Würde der Einsatz von synthetischem Düngemittel global umverteilt, könnte das gleich zwei Probleme lösen: Einerseits könnte die Stickstoffbelastung der Umwelt in Regionen, in denen viel gedüngt wird – dazu zählt auch Westeuropa – massiv verringert werden. Andererseits könnten die globalen Ernteerträge durch mehr Düngung in Regionen wie Subsahara-Afrika ansteigen und so die Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung gesichert werden.
Das sind die Ergebnisse einer Studie von Forschenden des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), die jetzt im Fachjournal „Communications Earth & Environment“ erschienen ist.
Ein Drittel weniger Dünger
Die Forschenden betrachten die drei wichtigsten Getreidesorten Mais, Weizen und Reis und den Zeitraum von 2015 bis 2030. Mithilfe eines vom KIT entwickelten biogeochemischen Modells untersuchen sie, wo mehr und wo weniger gedüngt werden müsste, um entweder die Stickstoffbelastung zu senken oder den Ernteertrag zu steigern.
Den Studienergebnissen zufolge könnte der Einsatz von synthetischem Düngemittel um etwa ein Drittel sinken, ohne dass global betrachtet die Erträge sinken. Dabei würden die Lachgasemissionen (N2O) um ein knappes Drittel und die Nitrateinträge (NO3) um über die Hälfte sinken. Die Nitratbelastung des Sickerwassers wäre in diesem Szenario fast überall unterhalb des kritischen Grenzwertes von 2,5 mg Stickstoff pro Liter, während sie aktuell auf 40 % der betrachteten Ackerfläche den Grenzwert überschreitet. Andererseits könnte – bei gleichbleibendem Einsatz von Düngemittel – der globale Ernteertrag der drei Getreidesorten um 15 % ansteigen.
Nordhalbkugel müsste verzichten
Dafür müssten Landwirte in Regionen, in denen die Stickstoffbelastung aktuell hoch ist, weniger Düngemittel verwenden. Das betrifft vor allem Ostasien und Nordamerika, aber auch Westeuropa. Hier würden dadurch die Erträge leicht sinken. Zugleich müssten Landwirte vor allem in Subsahara-Afrika und Eurasien deutlich mehr düngen. In diesen Regionen ist der Ertrag pro Fläche aktuell häufig viel niedriger als etwa in Europa oder Ostasien.
Durch höhere Nährstoffeinträge könnte diese Ertragslücke geschlossen werden. Das würde die Ertragsverluste in anderen Regionen mehr als ausgleichen, schreiben die Forschenden. Allerdings würde es so zu Verschiebungen in der Produktion kommen, die wirtschaftliche Auswirkungen hätten.
Nicht umsetzbar
„Wir haben keine globale Zentralverwaltungswirtschaft, mit der Dünger einfach umverteilt werden könnte, daher ist die Idee einer ,global redistribution‘ nicht so einfach umsetzbar", kommentiert Prof. Dr. Regina Birner von der Uni Hohenheim.
Außerdem hätten Studien zu Dünger-Subventionsprogrammen in afrikanischen Ländern gezeigt, dass Düngemittel nur mit begleitender Beratung und einem Paket von Maßnahmen guter landwirtschaftlicher Praxis tatsächlich zu höheren Erträgen führen.
„Die praktische Umsetzung war nicht Gegenstand der Studie, welche lediglich die Effizienzpotenziale aufzeigt", stellt Dr. Stefan Sieber vom Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), Müncheberg, fest. Er hätte sich dazu weitere Untersuchungen gewünscht.
