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Die Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1.5 ° C und die Vermeidung der schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels erfordert mehr als die Beseitigung der Treibhausgasemissionen. Die Welt muss auch viel Kohlendioxid (CO₂) aus der Atmosphäre einfangen und speichern.
Land bietet eine natürliche Möglichkeit, dies zu tun. Der Boden und alles, was darin wächst, einschließlich aller Pflanzen und Bäume, repräsentiert etwa die Hälfte von allen organischer Kohlenstoff weltweit. Dies ist der Kohlenstoff, der im Gegensatz zu Gesteinen und Mineralien in lebender und zerfallender Materie gebunden ist. Je nachdem, wie Menschen damit umgehen, kann das Land als Netto-Senke oder Kohlenstoffquelle fungieren und den Klimawandel entweder verlangsamen oder beschleunigen. Das Pflanzen von Bäumen kann Kohlenstoff wegbinden, während die Entwaldung und die Bodenbearbeitung in der Landwirtschaft ihn freisetzen können.
Seit dem Beginn der industriellen Revolution hat Großbritannien etwa emittiert 77 Milliarden Tonnen CO₂. Aber wie viel hat die Landfläche des Landes im gleichen Zeitraum absorbiert? Unsere neue Studie Machen Sie sich daran, eine Schätzung zu finden, indem Sie die natürlichen Kreisläufe von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor modellieren.
Wir haben festgestellt, dass der Landkohlenstoffspeicher in Großbritannien in den letzten 300 Jahren um etwa 7% gewachsen ist. Die Vegetation speichert 13% mehr Kohlenstoff und der Boden 5% mehr als im 18. Jahrhundert. Die Kohlenstoffspeicherung nahm in Wäldern und Heideflächen am stärksten zu und ging in Gebieten, die in Ackerland umgewandelt wurden, am stärksten zurück.
Die Kohlenstoffsenke in Großbritannien arbeitet heute härter als vor drei Jahrhunderten. Ist das eine gute Sache? Wie sich herausstellt, nicht wirklich.
Richtige Richtung, falscher Grund
Seit 1700 hat die Kohlenstoffspeicherung an Land in Großbritannien um 233 Millionen Tonnen zugenommen. Das entspricht 855 Millionen Tonnen CO₂. Großbritannien ist einer der weltweit größten historischen Kohlenstoffemittenten, was nur 1.1% der geschätzten Emissionen des Landes im selben Zeitraum entspricht. Es gibt jedoch ein größeres Problem: Landgestützte Kohlenstoffspeicher in Großbritannien werden aus mehreren Gründen in Zukunft wahrscheinlich nicht weiter wachsen.
Der größte Treiber des Anstiegs war die Umweltverschmutzung. Wenn Düngemittel in der Landwirtschaft verwendet oder fossile Brennstoffe verbrannt werden, setzen diese Prozesse reaktive Formen von Stickstoff in die Atmosphäre frei. Dies wird auf dem Land abgelagert, wenn es regnet.
Da die Verfügbarkeit von Stickstoff normalerweise begrenzt, wie viel Pflanzen wachsen können, ist dieser zusätzliche Stickstoff wirkt wie zusätzlicher DüngerDies erhöht die Menge an Kohlenstoff, die die Vegetation aufnehmen kann. Es wird mehr Blatt- und Pflanzenstreu produziert, der verrottet und dem Boden Kohlenstoff zuführt.
Aber Gebiete, die in Ackerland umgewandelt wurden, zeigten einen starken Rückgang der Größe ihrer Kohlenstoffspeicher. Wenn das Land von Vegetation befreit wird, geht der darin gespeicherte Kohlenstoff verloren. Obwohl die Landwirte dem Ackerland durch Düngemittel mehr Stickstoff hinzufügen, werden die wachsenden Kulturpflanzen geerntet, sodass ihr Kohlenstoff nicht im Boden gespeichert wird.
Der Nettoanstieg des Kohlenstoffs, den das britische Land speichert, resultierte aus den Gewinnen in natürlichen Lebensräumen, die mit Stickstoff gedüngt wurden. Diese waren nur geringfügig größer als die Kohlenstoffverluste aus landwirtschaftlich genutzten Flächen. Und Pflanzen werden nicht für immer auf den zusätzlichen Stickstoff aus der Luftverschmutzung reagieren. Andere Faktoren wie Sonnenlicht oder die Verfügbarkeit von Phosphor und anderen wichtigen Nährstoffen spielen eine Rolle und begrenzen das Wachstum, wodurch eingeschränkt wird, wie viel mehr Kohlenstoff in der Vegetation gespeichert werden kann.
Um zu verhindern, dass das Land auf diese Weise Kohlenstoff aufnimmt, müssten wir weiterhin Stickstoff an die Atmosphäre abgeben, indem wir fossile Brennstoffe verbrennen und die Pflanzen mit der derzeitigen Geschwindigkeit düngen. Dies ist keine gute Lösung. All dieser Stickstoff sickert in Wasserstraßen ein, wo er Sauerstoff verbrauchen und aquatische Wildtiere töten kann. Es trägt auch dazu bei Verlust der biologischen Vielfalt der Pflanzen, da nur wenige Pflanzenarten an den zusätzlichen Stickstoff angepasst sind, der auch den Säuregehalt des Bodens erhöht.
Der Boden auf Ackerland verliert immer noch Kohlenstoff, während sich die Zunahme der natürlichen Lebensräume verlangsamt. Wenn sich diese Trends fortsetzen, könnte sich der geringe Nettogewinn an Kohlenstoffspeicher, den wir seit dem 18. Jahrhundert in ganz Großbritannien beobachtet haben, umkehren.
Einem kürzlich veröffentlichten Bericht zufolge befinden sich nur 7% der britischen Wälder in einem guten Zustand. Helen Hotson / Shutterstock
Eine weitere Verschmutzung, nur um diesen geringen Vorteil aufrechtzuerhalten, ist keine Option. Aber die Nachrichten sind nicht alle schlecht. Ändern Sie die Art und Weise, wie Menschen das Land bewirtschaften, indem Sie die Bodenbearbeitung reduzieren oder verhindern, regelmäßig angebaute Pflanzen wechseln und solche hinzufügen, die Stickstoff wie Hülsenfrüchte binden können, und Düngemittel auf Dungbasis verwenden, die organische Stoffe hinzufügen Kohlenstoff in landwirtschaftlichen Böden binden.
Wohnen, Ernährung und Energieerzeugung: Die Anforderungen an das Land der Welt sind hoch, aber in einem kleinen Land wie Großbritannien sind sie besonders hoch. Praktiken wie umbauen - wo sich Landökosysteme auf natürliche Weise regenerieren können - kann dazu beitragen, dauerhaft mehr Kohlenstoff in das Land zu verlagern, ohne die Umwelt zu verschmutzen.
Das Land hat noch einen langen Weg vor sich, um sein Netto-Null-Emissionsziel für 2050 zu erreichen. Eine bessere Pflege des britischen Bodens ist jedoch ein entscheidender erster Schritt.
Über den Autor
Victoria Janes-Bassett, Senior Research Associate im Bereich nachhaltiges Landmanagement, Lancaster University und Jess Davis, Lehrstuhl für Nachhaltigkeit, Lancaster University
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