid – besteht. Wie ist das möglich? Auf wunderbare Weise geschieht dies durch Pilze. Die Effizienz ihres Bionährstoffrecyclings ermöglicht das Funktionieren dieser Regenwälder. Wir können dieselben effizienten Bionährstoffkreisläufe in der Landwirtschaft nutzen, um selbst auf armen Böden nachhaltig Lebensmittel zu produzieren, solange wir diese Nährstoffe ebenfalls recyceln. In den 1970er Jahren arbeitete ich im Bereich der Grünen Revolution, wo alles auf der Idee beruhte, mehr hinzuzufügen. Ich nenne das die „Mehr-auf-Mentalität“ (oder „Idioten-Mentalität“) der Landwirtschaft. Aber man muss nicht mehr hinzufügen. Was man tun muss, ist, die natürliche Effizienz der Kreisläufe, der Solubilisierung, der Verfügbarkeit und der Fixierung zu verbessern, und man kann in jeder Umgebung nachhaltig sehr hohe Produktivitäten erreichen. Das ist die Grundlage der Biofertilität in der ökologischen Welt. Liebig stellte bereits 1851 eine Theorie über die chemischen Grenzen der Fruchtbarkeit auf. Er vertrat eine sehr einfache Philosophie: Im Grunde genommen ist die Fruchtbarkeit eine Funktion der Menge der Ionen im Boden. Aber in den 1870er Jahren erkannte selbst Liebig, dass dies falsch war und dass die Menschen in der ökologischen Landwirtschaft Recht hatten. Es sind die Prozesse des biologischen Kreislaufs, die die Geschwindigkeit und die Verfügbarkeit von Nährstoffen bestimmen, nicht die Menge der Nährstoffe im Boden. In den 1920er Jahren versuchte Rudolf Steiner, dies in der Biodynamik der Böden zu verankern. Was sind die Lebensprozesse? Es ist alles eine Geschichte.
ACRES U.S.A. Sollten wir Böden auf ihren Nährstoffgehalt untersuchen?
JEHNE. Ich will nicht unhöflich sein, aber nein, ich glaube, wir haben eine Menge Geld für Bodentests verschwendet. Was in der Natur vorkommt, macht weniger als 10 Prozent der Geschichte aus. Die anderen 90 Prozent sind: „Wie gut nutzt man das, was man hat?“ Das ignorieren wir in der Landwirtschaft. Wenn wir das, was vorhanden ist, effizienter nutzen und verfügbar machen können, dann können wir mit einem Bruchteil dessen auskommen, was wir glauben, in der Landwirtschaft zu brauchen. Aber es gibt einen Vorbehalt. In Australien, wo ich herkomme, gibt es in Teilen des Landes sehr alte Böden, aus denen Spurenelemente wie Selen, Kupfer und Zink ausgelaugt wurden. Wenn sie nicht mehr vorhanden sind, brauchen wir Vogelkot, Gesteinsstaub oder eine andere Quelle, um diese wichtigen Elemente zu erhalten. Die meisten Böden, vor allem die jüngeren, sind jedoch ausreichend mit Nährstoffen versorgt.
ACRES U.S.A. Würden Sie sagen, dass mikrobielle Systeme bei der Stimulierung des Pflanzenwachstums ebenso wirksam sind wie Düngemittel?
JEHNE. Es ist eine 20/80-Situation – nicht „alles oder nichts“. Bei zwanzig Prozent geht es darum, ob wir genügend Nährstoffe im Boden haben, was in den meisten Fällen der Fall ist. Bei der Biofertilität geht es darum, ob wir unsere Böden und ihre Ökologie so gut bewirtschaften, dass wir den Nährstoffkreislauf beschleunigen. Nähern wir uns dem Regenwaldszenario, in dem jedes Phosphormolekül 3.000 Mal schneller zirkuliert als in unserer derzeitigen toten, industriellen Landwirtschaft?
ACRES U.S.A. Haben Sie und andere die Geschwindigkeit dieses Kreislaufs gemessen?
JEHNE. Auf jeden Fall. Das ist es, was der Artikel über den Regenwald tut.
ACRES U.S.A. Kann man sagen, dass Pflanzen ohne Mykorrhizapilze Nährstoffe und Toxine aus der Bodenlösung ohne jegliche Qualitätskontrolle aufnehmen?
JEHNE. In der Natur können die meisten Pflanzen nicht allein überleben; sie brauchen diese mikrobiellen Verbindungen. Mykorrhizapilze sind sehr wichtig, aber es gibt auch stickstoffbindende Organismen in der Rhizosphäre, darunter Blaualgen, Azotobacter und Azospirillum. Es gibt einen ganzen schönen Zoo von ihnen. Die Pflanzen produzieren jede Menge Zucker und tauschen diesen Zucker in Form von Wurzelexsudaten mit diesen Pilzen und Mikroben aus, um eine gesunde organische Artenvielfalt zu erhalten. Diese Pilze sind eigentlich Membranschnittstellen zwischen der mineralischen Bodenumgebung, die oft toxisch ist, und den Pflanzen. Eine solche Membranschnittstelle ermöglicht eine selektive, intelligente Nährstoffaufnahme. Diese Membranen nehmen die Nährstoffe auf, die der Pilz und die Pflanzen benötigen, während sie toxische Ionen wie Aluminium, Kadmium oder Blei im Boden zurücklassen bzw. positiv ausschließen. Die Oberfläche dieser mikrobiellen Grenzflächen ist enorm: In einem Kubikmeter gesunden Bodens befinden sich 25.000 Kilometer Pilzhyphen. Doch wenn wir diese mikrobiellen Grenzflächen durch Biozide, übermäßigen Anbau und übermäßige Düngung abtöten, müssen sich die Pflanzen für die Nährstoffaufnahme ausschließlich auf ihr Wurzelsystem verlassen. Das Wurzelsystem einer Pflanze, einschließlich ihrer Wurzelhaare, hat dann weniger als ein Tausendstel der Oberfläche. Und ohne Mykorrhiza haben die Pflanzen kein Qualitätskontrollsystem, um zwischen Toxinen und Nährstoffen für ein gesundes Pflanzenwachstum und die menschliche Gesundheit zu unterscheiden. Ihre Wurzeln saugen einfach wahllos Wasser aus der Bodenlösung auf, als wären sie Strohhalme, und verwenden es in ihrem Transpirationsstrom. Solche Pflanzen wachsen in der Tat hydroponisch [Die Wurzeln einer Pflanze hängen in einer Nährlösung, einem Gemisch aus Wasser und darin gelösten Nährstoffen; Anmerkung S. Mittl]. Die Bodenlösung ist voll von löslichen Anionen, wie Nitraten, Sulfaten und Kalium. Ohne Mykorrhiza nehmen die Pflanzen viele dieser (negativ geladenen) Anionen auf, haben aber oft nur sehr geringe Mengen der lebenswichtigen (positiv geladenen) Kationen, die auf der Bodenoberfläche – in der Kationenaustauschkapazität – und nicht in der Bodenlösung absorbiert werden. Wir ernähren uns also von Lebensmitteln, deren Nährstoffe hauptsächlich aus der Bodenlösung stammen, und zwar durch die Ausbringung von löslichen Düngemitteln. Die Nährstoffintegrität dieser hydroponisch angebauten Pflanzen ist im Vergleich zu Pflanzen, die auf natürliche Weise im Boden mit diesen selektiven, intelligenten Schnittstellen angebaut werden, völlig beeinträchtigt.
ACRES U.S.A. Wollen Sie damit andeuten, dass industrieller Bio-Anbau tatsächlich hydroponisch funktioniert?
JEHNE. Wenn wir uns auf einen hohen Anteil an Düngemitteln verlassen, werden wir definitionsgemäß alle mikrobiellen Schnittstellen abtöten und sind dann auf diesen Bodenlösungsschlamm angewiesen. Laut Berichten des britischen Gesundheitsministeriums, des USDA und des CSIRO Human Nutrition enthalten unsere industriell erzeugten Lebensmittel oft nur noch ein Drittel der Nährstoffe, die sie vor dem Zweiten Weltkrieg enthielten. Man müsste drei Karotten essen, um die gleichen Nährstoffe zu erhalten wie eine Karotte aus der Zeit vor dem Zweiten Weltkrieg. Diese industriell hergestellten Lebensmittel enthalten oft keine Spurenelemente. Und die Zahl der ernährungsbedingten chronischen Krankheiten – wie Alzheimer, Krebs, Herz- und Immunkrankheiten – steigt ins Unermessliche. Enzyme steuern alle unsere biochemischen Funktionen. Enzyme sind Eiweißmoleküle, die in ihrem Zentrum einen mineralischen Cofaktor haben. Wenn wir diese mineralischen Cofaktoren nicht über unsere Ernährung erhalten, können wir diese Enzyme nicht herstellen. Ohne Selen können wir zum Beispiel keine Peroxidase-Enzyme herstellen, die bei Tieren Krebszellen abtöten. Wir sind nicht in der Lage, die Biochemie zu regulieren, weil wir unsere Ernährung beeinträchtigt haben, obwohl es natürlich noch komplizierter ist.
ACRES U.S.A. Wie steht es um die Fähigkeit der innovativsten Landwirte, den Kohlenstoffgehalt des Bodens zu erhöhen, im Vergleich zur Fähigkeit der Natur, dies zu tun?
JEHNE. Als Menschen sind wir wettbewerbsorientiert. Wir schauen immer darauf, wie groß und schnell wir sind. Aber die Natur funktioniert nicht so. Etwas gut und langsam zu machen, ist oft viel klüger als etwas schneller, aber schlecht oder ineffizient zu machen, selbst wenn es größer ist! Die Natur hat einige exquisite Biosysteme entwickelt, und ihre Fähigkeit, Kohlenstoff zu binden, ist enorm. Während der Eiszeit vor 10 000 Jahren wurden in Nordamerika glaziale Tone aus den Gletschertuffgebieten ausgewaschen. In den dazwischen liegenden Jahren banden die hohen Präriegräser bemerkenswerte Mengen an Kohlenstoff und schufen 10 bis 15 Meter tiefe organische Böden mit einem Kohlenstoffgehalt von 8 Prozent. In der Landwirtschaft sind wir genau im selben Spiel. Wir können die Pflanzenproduktion maximieren, aber die Art und Weise, wie wir das tun, entscheidet darüber, ob der Kohlenstoff oxidiert oder als CO2 verbrannt wird, oder ob er als stabiler Bodenkohlenstoff in den Boden gelangt, um diese Kathedralen zu bauen, von denen wir vorhin sprachen. Nehmen wir Zuckerrohr, ein tropisches Gras. Unter guten Bedingungen kann es etwa 200 Tonnen Biomasse pro Hektar und Jahr produzieren. Unter geeigneten Bodenbedingungen – die wir kontrollieren – können 60 bis 70 Prozent dieses Kohlenstoffs als stabiler Bodenkohlenstoff biologisch gebunden werden, wodurch sehr schnell hochproduktive organische Böden entstehen. Die meisten Biobauern haben das Potenzial, durch kluge, regenerative Bodenbewirtschaftung 5 bis 10 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar und Jahr zu binden. Landwirte wie Gabe Brown binden vielleicht 15 Tonnen Kohlenstoff pro Hektar und Jahr. Aber es geht nicht um ein Wettrennen. Es geht darum, das Beste aus seiner Situation zu machen und für jedes Gramm Kohlenstoff dankbar zu sein, das man in die Böden einbringen kann. Wir werden die Natur nicht besiegen. Überlegen Sie bei jedem Stückchen Pflanzenmaterial, das Sie produzieren, ob Sie es oxidieren lassen oder ob Sie es durch Kompostierungs- und Biospeicherungsprozesse führen, um gesunde Böden aufzubauen. Das ist die Herausforderung.
ACRES U.S.A. Inwieweit hat der Mensch weltweit produktives Land geschädigt?
JEHNE. In den letzten 8.000 Jahren „menschlicher Zivilisation“ haben wir das Land sehr effektiv gerodet und verbrannt, die Böden kultiviert und die industriellen Systeme aufgebaut. Wir haben den Kohlenstoff oxidiert und die biologischen Kreisläufe zerstört, die die Grundlage für die Gesundheit dieser Landschaften bilden. Wir haben dies auf 5 Milliarden Hektar Land getan und damit 40 Prozent der Landoberfläche der Erde in Wüste und Ödland verwandelt. Von den 13,9 Milliarden Hektar eisfreiem Land auf diesem Planeten sind etwa 40 Prozent – 5 Milliarden Hektar – von Menschenhand zu Wüste und Ödland geworden, und wir sind auf halbem Wege, das natürliche Kapital auf dem Rest aufzufressen. Dies geht aus den Daten des Umweltprogramms der Vereinten Nationen hervor. Während wir einst 8 Milliarden Hektar Wald mit altem Wachstum auf diesem Planeten hatten, haben wir 6,3 Milliarden Hektar gerodet. Einige der gerodeten Waldflächen haben sich regeneriert, wie in Neuengland, so dass wir insgesamt 3 Milliarden Hektar Wald haben. Ursprünglich hatten wir etwa 5 Milliarden Hektar Grasland, aber wir haben es überweidet, kultiviert, degradiert und verbrannt. Die Sahara, Zentralaustralien und der Nahe Osten waren allesamt Savannen. Rom bezog Löwen, Nashörner und andere Wildtiere für das Kolosseum aus den Savannen Libyens. Heute ist Libyen ein trockenes Ödland. Da wir den Kohlenstoff oxidieren, können diese Böden definitionsgemäß kein Regenwasser infiltrieren, zurückhalten oder verfügbar machen. Sie verwandeln sich unweigerlich in Wüsten. Das ist die Geschichte des Menschen auf diesem Planeten.
ACRES U.S.A. Welche Erfahrungen haben Sie mit dem Einsatz von Biostimulanzien und Inokulanzien [Mikroorganismen zur Animpfung; Anm. S. Mittl] zur Förderung des Bodenlebens gemacht?
JEHNE. Der Regenwald, über den wir gesprochen haben, war mikrobiologisch extrem aktiv, so dass dort natürliche Stimulationsfaktoren am Werk waren. Neben diesem Regenwald befand sich auf demselben Boden und im selben Klima ein Heideland. Es war ein degradiertes, unproduktives Biosystem, weil die Mikroorganismen nicht gut funktionierten. Können wir den Böden etwas zufügen, um diese Organismen zu aktivieren? Manchmal ja, aber es ist wichtiger, durch unsere Landbewirtschaftung die richtigen Bodenbedingungen zu schaffen, damit die Natur dies auf natürliche Weise tun kann. Biostimulanzien aus dem Regal können auf degradierten Böden oder in Pioniergebieten, wo wir versuchen, ein System in Gang zu bringen, sehr wichtig sein. Aber letztlich wollen wir, dass das natürliche System sie selbst produziert. Animpfstoffe sind eine andere Kategorie. Alle Oberflächen der Erde sind mit Organismen bedeckt. Aber auf jungfräulichen Böden oder stark gestörten Standorten wie Bergbauabfällen kann es von Vorteil sein, neue Organismen hinzuzufügen, weil sie dort nicht vorhanden sind. In den meisten Fällen jedoch, wenn man ein Animpfmittel in ein bestehendes System einbringt, wird es nicht überleben, so dass es keine langfristige Wirkung haben wird.
ACRES U.S.A. Haben wir eine Vorstellung davon, wie viel Kohlendioxid durch die Wüstenbildung in die Atmosphäre gelangt ist?
JEHNE. Es gibt etwa 750 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in der Atmosphäre in Form von CO2 und etwa das Dreifache – 2.300 Milliarden Tonnen Kohlenstoff – im Boden. Der größte Teil des Kohlenstoffs, den wir in den letzten 8.000 Jahren aus dem Boden oxidiert haben, gelangte zunächst in die Atmosphäre, wurde dann aber von den Weltmeeren aufgenommen. Wir können es uns ausrechnen, aber es ist nicht nur in der Atmosphäre – es ist im ganzen System.
ACRES U.S.A. Wie verändern sich die Niederschläge, wenn man den Planeten als Ganzes betrachtet?
JEHNE. Da sich der Planet erwärmt, gibt es mehr Verdunstung aus den Ozeanen; wir bekommen also mehr Regen, aber er kommt in extremen, schädlichen Stürmen herunter. Sie sind nicht gleichmäßig verteilt, so dass es neben den extremeren Überschwemmungen auch mehr schwere Dürren gibt. Wir sind bereits darauf eingestellt, dass es mehr Wetterextreme geben wird. Unser Handlungsspielraum hängt von unserer Fähigkeit ab, diese Extreme abzufedern. Das Einzige, was wir tun können, ist, den Kohlenstoffschwamm der Erde und die Kohlenstoffspeicher im Boden wiederaufzubauen. Das ist eine Win-Win-Win-Situation. Wenn wir das nicht tun, haben wir verloren und sind tot.
ACRES U.S.A. Zurück zu den Grundlagen: Was ist erforderlich, damit es zu Niederschlägen kommt?
JEHNE. Das Wasser, das in die Luft aufsteigt, muss auch wieder herunterkommen. Wasserdampf steigt in die Luft, wo er Wolken und feuchte Dunstschleier bildet, die eine wichtige Rolle bei der Erwärmung des Planeten spielen. Diese Dunstmikrotröpfchen absorbieren die Sonnenstrahlung. Damit der Wasserdampf in der Luft als Regen auf das Land fallen kann, müssen sich eine Million Wolkentröpfchen zu einem Regentropfen zusammenschließen, der groß und schwer genug ist, um als Regen zu fallen. Damit dies geschehen kann, brauchen wir Niederschlagskerne. In der Natur gibt es nur drei Dinge, die solche Niederschlagskerne bilden: Eiskristalle, Salze und bestimmte Bakterien. Eis ist hygroskopisch; es nimmt Wasser auf und kondensiert in seiner Umgebung. Eis ist sehr wichtig in hohen Breitengraden und für Regen in großen Höhen, wo wir Kaltfronten haben. Salze in Form von Meeresgischt sind für einen großen Teil des Meeresregens verantwortlich. Wir haben auch schon Salze wie Silberjodid verwendet, um Wolken künstlich zu erzeugen, damit es zu Regenfällen kommt. Aber die hochgradig wasseranziehenden Bakterien Aerobacter sind bei weitem die effektivsten Keime in Wolkenkammerstudien. (Aerobacter war früher eine eigene Gattung, wurde aber neu klassifiziert und in die Gruppe der gramnegativen Enterobakterien eingeordnet, die in Tierdärmen vorkommen.) Sie sind für mehr als die Hälfte der Niederschlagsdynamik auf unserem Planeten verantwortlich. Diese Bakterien werden in den Spaltöffnungen von Bäumen im Landesinneren und in tropischen Gebieten gebildet. Sie bewegen sich im Transpirationsstrom nach oben und bringen das Wasser effektiv zurück auf die Erde. Die Niederschläge im Amazonasgebiet sind weitgehend ein symbiotischer, bakteriell gesteuerter Prozess. Die Bäume regenerieren ihren eigenen Niederschlag durch die Niederschlagskerne, die sie dort aufstellen!
ACRES U.S.A. Bevor es auf dem Planeten Bäume gab, hätte es diese Niederschlagsquelle also nicht gegeben, richtig?
JEHNE. Es gab Niederschläge durch Eiskerne und Salzkerne, aber es gab nicht so viel Regen. Das wissen wir, denn wenn wir auf einer Insel Wälder gerodet haben, fällt dort weniger Regen. Nur wenn wir die Insel wieder aufforsten, können wir die Niederschlagsmenge wiederherstellen. Die Beweise sind eindeutig.
ACRES U.S.A. Können Sie uns einige Beispiele nennen?
JEHNE. Um 1430 entdeckten portugiesische Meeresforscher die wunderschöne kleine Insel Madeira im Atlantik. Sie war von Regenwald mit vielen Mahagonibäumen bedeckt. Die Portugiesen beschlossen, aus diesen Bäumen Schiffe zu bauen. Sie gründeten auf Madeira eine Industrie und fällten Mahagonibäume mit einem Durchmesser von 2 Metern. Sie ließen die Stämme flussabwärts treiben und zersägten sie mit wassergetriebenen Sägewerken, um ihre Mahagonischiffe zu bauen, mit denen sie in den Gewürzhandel in Ostindien einsteigen konnten. In kürzester Zeit rodeten die Portugiesen den gesamten Mahagoniwald auf Madeira. Heute gibt es auf Madeira keine Flüsse mehr, so dass es unmöglich ist, einen Baumstamm mit einem Durchmesser von 2 Metern über das Wasser zu treiben oder ein wasserbetriebenes Sägewerk zu betreiben. Die Vegetation ist halbtrocken, wie auf den Kanarischen Inseln. Im Jahr 1495 dokumentierte Peter Columbus, der Sohn von Christoph, dass die Niederschläge auf Madeira stark zurückgegangen waren. Madeira erhält heute nur noch 40 Prozent der früheren Niederschlagsmenge. In Australien haben wir Land für die Landwirtschaft bis zu einem bestimmten Bereich gerodet, der als zu trocken galt. Dann haben wir einen kaninchensicheren Zaun errichtet. Jetzt, 40 oder 50 Jahre später, erhält das Gebiet, das wir nicht gerodet haben, 20 % mehr Niederschlag als das gerodete Gebiet, während es vorher umgekehrt war.
ACRES U.S.A. Da ich im gemäßigten Nordosten der Vereinigten Staaten lebe, habe ich immer gedacht, dass Feuchtigkeit ein Vorläufer des Regens ist. Ich frage mich, wie feuchte Nebel eine Region austrocknen lassen.
JEHNE. Es ist kontraintuitiv. Im Nordosten der USA gibt es feuchte Dunstschleier, und die Niederschlagskerne lassen diese Dunstmikrotröpfchen zu viel größeren Regentropfen verschmelzen. Genau das passiert jeden Tag im Regenwald des Amazonas, wo es zu einer massiven Transpiration kommt, sich die Luftfeuchtigkeit aufstaut und um 4:30 Uhr nachmittags ein Gewitter die ganze Feuchtigkeit wieder herunterbringt.
ACRES U.S.A. Wir haben zunehmend feuchtes Wetter und viele Tage lang keinen Regen.
JEHNE. Ganz genau. Am Persischen Golf herrscht den ganzen Sommer über anhaltender, schadstoffhaltiger feuchter Dunst mit 80 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit, aber es regnet nie. Im Nahen Osten sind diese feuchten Dunstglocken zu einer existenziellen Gesundheitsbedrohung geworden. Sobald die Temperaturen über 35°C oder sogar 40°C steigen und die Luftfeuchtigkeit 90 Prozent beträgt, können wir Menschen nicht mehr genug schwitzen, um uns abzukühlen. Säugetiere können dann nicht überleben. Wir sind jetzt an dieser Schwelle angelangt. Feuchter Dunst fällt nicht aus, weil das Wasser im Dunst als Mikrotröpfchen in der Schwebe bleibt. Sie sind elektrostatisch aufgeladen, stoßen sich also gegenseitig ab und bleiben in der Luft. In der flüssigen Phase absorbieren sie Wärme von der Sonne, und im gasförmigen Zustand absorbieren sie die von der Erde zurückgestrahlte Infrarotstrahlung im Rahmen des Treibhauseffekts, so dass sie einen doppelten Erwärmungseffekt haben. Aber sie regnen nie ab, weil es keine Niederschlagskerne gibt, die sie als Regen wieder herunterbringen. Stattdessen bilden sich die feuchten Dunstschleier auf Aerosolen und Staubpartikeln, und die sind viel zu klein und leicht, um herunterzufallen, nur ein Millionstel der Größe eines Regentropfens. Um einen feuchten Dunst in Regen zu verwandeln, müssten sich eine Million Dunstmikrotröpfchen irgendwie zu einem Tropfen von Regentropfengröße zusammenschließen. Der Prozess, den die Natur entwickelt hat, um dies zu erreichen, beinhaltet diese hochgradig hydroskopischen Bakterien.
ACRES U.S.A. Gibt es mehr Wasserdampf in der Atmosphäre als früher?
JEHNE. Regional ist das der Fall. Wir haben jetzt einen schadstoffhaltigen braunen Dunst über der Hälfte der Welt, von Kairo bis Peking. Der asiatische braune Dunst enthält bis zu 4 Prozent Feuchtigkeit plus Schadstoffe. Dies führt zu Lungen-Emphysemen, das viele Menschen tötet.
ACRES U.S.A. Das klingt nach einem der positiven Rückkopplungsprozesse der Erwärmung.
JEHNE. Ganz genau. Indem wir die Niederschlagskerne herausgenommen haben, so dass das Wasser in der Atmosphäre nicht als Regen fällt, haben wir eine positive Rückkopplung, die die Erwärmung beschleunigt. Es gibt sowohl die Absorption der Sonnenenergie als auch den Infrarot-Treibhauseffekt.
ACRES U.S.A. Wenn wir unsere regenbildenden Kerne zurückgewinnen würden, wie viel Wasserdampf würden wir dann aus der Atmosphäre entfernen?
JEHNE. In gewisser Weise so viel, wie wir wollen. Das ist es, was im Amazonas passiert, nicht wahr? Um 3 Uhr nachmittags könnte die Atmosphäre im Amazonasgebiet 5 Gewichtsprozent Wasser enthalten. Aber dann, am späten Nachmittag, kommt es als Regen wieder herunter. Dieser Regen hält dieses üppige Biosystem am Laufen. Die enormen Wärmemengen, die durch diese Transpiration aufgenommen werden, kühlen den Amazonas auch ab. Dort herrschen immer angenehme, gleichmäßige 30 Grad Celsius und nicht die 45 oder 50 Grad Celsius, die wir im Nahen Osten erleben.
ACRES U.S.A. Wie passt die biotische Pumpe in dieses Bild?
JEHNE. Wenn wir ein Gebiet degradieren und es kahl lassen, wird es die einfallende Sonnenstrahlung absorbieren, sich aufheizen und enorm viel Infrarotstrahlung zurückstrahlen. Das ist einfach die Physik des schwarzen Strahlers. Dadurch entstehen Hochdruck-Wärmekuppeln über diesen kahlen, trockenen Flächen. Kühle, feuchte Luft mit niedrigem Druck kann einen Hochdruck-Wärmedom nicht wegdrücken. Dies ist eine der positiven, verstärkenden Rückkopplungen, durch die degradierende Landschaften veröden. Im kalifornischen San Joaquin Valley hat unsere Landwirtschaft eine Hochdruck-Wärmekuppel geschaffen. Früher strömte viel kühle, feuchte Meeresluft vom Pazifik in das Tal, aber jetzt kommt sie nicht mehr an. Wir lassen das Land veröden, und innerhalb der nächsten zehn Jahre wird die Landwirtschaft in dieser Region zusammenbrechen. Dies wird zum Teil auf die Auswirkungen dieser Dynamik auf die biotische Pumpe zurückzuführen sein. Dies veranschaulicht auf eindrucksvolle Weise, wie unsere Landbewirtschaftung die regionale hydrologische Dynamik negativ verändert.
ACRES U.S.A. Welche Rolle spielen die Ozeane als Kohlenstoffsenke und bei der Erwärmung des Planeten?
JEHNE. In der Atmosphäre befinden sich 750 Milliarden Tonnen Kohlendioxid. Fünfzigmal mehr Kohlendioxid – 38.000 Milliarden Tonnen Kohlendioxid – ist in den Weltmeeren gelöst. Das meiste CO2, das wir ausgestoßen haben, ist in die Atmosphäre gelangt, aber von dort aus wurde es von den Weltmeeren absorbiert. Das führt natürlich zur Versauerung der Ozeane. Die Ozeane sind auch ein riesiger Puffer. Wenn wir der Luft CO2 entziehen, bedanken sich die Ozeane und geben einen Teil des von ihnen aufgenommenen CO2 wieder an die Luft ab. Der Ozean gleicht das Gleichgewicht wieder aus. Wir können nicht einfach 750 Milliarden Tonnen Kohlenstoff aus der Atmosphäre nehmen, denn der Ozean wird sie immer wieder auffüllen. Das ist ein längerfristiges Spiel. Was die Wärmedynamik betrifft, so ist die Rolle der Ozeane sogar noch tiefgreifender. Die Ozeane absorbieren derzeit 93 Prozent der zusätzlichen Wärme, die wir auf unserem Planeten erzeugen und speichern. Wir sehen, dass die Temperaturen steigen, und denken, wir hätten jetzt eine globale Erwärmung. Nun, tut mir leid, Charlie – wir sehen nur 7 oder 10 Prozent des Effekts. Im Moment puffern die Weltmeere 90 Prozent oder mehr der zusätzlichen Wärme aus der globalen Erwärmung ab. Aber das wird nicht so bleiben. Wenn sich die Ozeane aufheizen, werden wir intensivere Stürme bekommen. Im Hinblick auf die Dynamik von Kohlenstoff, Energie und Wärme ist Wasser der Elefant im Raum.
ACRES U.S.A. Darüber wird in der Öffentlichkeit nicht viel gesprochen.
JEHNE. Nein, man geht einfach davon aus, dass es passiv vorhanden ist. Das ist es, was wir tun, ob mit unseren Böden, dem Land, den Ozeanen, all diesen Biosystemen. Und wir sind so naiv und ignorieren die tatsächlichen Auswirkungen, die wir haben.
ACRES U.S.A. Sind die einzigen langfristigen Kohlenstoffsenken an Land?
JEHNE. Die Ozeane mit ihren Algen und dem Phytoplankton betreiben auch eine Menge Photosynthese. Aber ein großer Teil des von ihnen gebundenen Kohlenstoffs wird von Tieren gefressen und durch die tierische Atmung schnell wieder als CO2 recycelt. Und ein Teil dieses Kohlenstoffs fällt als Sediment auf den Meeresboden, wo er durch biologische Prozesse in Methan umgewandelt wird. Im Laufe der Jahrmillionen bildeten die Systeme an Land die Kohlenstoffsenke für fossile Brennstoffe in Form von Kohle-, Öl- und Gaslagerstätten. All diese Ressourcen stammen aus Kohlenstoff, der von Pflanzen gebunden und in organische Stoffe umgewandelt wurde. Auch die Ozeane verfügen mit Kreide, Kalziumkarbonat und Korallen über eine gewaltige Kohlenstoffsenke, die sie bereits vor 3,5 Milliarden Jahren zu binden begannen. Kalziumkarbonat speichert enorme Mengen an Kohlenstoff, aber das ist wirklich eine geologische Senke und daher nicht Teil der Diskussion über die Dynamik des Klimakohlenstoffs.
ACRES U.S.A. Wenn wir einen Teil des Kohlenstoffs aus der Atmosphäre wieder in die Erde zurückbringen wollen, müssen wir das dann mit biologischen Mitteln tun?
JEHNE. Der einzige Prozess zur Kohlenstoffrückführung, den die Natur kennt, besteht darin, dass grüne Pflanzen CO2, Wasser und Sonnenlicht aufnehmen und durch Photosynthese Zucker herstellen. Das ist wundervoll effizient. Der entscheidende Punkt für uns Menschen ist, dass wir Einfluss darauf haben, was mit dem von den Pflanzen gebundenen Kohlenstoffmolekül geschieht. Für jedes CO2-Molekül, das eine Pflanze aus der Luft aufnimmt und in Zucker und dann in Zellulose oder Lignin umwandelt, gibt es nur zwei Möglichkeiten. Es kann entweder wieder zu CO2 oxidiert oder in stabilen Bodenkohlenstoff umgewandelt werden. Wir nennen dies das ABC der Kohlenstofffixierung. Bei A geht es um Landwirtschaft und die Maximierung des Wachstums von Grünpflanzen. Bei B geht es um die Verbrennung und darum, sicherzustellen, dass nicht der gesamte Kohlenstoff schnell verbrannt oder wieder zu CO2 oxidiert wird. Das erreichen wir durch C, die Biospeicherung von Kohlenstoff, indem wir dafür sorgen, dass ein großer Teil des von Pflanzen gebundenen Kohlenstoffs in Humate und Glomalin umgewandelt und im Boden gespeichert wird, um die Bodenstruktur zu verbessern und die Kathedrale, über die wir gesprochen haben, sowie nützliche Biosysteme aufzubauen. Es geht wirklich um das Verhältnis von B zu C – weniger verbrennen und mehr als stabilen Bodenkohlenstoff in die Biosequestrierung überführen. Verbrennen und Oxidieren beziehen sich auf den Prozess der Umwandlung von organischem Kohlenstoff in die oxidierte CO2-Form. Verbrennen bedeutet aktive Flammen; Oxidation ist wie Rost. Alles, was wir in der Landwirtschaft getan haben, hat den Bodenkohlenstoff verbrannt, um zu versuchen, mehr Nährstoffe zu mineralisieren, sei es durch Verbrennen, Rodung, Bodenbearbeitung, Überdüngung, Biozide oder kahle Brachflächen. Auf diese Weise haben wir das Bodenkapital ausgeschlachtet. Beim ökologischen Landbau geht es darum, zu all dem Nein zu sagen. Stattdessen müssen wir diesen Kohlenstoff als strukturellen Baustein für unsere Kathedralen nutzen, um die Biofruchtbarkeit, die mikrobielle Aktivität, die Oberfläche und die Feuchtigkeitsspeicherkapazität des Bodens zu erhöhen und so gesunde, produktive landwirtschaftliche Systeme wieder aufzubauen.
ACRES U.S.A. Ich habe den Eindruck, dass viele Landwirte und Gärtner keine Vorstellung davon haben, wie ein guter, gesunder Boden aussieht.
JEHNE. Deshalb spreche ich über das Konzept der mikrobiellen Wurzelschnittstelle im Boden. Es geht nicht nur um den Boden. Es geht um die ganze Verbindung – wie die Pflanze mit dem Boden und seinen Mikroben verbunden ist, um die Beziehung zu optimieren. Betrachten wir es als Beziehungsoptimierung und nicht als „hier ist mein Boden“ und „hier ist meine Pflanze“. Wie kann ich die Kommunikation und den Transfer in dieser Verbindung erreichen?
ACRES U.S.A. Wie ist es Ihnen durch Healthy Soils Australia gelungen, den Landwirten, mit denen Sie arbeiten, diesen Paradigmenwechsel zu vermitteln?
JEHNE. Wir tun dies durch kontinuierliche Kommunikation und Problemlösung. In Westaustralien haben wir zum Beispiel sandige Böden, die sehr sauer werden. Sobald der pH-Wert des Bodens unter 4 sinkt, haben wir ein enormes Problem mit Schwermetallen, die löslich und giftig werden. Das Rezept besteht darin, viel Kalk hinzuzufügen, also müssen wir wieder tonnenweise Kalk hinzufügen. Aber die Natur hatte keinen Kalk und transportierte keine Düngemittel. Alles, was die Natur tat, war zu sagen, dass wir saure Böden haben. Das bedeutet eine sehr hohe Anzahl von Wasserstoffionen in der Bodenlösung. Die Natur würde diese Wasserstoffionen entfernen, indem sie sie auf organischen Oberflächen absorbiert. Dadurch wurde der Status der organischen Substanz im Boden erhöht und die negativen Ladungen auf dieser organischen Substanz massiv verstärkt. Diese negativen Ladungen absorbieren positive Ladungen, d. h. die Wasserstoffionen. Dann gibt es nicht mehr diese große Menge an Wasserstoffionen in Lösung. Dadurch steigt der pH-Wert an, und das Problem ist gelöst. Wenn die Menschen diese Dynamik verstehen, erkennen sie, dass sie keinen Kalk hinzufügen müssen, sondern einfach zu einem gesunden organischen Boden zurückkehren.
ACRES U.S.A. Viele Menschen denken, dass sie die organische Substanz erhöhen können, indem sie Kompost oder Mulch einbringen. Oder sie glauben, dass die oberirdische Biomasse oder die Wurzeln selbst von Deckfrüchten (oder anderen Pflanzen) das kohlenstoffhaltige Material sind, das zu Humus wird. Aber ich habe von Leuten wie Ihnen und Dr. Christine Jones gelernt, dass diese Materialien zwar eine potenzielle Quelle für organische Bodensubstanz zu sein scheinen, aber nicht die Hauptquelle darstellen.
JEHNE. Das ist absolut richtig. Wir leben über der Erde, also sehen wir die Dinge über der Erde, und wir wollen Einfluss haben. Wir fragen: „Was soll ich tun? Es kann nicht schaden, Kompost hinzuzufügen, aber der meiste Kohlenstoff im Boden stammt aus den Wurzelausscheidungen der Pflanzen. Die Natur hat den Boden geschaffen, indem sie Pflanzen wachsen ließ und dafür sorgte, dass potenziell bis zu 60 oder 70 Prozent der produzierten Biomasse in stabilen Bodenkohlenstoff umgewandelt werden können. Gegenwärtig ist jedoch nur wenig davon vorhanden. Aber wir könnten das tun. Das ist keine Raketenwissenschaft. Anstatt 100 oder 120 Prozent des gebundenen Kohlenstoffs zu verbrennen, wie wir es jetzt in der oxidativen Landwirtschaft tun, könnten wir die Hälfte davon im Boden behalten. Das erfordert lediglich eine Änderung der Bewirtschaftungsmethoden.
ACRES U.S.A. Wird dieser Prozess nicht immer durch Mikroorganismen und Pilze vermittelt?
JEHNE. Ja. Der eigentliche Prozess der Umwandlung von Zellulose oder Lignin oder Wurzelexsudaten in stabilen Bodenkohlenstoff, entweder als Humate oder Glomalin, wird vollständig von verschiedenen Pilzgruppen vermittelt. Diese Pilze sind die Triebkräfte des stabilen Bodenkohlenstoffs.
ACRES U.S.A. Wir haben viel darüber gesprochen, wie man überschüssigen Kohlenstoff aus der Atmosphäre entfernen und in den Boden zurückbringen kann, aber das löst nicht das unglaublich dringende Problem der Kühlung der Erde. In welchem Ausmaß müssen wir den Planeten kühlen?
JEHNE. Das ist ganz einfach. Die Erde empfängt ständig durchschnittlich 342 Watt pro Quadratmeter einfallender Sonnenstrahlung. Das ist die Energie, die hereinkommt, wie ein Heizkörper auf der Außenseite. Für ein stabiles Klima muss die Erde 342 Watt zurück in den Weltraum abstrahlen oder übertragen. Aufgrund des verstärkten Treibhauseffekts kann diese Wärme jedoch nicht mehr so gut entweichen wie früher, und wir halten zusätzlich 3 Watt pro Quadratmeter zurück. Das ist weniger als 1 Prozent der einfallenden Sonnenstrahlung, es ist also ein 1-Prozent-Problem. Wie können wir dieses 1 Prozent erreichen? Wenn wir die natürlichen hydrologischen Prozesse auf sinnvolle Weise ein wenig verstärken könnten, könnten wir dieses eine Prozent leicht erreichen. Die latenten Wärmeströme der Transpiration übertragen 85 Watt pro Quadratmeter Wärme von der Oberfläche zurück in den Weltraum. Wenn wir die Transpiration weltweit um 5 % erhöhen, würden wir effektiv weitere 3 Watt pro Quadratmeter an den Weltraum abgeben. Wenn wir die Bewölkung um 2 % erhöhen, werden zusätzlich 3 Watt pro Quadratmeter in den Weltraum reflektiert. Das Ausmaß der Regenerations- und Wiederherstellungsmaßnahmen, die wir durchführen müssen, ist sehr realistisch, aber wir müssen es trotzdem tun.
ACRES U.S.A. Nehmen das die Leute an?
JEHNE. In den letzten 10 Jahren haben wir versucht, die Hydrologie in die Klimadebatte einzubringen. Die CO2-Absenkung ist wichtig, weil wir die organische Substanz in den Böden wieder aufbauen müssen, um den Kohlenstoffschwamm im Boden zu erhalten, der den Wasserkreislauf unterstützt. Die einzige Möglichkeit, den Planeten sicher und natürlich abzukühlen und die Klimakatastrophe zu verhindern, ist die Wiederherstellung dieser hydrologischen Prozesse. Wir setzen uns seit 10 Jahren dafür ein, sprechen darüber und klären auf. In all diesen Jahren hat nicht ein einziger Mensch jemals gesagt: Nein, das ist falsch. Sie sagen alle: Ja, das ist das Einmaleins der Klimatologie. Aber in gewisser Weise ist es neu, weil wir uns schon so lange auf die Reduzierung der CO2-Emissionen konzentrieren. Natürlich müssen wir das tun, aber die eigentliche Lösung liegt in der Wiederherstellung dieser hydrologischen Abkühlungsbilanzen um ein Prozent.
ACRES U.S.A. Erwärmt sich die Erde viel schneller, als die Modelle vorhersagen?
JEHNE. Mit diesen positiven Rückkopplungen, die den Erwärmungsprozess beschleunigen, erleben wir, was die IPCC-Modelle vor fünf oder zehn Jahren für das Jahr 2100 voraussagten. Aus dem Arktischen Ozean sprudelt jetzt Methan aus Methanhydraten, die im Meer gefroren waren. Wenn sich das deutlich beschleunigt, ist das ein enormes, gefährliches Problem.
ACRES U.S.A. Sie haben auch festgestellt, dass der CO2-Gehalt in der Atmosphäre schneller ansteigt als unsere Emissionsrate oder die Modelle vorhersagen.
JEHNE. Gehen Sie noch einmal zurück zu Charles Keeling und 1958. In diesem Sägezahndiagramm sehen wir jedes Jahr eine Spitze bei den CO2-Emissionen und ein Tal, in dem das CO2 wieder abfällt. Das liegt daran, dass wir im Winter Nettoemissionen haben. Dann, im Frühling und Sommer, wird auf der Nordhalbkugel alles grün, und es kommt zu einem massiven natürlichen Abzug. Die Emissionen aus fossilen Brennstoffen belaufen sich auf 8 Milliarden Tonnen Kohlenstoff pro Jahr, aber jedes Jahr emittieren wir 130 Milliarden Tonnen Kohlenstoff aus unserem Biosystem. Der Anteil der fossilen Brennstoffe macht davon nur etwa 5 Prozent aus! Es gibt noch viele andere Quellen, wie Waldbrände, Bodendegradation, Böden und Zementherstellung. Mit den Kipp-Punkten, die die Dinge beschleunigen, erreichen wir den Punkt, an dem wir in einem schlechten Feuerjahr mehr CO2 aus Bränden als aus der Nutzung fossiler Brennstoffe emittieren werden. Aber wir registrieren das nicht, weil wir davon ausgehen, dass es Mutter Natur ist und nicht die Hybris des Menschen, die zu diesen Kipppunkten führt. Das Gleiche gilt für die andere Seite der Kurve. Jedes Jahr werden durch die Photosynthese im grünen Biosystem 120 Milliarden Tonnen Kohlenstoff abgebaut. Doch wenn Wälder brennen, wird diese Fähigkeit zur Kohlenstoffabnahme beeinträchtigt. Die Landbewirtschaftung wirkt sich auf die Emissionen aus, aber auch auf die Fähigkeit der Natur, diese Emissionen zu verringern, und zwar weit mehr als alle unsere Emissionen aus fossilen Brennstoffen. Dennoch scheinen wir uns nur darauf konzentrieren zu wollen, die Emissionen aus fossilen Brennstoffen um 5 % zu reduzieren. Und dann klopfen sich die Politiker auf die Schulter.
ACRES U.S.A. Die jahreszeitlichen Schwankungen des atmosphärischen CO2 sind ein guter Anhaltspunkt. Wenn wir glauben, dass CO2 die Ursache für den Temperaturanstieg ist, sollten wir noch einmal nachsehen. Die Tatsache, dass der CO2-Gehalt im Frühjahr und im Sommer niedriger ist, weil die Pflanzen das CO2 abbauen, sollte uns etwas sagen.
JEHNE. Sie sagen es jetzt sehr schön. Wie ich schon sagte, das Problem ist die Lösung. Wenn wir uns das Diagramm von Charles Keeling aus dem Jahr 1958 ansehen, dann geht es hier nach oben und hier nach unten. Wir wollen mehr nach unten als nach oben. Wie können wir den Abwärtstrend verstärken? Keeling gab uns die Lösung, aber wir haben sie ignoriert. Die Lösung ist die tatsächliche Menge, die Fläche und die Langlebigkeit des grünen Kohlenstoffabbaus in der Natur. Das ist das Einzige, was uns retten kann.
ACRES U.S.A. Wird das nicht auch den Wasserkreislauf heilen?
JEHNE. Ja, aber erst, wenn wir mehr natürliche Verdunstung (green transpiring; Anm. S. Mittl] haben. Der Wasserkreislauf wird zum Medium, aber unsere Aufgabe ist es, das Biosystem wieder gesund zu machen. Wir müssen unseren Stiefel von ihrem Hals nehmen.
ACRES U.S.A. Ich würde gerne etwas über Ihren Hintergrund und Ihre Motivation erfahren.
JEHNE. Ich bin im Busch – in der Natur – aufgewachsen, so dass mir das natürliche Funktionieren des Waldes im Blut lag. An der Universität habe ich Naturwissenschaften studiert. Die Mikrobiologie hat es mir angetan, weil hier alle Lebensprozesse im Mikrokosmos ablaufen. Als ich meinen Abschluss machte, interessierte ich mich sehr für die Dynamik von Waldkrankheiten. Zunächst habe ich mich am Forest Research Institute in Australien mit den Krankheiten des Waldsterbens – die es inzwischen überall auf der Welt gibt – und den mikrobiellen Interaktionen zwischen Boden und Pflanzen beschäftigt. Ich wollte verstehen, was die Gesundheit bestimmt. Als ich erkannte, dass diese Pilze eigentlich unsere Freunde sind, wechselte ich auf die dunkle Seite. Pilze sind an Symbiosen und positiver Funktionalität beteiligt, und ich erkannte, dass Krankheit ein Prozess ist, bei dem abgestorbene Organismen entfernt und recycelt werden, um Platz und Nährstoffe für neues produktives Wachstum zu schaffen. Bei der CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization) untersuchte ich Mykorrhizapilze, die giftige, geschädigte Böden wiederbesiedeln und neue Böden bilden. Wie können wir unser Wissen über die Bodenmikrobiologie für den Wiederaufbau produktiver Biosysteme nutzen? Ich bin nach China gereist und habe erforscht, warum die traditionelle Landwirtschaft dort so produktiv ist. Das war alles großartige Wissenschaft, aber das kurzfristige Denken der Industrie verhinderte, dass sie angewendet wurde. Schließlich arbeitete ich in unserer Bundesregierung an einem Paradigmenwechsel in der Landbewirtschaftung, um strategische Innovationen zu fördern. Ich ging in den Ruhestand, um mich wieder der praktischen Anwendung der Wissenschaft zu widmen und an der Befähigung der Bevölkerung zu arbeiten. Wir gründeten die Nichtregierungsorganisation Healthy Soils Australia. In den letzten 15 Jahren habe ich mit sehr innovativen Landwirten an neuen Paradigmen für die biologische Landwirtschaft und den Wiederaufbau gesunder Biosysteme in geschädigten Landschaften gearbeitet. Wir sprechen über hydrologische Kreisläufe, weil Wasser für das Leben grundlegend ist. Ich habe verstanden, dass der Anstieg des atmosphärischen CO2 ein Symptom, ein Maß für die Bodendegradation oder Waldbrände ist. Es ist wirklich das Blut auf dem Boden. Und es geht nicht darum, das Blut auf dem Boden aufzuwischen oder vorherzusagen, wie viel Blut es auf dem Boden geben wird. Wichtig ist, dass wir die Blutung stoppen. CO2 ist ein Baustein für gesunde Biosysteme; wir brauchen es nur nicht in der Luft. Hören wir auf, die Kohlenstoffemissionen zu verteufeln, und erkennen wir an, dass wir es sind, der Homo Hybris, der diese Zyklen gestört hat. Geben Sie nicht dem Symptom die Schuld, sondern konzentrieren Sie sich auf die Regeneration.
Weitere Videos (leider nur auf Englisch; wer hat Lust diese zu übersetzen ?) von und mit Walter Jehne auf youtube