Wie Nukleartechnologien dazu beitragen können, Treibhausgasemissionen in der Landwirtschaft zu reduzieren

Wie Nukleartechnologien dazu beitragen können, Treibhausgasemissionen in der Landwirtschaft zu reduzieren

Von Monica Exner

WIEN – Viele von uns wissen, dass die Landwirtschaft einen wesentlichen Beitrag zu den Treibhausgasemissionen (THG) leistet. Aber wussten Sie, dass ein Großteil dieser Emissionen auf den übermäßigen Einsatz von Düngemitteln zurückzuführen ist, der wirklich bekämpft werden kann?

Ackerbau, Viehzucht und andere Formen der Landnutzung sind für 23 % der vom Menschen verursachten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Landwirtschaft kommt damit in ihrer Rolle als THG-Emittent nach der Energieerzeugung.

Mit nuklearen Techniken können Wissenschaftler messen, wie viel Düngemittel Pflanzen verbrauchen und Landwirten die optimale Menge zur Verfügung stellen. Die Implementierung dieser Technologie führte in den Studien, in denen sie durchgeführt wurde, zu Emissionsreduktionen von mehr als 50 %.

Der Prozess wird zusammen mit anderen Methoden zur Verwendung isotopischer und konventioneller Techniken zur Messung von Treibhausgasemissionen in einem neuen Buch über die Messung von Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft und die Entwicklung von Optionen zur Minderung mit nuklearen und verwandten Techniken beschrieben.

Das Anfang des Jahres erschienene Buch präsentiert die Ergebnisse eines koordinierten Forschungsprojekts, das die IAEA seit 2014 in Kooperation mit der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) und der Forschung der Deutschen Wissenschaftsstiftung DASIM (Denitrification von landwirtschaftlichen Böden: Integrierte Steuerung und Modellierung in verschiedenen Maßstäben).

Dies ist das erste Mal, dass ein umfassendes Buch zu diesen verschiedenen Methoden in konsolidierter und prägnanter Form veröffentlicht wurde, das sich an Wissenschaftler, technische Experten und Industrielle richtet.

In seinen acht Kapiteln behandelt das Buch die Themen der THG-Emissionen aus der Landwirtschaft und die entsprechenden Methoden zu deren Messung. Dazu gehören nicht-isotope und mikrometeorologische Methoden, Labor- und Feldtechniken sowie isotopische Techniken zur Messung von Treibhausgasen und deren Quellen.

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Das Buch stellt Möglichkeiten zur Messung des von Nutztieren produzierten Methans vor und diskutiert klimaschonende Anbaumethoden zur Minderung von Treibhausgasemissionen.

Die Treibhausgasemissionen aus der Landwirtschaft sind vielfältig und vielfältig, da viele mikrobielle Prozesse beteiligt sind. Nukleare Techniken können die Quellen und Prozesse identifizieren, die Treibhausgasemissionen auslösen.

„Deshalb sind genaue Messungen für ein Land unerlässlich, um seine Emissionen melden und Maßnahmen zu deren Reduzierung ergreifen zu können“, sagte Mohammad Zaman, Bodenwissenschaftler und Pflanzenernährungswissenschaftler am Joint FAO / IAEA Center for Nuclear Techniques in den Vereinigten Staaten. Ernährung und Landwirtschaft. und Erstautor dieses Buches.

Der Boden ist die größte Kohlenstoffquelle und speichert 45% aller Kohlenstoffreserven der Welt.

Der Boden könnte jedoch noch mehr Kohlenstoff speichern, in einem Prozess namens Kohlenstoffsequestrierung, einer Methode mit immensem Potenzial zur Reduzierung der Menge an Treibhausgasen in der Atmosphäre.

Durch die Aufnahme von Kohlendioxid (CO2) aus der Atmosphäre durch Photosynthese wandeln Pflanzen es in eine Form von Kohlenstoff um, die nach dem Zerfall der Pflanze schließlich im Boden gespeichert wird. Ein höherer Kohlenstoffgehalt wird den Boden auch widerstandsfähiger gegen die negativen Auswirkungen des Klimawandels machen und seine Fruchtbarkeit verbessern, was dazu beitragen würde, die Ernteerträge und das Einkommen der Bauern zu steigern, sagte Zaman.

„Wenn wir aus der Kohlenstoffbindung Kapital schlagen können, ist dies eine Win-Win-Situation, um gleichzeitig die Bodenfruchtbarkeit, die Umwelt und die Ernährungssicherheit zu verbessern“, sagte Zaman.

In Ländern wie Argentinien, Brasilien, Indien, Indonesien, Kenia und Uruguay gewinnen solche sogenannten klimafreundlichen landwirtschaftlichen Praktiken, zu denen auch die Kohlenstoffbindung gehört, an Bedeutung; sowie Burundi, Zentralafrikanische Republik, Laos und Costa Rica.

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Das Buch bietet auch praktische Lösungen zur Umsetzung der besprochenen Methoden, wobei sowohl High-Tech- als auch Low-Tech-Methoden verwendet werden, um konkrete Vorteile zu erzielen. „Isotopentechniken liefern Daten und Informationen für ein besseres Landmanagement“, sagte Zaman.

Um von der Wissenschaft in die Praxis zu gelangen, arbeiten IAEA und FAO an der Entwicklung von schrittweisen Standardarbeitsanweisungen für Techniker, die an der THG-Messung arbeiten, sowie an Broschüren zu klimafreundlichen Anbaumethoden für Landwirte, die in . veröffentlicht werden mehrere Sprachen.

Da solche Praktiken höhere Erträge, geringere Düngemittelausgaben und letztendlich höhere Einkommen für die Landwirte bedeuten, „ist es ein Gewinn sowohl für den Landwirt als auch für die Umwelt“, sagte Zaman. – IAEA

– der Autor ist vom IAEA Office of Public Information and Communication

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