Die moderne Landwirtschaft ist auf eine ständige Versorgung mit Düngemitteln angewiesen. Einer der Hauptbestandteile von Düngemitteln, Phosphor, geht jedoch zur Neige, was die Landwirte in aller Welt unter Druck setzt und finanziell belastet. Jetzt, da der Krieg in Europa zu zusätzlichen Versorgungsengpässen führt, könnten die schwindenden Phosphorvorräte die Fähigkeit der Welt, sich selbst zu ernähren, gefährden.
Phosphor wird aus Gestein abgebaut und oft großzügig auf die Felder ausgebracht, um das Wachstum der Kulturpflanzen zu fördern. Ein Großteil dieses lebenswichtigen Nährstoffs sickert jedoch von den Feldern in die nahe gelegenen Flüsse, von wo aus er ins Meer gelangt und schließlich in den Sedimenten der Tiefsee vergraben wird. Da die leicht abbaubaren Quellen von phosphorreichem Gestein zur Neige gehen, droht der Welt ein Mangel an diesem wichtigen Düngerbestandteil.
In einer neuen Studie, die in der Fachzeitschrift Science of the Total Environment veröffentlicht wurde, schlagen die Autoren Andrew Abraham, Postdoktorand an der School of Informatics, Computing, and Cyber Systems der Northern Arizona University, und Chris Doughty, außerordentlicher Professor für Ökoinformatik, eine uralte Lösung für diese globale Krise vor: Wildtiere.
“In der Vergangenheit spielten Tiere wie Wale, Seevögel, Fische und Bären eine Schlüsselrolle bei der Rückführung von Phosphor aus den Tiefen der Ozeane an Land”, so Abraham. “Auf diese Weise hielten sie diesen Nährstoff gemeinsam in der Biosphäre und sorgten für einen fruchtbareren Planeten. Heute jedoch haben das Aussterben von Arten, der Rückgang der Populationen und die Errichtung von Zäunen und Dämmen diesen Nährstofftransport um mehr als 90 Prozent reduziert.
Ohne wild lebende Tiere, die Nährstoffe auf der Erde bewegen, wird der Phosphortransport heute vom Menschen dominiert. Die ineffiziente Nutzung in der Landwirtschaft führt jedoch zu beträchtlichen Verlusten im Meer, wo er weit verstreut wird und mit den derzeitigen Technologien nicht wiedergewonnen werden kann. Was kann also getan werden, um die vom Menschen verursachten Phosphorverluste im Meer auszugleichen? Diese Studie gibt eine kreative Antwort.
“Durch unsere Forschung konnten wir zeigen, dass wild lebende Tiere in der Vergangenheit eine große Menge Phosphor transportiert haben, die mit anderen wichtigen Strömen wie Staubablagerungen und Waldbränden vergleichbar ist”, so Abraham. “Wichtig ist jedoch, dass Wildtiere Phosphor in den Boden zurückbringen können. Durch die Wiederherstellung miteinander verbundener Tiergemeinschaften können uralte Wege der natürlichen Düngung wiederbelebt werden, was dazu beiträgt, ein unersetzliches Element zu erhalten.”
“Tiere sind wie ein natürliches Kreislaufsystem für Phosphor”, sagt Mitautor Joe Roman, Naturschutzbiologe und Forscher an der Universität von Vermont. “Sie können Nährstoffe durch ihre Kadaver, ihren Urin und ihren Dung transportieren”.
Die Forscher glauben, dass die Leistungen der Tiere nicht nur Düngerquellen für die Landwirte schaffen, sondern auch dazu beitragen werden, die Widerstandsfähigkeit der natürlichen Ökosysteme im kommenden Jahrhundert zu erhöhen. Angesichts des Klimas und des ökologischen Zusammenbruchs ist dies für die langfristige Gesundheit des Planeten von entscheidender Bedeutung.
Doughty, der die Studie mitverfasst hat, ist der Meinung, dass es sogar eine Möglichkeit für ein Phosphorhandelssystem geben könnte, mit dem gemeinsamen Ziel, diesen wichtigen Nährstoff vom Meeresgrund fernzuhalten.
“Wenn es billiger oder einfacher ist, in ein Biodiversitätsprojekt zu investieren, das eine bekannte Menge an Phosphor in den Ökosystemen zurückhält, könnte ein Land oder ein Unternehmen in solche Projekte investieren”, sagte er.
In Anlehnung an frühere Versuche stützen die Autoren ihr Handelssystem auf den derzeitigen Handelsmarkt für Kohlenstoff. Auf diese Weise könnten Orte entweder direkt von der Düngung durch Tiere, wie z. B. Vogelguano, profitieren oder indirekt, indem sie weiterhin abgebauten Dünger verwenden und sich darauf verlassen, dass andere Länder ein Biodiversitätsprojekt unterstützen, in der Hoffnung, Phosphor in der globalen Biosphäre zu halten.
“Phosphor ist ein unverzichtbarer Nährstoff für menschliche und natürliche Systeme. Ein entscheidendes Merkmal von Tieren ist ihre Fähigkeit, sich fortzubewegen und die Land- und Meereslandschaften, die sie durchqueren, miteinander zu verbinden”, so Abraham. “Wir sollten die Wildtierpopulationen wiederherstellen und die natürliche Phosphorpumpe wiederbeleben, damit wir alle von einer nährstoffreicheren Welt profitieren können.”
Datum: April 11, 2022
Quelle: Universität von Northern Arizona
Journal Reference:
- Andrew J. Abraham, Joe Roman, Christopher E. Doughty. The sixth R: Revitalizing the natural phosphorus pump. Science of The Total Environment, 2022; 832: 155023 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.155023