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Umweltschäden wegen LandwirtschaftDas unterschätzte Klimagas

Es ist ein Gas, über das fast niemand spricht. Doch nun warnen Klimaforscher vor einem unkontrollierten Wachstum der Lachgas-Emissionen. Sie könnten den Erfolg des Pariser Klimaabkommens gefährden.

Wo übermässig Gülle auf die Felder ausgebracht wird, entweicht klimaschädliches Lachgas in die Atmosphäre.
Wo übermässig Gülle auf die Felder ausgebracht wird, entweicht klimaschädliches Lachgas in die Atmosphäre.
Foto: pd

Der Volksmund nennt es heiter Lachgas. Ein begriffliches Überbleibsel aus dem 19. Jahrhundert, als Zahnärzte das Gas erstmals als Anästhetikum einsetzten und Menschen euphorisch wurden beim Inhalieren. In der Schweiz machte das Gas Anfang Jahr Schlagzeilen, als eine bisher unbekannte Lachgasquelle beim Chemie- und Pharmaunternehmen Lonza in Visp publik wurde. So sind bei der Produktion des Vitamins Niacin über eine längere Zeitspanne jährlich Lachgasmengen entwichen, die rund 600’000 Tonnen CO₂ entsprechen. Dieser Ausstoss ist gemäss Bundesamt für Umwelt immerhin so gross, dass die internationalen Klimaziele
bis 2020 nur durch Zukauf zusätzlicher CO₂-Zertifikate aus ausländischen Klimaprojekten erfüllt werden können. Lonza hat sich verpflichtet, bis Ende 2021 einen Katalysator einzubauen, der den Ausstoss fast zu 100 Prozent verhindert.

«Die Emissionen von N₂O sind in den letzten beiden Jahrzehnten stärker gestiegen, als man es sich selbst in den pessimistischsten Szenarien der UNO-Klimaberichte vorgestellt hat.»

Fortunat Joos, Professor für Klimaphysik an der Universität Bern und Mitautor der Studie

Lachgas oder Distickstoffmonoxid (N₂O) ist ein stark unterschätztes Klimagas, wie eine neue Studie verdeutlicht, die am Mittwoch im Fachmagazin «Nature» veröffentlicht wurde. Die Autoren warnen davor, die Pariser Klimaziele seien gefährdet, falls der Ausstoss dieses potenten Klimagases nicht deutlich reduziert werde. Die Quelle ist weniger die Industrie als vielmehr die Landwirtschaft, die für knapp 70 Prozent der globalen N₂O-Emissionen verantwortlich ist.

Wo Gülle, Mist oder andere Dünger ausgebracht werden, entweicht klimaschädigendes Lachgas in die Atmosphäre. Die Menge an N₂O ist seit der vorindustriellen Zeit weltweit um 20 Prozent angestiegen, wie die Studie zeigt. Allein in den letzten 40 Jahren nahmen die Emissionen um 30 Prozent zu. Und es ist zu erwarten, dass mit der wachsenden Weltbevölkerung und dem zunehmenden Nahrungsbedarf die Emissionskurve weiterhin nach oben zeigt, wenn der Ausstoss nicht reduziert wird.

Grosses Erwärmungspotenzial

Zwar ist der Anteil am Treibhauseffekt von N₂O deutlich kleiner als von Kohlendioxid, weil viel weniger Tonnen frei werden. Doch das Potenzial ist bedeutend grösser: Eine Tonne Lachgas erwärmt die Atmosphäre etwa 300-mal stärker als CO₂. Es ist das scheinbar unbändige Wachstum, das den Klimaforschern Sorge macht. «Die Emissionen von N₂O sind in den letzten beiden Jahrzehnten stärker gestiegen, als man es sich selbst
in den pessimistischsten Szenarien der UNO-Klimaberichte vorgestellt hat», sagt Fortunat Joos, Professor
für Klimaphysik an der Universität Bern und Mitautor der Studie. Seine Forschungsgruppe erstellte für die aktuelle Studie Abschätzungen zu verschiedenen Lachgas-Quellen. Die deutliche Differenz der Schätzungen zu den früheren Berichten des Weltklimarats IPCC ist unter anderem auf verbesserte Modelle zurückzuführen.

«Die Konzentration in der Atmosphäre wird in den nächsten Jahren noch weiter zunehmen und die globale Erwärmung verstärken, selbst wenn es gelingen sollte, die N₂O-Emissionen um rund die Hälfte zu verringern», sagt Joos. Denn Lachgas hat mit rund 120 Jahren eine lange Lebenszeit in der Atmosphäre. Das heisst: Die Emissionen von heute prägen das Klima über dieses Jahrhundert hinaus.

Das grösste Problem ist der Einsatz von Stickstoffdüngern für die Nahrungsmittelproduktion. Mikroorganismen verwandeln im Oberboden Stickstoffverbindungen zum Treibhausgas N₂O. Bei einer Überdüngung werden überproportional viel Lachgas-Emissionen freigesetzt, wie Feldmessungen zeigen.
Mit anderen Worten: Je mehr überdüngt wird, desto beschleunigter ist der Lachgas-Anstieg.

An der neuen Studie nahmen gegen 60 Forschende aus 14 Ländern teil. Die höchsten N₂O-Wachstumsraten orten die Autoren in Schwellenländern wie China und Indien. Dort haben die Pflanzenproduktion und der Viehbestand stark zugenommen und gleichzeitig der Einsatz von Kunstdünger. In Südamerika und Afrika wiederum werden Mist und Gülle ausgebracht. Europa ist hingegen die einzige Region der Welt, welche die Emissionen in den letzten zwei Jahrzehnten reduziert hat.

Die Europäer haben bereits früh Massnahmen ergriffen. Die Nylonindustrie zum Beispiel entfernte ab den 1990er-Jahren Lachgas aus der Abluft. Die Landwirtschaft setzt heute Dünger effizienter ein. In Deutschland etwa ist gemäss Umweltbundesamt der Tierbestand deutlich zurückgegangen. Auch in Osteuropa sind die Emissionen nach dem Zusammenbruch der Sowjetunion gesunken, weil Stickstoffdünger nicht mehr erhältlich waren. Allerdings nehmen die Emissionen in den letzten Jahren wieder zu, weil die Landwirtschaft intensiviert wurde.

Auch in der Schweiz sind die N₂O-Emissionen rückläufig. Das ist gemäss Bundesamt für Landwirtschaft
vor allem auf einen Rückgang der Tierbestände und des Mineraldüngereinsatzes in den 1990er-Jahren zurückzuführen. Seither stagnieren die Emissionen. Die Landwirtschaft in der Schweiz ist für rund zwei Drittel der Lachgas-Emissionen verantwortlich. Der Anteil von N₂O am gesamten Schweizer Treibhausgas-Ausstoss beträgt heute etwa 6 Prozent.

Gebremste Klimaanstrengungen

«Es besteht ein Konflikt zwischen der Art und Weise, wie wir Menschen uns ernähren, und unserem Ziel,
das Klima zu stabilisieren», sagt Hanqin Tian von der Auban University und Hauptautor der Studie. Die Erderwärmung darf sich gemäss Klimaabkommen von Paris in diesem Jahrhundert deutlich weniger als um
2 Grad im Vergleich zu vorindustriellen Zeit erwärmen. Es soll sogar alles unternommen werden, dass die Erwärmung nicht stärker als 1,5 Grad sein wird. Dafür ist allerdings nicht nur eine Abkehr von den fossilen Brenn- und Treibstoffen hin zu erneuerbaren Energiequellen notwendig. Steigt die N₂O-Konzentration in der Atmosphäre weiter an, so werden Anstrengungen im Klimaschutz gebremst.

39 Kommentare
    Maria Sah

    Bei all den klimawirksamen Gasen stellt sich nicht nur die Frage nach der Menge und der unmittelbaren Wirkung auf die Klimaerwärmung, sondern es ist auch der Zerfall zu berücksichtigen. Methan beispielsweise ist zwar wirksamer, aber es zerfällt in etwa 10 Jahren zu Kohlendioxid.