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Stickstoff-fressende Bakterien könnten Emissionen in der Landwirtschaft reduzieren

Bakterien, Dünger, Landwirtschaft
Unsplash.com/Hansjörg Rath
geschrieben von Felix Baumann

Forscher haben Bakterien entdeckt, die durch Dünger entstehende Emissionen in der Landwirtschaft um bis zu 60 Prozent reduzieren könnten. Die Branche könnte nun erneut vor einer kleinen Revolution stehen. 

In den vergangenen 100 Jahren veränderte sich die Landwirtschaft erheblich. Maschinen erleichtern seither das Sähen und Ernten von Pflanzen. Gleichzeitig ermöglichen bestimmte Chemikalien einen noch höheren Ertrag. Eine solche Chemikalie ist Stickstoffdünger. Diesen erfand Fritz Haber im Jahr 1918 und läutete damit eine kleine Revolution in der Landwirtschaft ein.

Denn durch den Einsatz von Dünger konnten Landwirte ihre Nahrungsmittelproduktion erheblich steigern. Allerdings tragen diese Substanzen erheblich zur globalen Erwärmung bei, da Bodenmikroben den Dünger in das Treibhausgas Distickstoffoxid (N₂O) umwandeln. Dieses besitzt eine 300-mal stärkere Erwärmungswirkung als Kohlendioxid und verbleibt mindestens 100 Jahre in der Atmosphäre.

Bakterien bauen Dünger-Emissionen in der Landwirtschaft ab

Gleichzeitig führt der übermäßige Einsatz von Stickstoffdünger auch zur Verschmutzung von Gewässern durch Nitrat, was zu sauerstoffarmen „Todeszonen“ führt. Experten schlugen daher bereits mehrfach Alarm, da die Verwendung von Düngemitteln das Grundwasser kontaminieren könnte. Obwohl ein effizienterer Düngereinsatz eine Lösung sein könnte, ist dies angesichts des bisherigen exzessiven Verbrauchs oft schwer umzusetzen.

Eine vielversprechende Methode ist der Einsatz von speziellen Bakterien, die N₂O in molekularen Stickstoff (N₂) umwandeln. Diese Bakterien wurden in sauerstofffreien Bedingungen aus teilweise behandeltem Klärschlamm gewonnen. Forscher identifizierten dafür einen bestimmten Bakterienstamm, der N₂O abbaut. Anschließend brachten sie die Bakterien auf Felder aus. Im Resultat reduzierten sich die Dünger-Emissionen um 50 bis 95 Prozent.

Emissionen könnten um bis zu 60 Prozent sinken

Diese Bakterien beeinflussen das vorhandene Boden-Mikrobiom nicht negativ und tragen keine Antibiotikaresistenzgene, was ihre landwirtschaftliche Nutzung sicher macht. Allerdings bleibt zu klären, wie sie das Pflanzenwachstum beeinflussen. Modellierungen zeigen, dass die Anwendung die N₂O-Emissionen um bis zu 60 Prozent senken könnte.

In Europa soll der Einsatz dieser Bakterien in allen flüssigen Düngersystemen die vom Menschen geschaffenen N₂O-Emissionen um drei bis vier Prozent verringern.

Insgesamt zeigt diese Forschung, dass biologische Ansätze zur Reduktion von Treibhausgasen in der Landwirtschaft ein großes Potenzial haben. Durch die gezielte Weiterentwicklung von Methoden und heute eingesetzten Prozessen lässt sich zudem unser ökologischer Fußabdruck teils drastisch reduzieren.

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Über den Autor

Felix Baumann

Felix Baumann ist seit März 2022 Redakteur bei BASIC thinking. Bereits vorher schrieb er 4 Jahre für den Online-Blog Mobilegeeks, der 2022 in BASIC thinking aufging. Nebenher arbeitet Felix in einem IT-Unternehmen und beschäftigt sich daher nicht nur beim Schreiben mit zukunftsfähigen Technologien.

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