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Lachgas: Starker Anstieg der Emissionen

Vermehrte Freisetzung des potenten Treibhausgases vor allem aus der Landwirtschaft

Düngung
Vor allem der Einsatz von Dünger in der Landwirtschaft führt zur Freisetzung von Lachgas – einem potenten Treibhausgas. © Cactusoup/ iStock

Forscher schlagen Alarm: Neben Kohlendioxid steigen die Werte eines zweiten, noch potenteren Treibhausgases rasant an: Lachgas (N2O). Die anthropogenen Emissionen dieses Gases haben in den letzten 40 Jahren weltweit um 30 Prozent zugenommen, wie Wissenschaftler in „Nature“ berichten. Damit liegt die Erde auf Kurs des schlimmsten Klimaszenarios des IPCC. Größte Quelle dieser Stickoxide ist der starke Düngereinsatz in der Landwirtschaft.

Wenn es um Treibhausgase geht, stehen meist Kohlendioxid und Methan im Vordergrund. Dabei hat Lachgas – Distickstoffmonoxid – sogar eine rund 300 Mal stärkere Treibhauswirkung als CO2. Das Gas wird natürlicherweise von Pflanzen, aus feuchten Böden und überdüngten Gewässern freigesetzt. Es gelangt aber auch durch den Abbau von Nitratdünger in der Landwirtschaft, durch den Verkehr oder Industrieabgase in die Atmosphäre.

N2O-Bilanz
Übersicht über globale Quellen und Senken von Lachgas. © Tian et al. 2020, Nature/ Global Carbon Project (GCP) and International Nitrogen Initiative (INI)

Wie viel Lachgas weltweit frei wird und woher es kommt, hat nun ein internationales Forscherteam um Hanqin Tian von der Auburn University in Alabama ermittelt. Für ihre Studie werten sie weltweite Messdaten für 21 verschiedene Klassen von N2O-Quellen und Senken aus der Zeit von 1980 bis 2016 aus. Zusätzlich berücksichtigen sie mithilfe von Modellen auch Wechselwirkungen und Reaktionen in Böden, Gewässern oder Atmosphäre.

30 Prozent mehr Lachgas aus anthropogenen Quellen

Die Ergebnisse zeigen: Während die Emissionen aus natürlichen Quellen nahezu gleich geblieben sind, gibt es bei den menschengemachten Quellen, die rund 43 Prozent der Gesamtemissionen ausmachen, eine klare Steigerung: „Die anthropogenen N2O-Emissionen haben sich von 5,6 Millionen Tonnen pro Jahr in den 1980er Jahren auf jährlich 7,3 Millionen Tonnen bis 2016 erhöht“, berichten die Wissenschaftler. Dies entspreche einem Anstieg um 30 Prozent in 40 Jahren.

Den aktuellen Berechnungen nach übertreffen die Lachgas-Emissionen schon jetzt selbst die schlimmsten Prognosen des Weltklimarats IPCC – das sogenannte Szenario RCP 8.5. „Die aktuell beobachteten N2O-Konzentrationen in der Atmosphäre steuern auf eine globale Erwärmung von rund drei Grad zu – doppelt so viel wie nach dem Pariser Klimaabkommen beschlossen“, sagt Koautor Robert Jackson von der Stanford University.

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Hauptquelle ist die Landwirtschaft

Ursache dieses Trends ist vor allem die Landwirtschaft: „Bis zu 87 Prozent des Lachgas-Anstiegs resultieren aus den direkten Emissionen der Landwirtschaft und der Stickstoff-Düngung der Böden“, so die Forscher. Vor allem die Ausbringung von Kunstdünger, aber auch von Gülle und Mist, fördern die Ausgasung von Lachgas aus den mit Stickstoff übersättigten Böden.

„Es gibt damit einen direkten Konflikt zwischen dem Klimaschutz und der Art, wie wir die Menschheit mit Nahrung versorgen“, konstatiert Tian. „Und der wachsende Bedarf an Nahrung und Tierfutter wird die Lachgas-Emissionen künftig noch weiter in die Höhe treiben.“ Wenn es nicht gelinge, den Lachgas-Ausstoß aus der Landwirtschaft effektiv einzudämmen, wären beim Klimaschutz noch drastischere Einschnitte bei CO2 und Methan erforderlich.

Asien emittiert am meisten N2O

Den höchsten Anteil an den anthropogenen Lachgas-Emissionen haben Ost- und Südasien mit 1,5 Millionen Tonnen pro Jahr, gefolgt von Afrika und Südamerika. Während in Asien vor allem der großflächige Einsatz von Kunstdünger dafür verantwortlich ist, ist es in Afrika und Südamerika vor allem das Düngen der Felder mit Tiermist, wie die Wissenschaftler erklären.

Global am schnellsten steigen die Lachgas-Emissionen in Schwellenländern wie Brasilien, China und Indien. Dort haben die Nutzpflanzen-Erträge und die Produktion von Fleisch und anderen tierischen Erzeugnissen in den letzten Jahrzehnten besonders stark zugenommen.

Gezielte Senkung der Emissionen bislang nur in Europa

Doch es gibt auch Regionen mit rückläufigen Emissionen: In Europa und Russland hat sich der Lachgas-Ausstoß in den letzten 40 Jahren leicht verringert. In Russland führen dies die Forscher auf den Zusammenbruch der landwirtschaftlichen Kollektive nach Ende der Sowjetära zurück. In Europa dagegen seien gezielte Maßnahmen zur Reduktion der Lachgas-Emissionen aus der Industrie und Landwirtschaft verantwortlich.

„Europa ist die einzige Region in der Welt, die in den letzten zwei Jahrzehnten ihre N2O-Emissionen erfolgreich gesenkt hat“, sagt Koautor Wilfried Winiwarter vom Internationalen Institut für Angewandte Systemanalyse (IIAS) im österreichischen Laxenburg. „Hier haben sich Maßnahmen zur Verringerung der Treibhausgase und Luftverschmutzung und zur Optimierung des Düngereinsatzes als effektiv erwiesen. Dennoch sind weitere Anstrengungen nötig – in Europa ebenso wie weltweit.“

„Es ist dringend“

Nach Ansicht der Forscher muss dringend mehr getan werden, wenn der Klimawandel gebremst und die Klimaschutzziele noch erreicht werden sollen. „Unsere Ergebnisse unterstreichen die Dringlichkeit und gleichzeitig die Ansatzstellen, um die Lachgas-Emissionen weltweit einzudämmen – und so die schwerwiegendsten Klimafolgen zu verhindern“, konstatiert Koautor Josep Canadell vom Goobal Carbon Project. (Nature, 2020; doi: 10.1038/s41586-020-2780-0)

Quelle: International Institute for Applied Systems Analysis, University of East Anglia

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