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Die Landwirtschaft hat ein Problem mit CO2-Emissionen. Einerseits weist der Sektor einen beträchtlichen CO2-Fußabdruck auf, da er für ein Viertel der weltweiten Treibhausgasemissionen und 12 % der gesamten EU-Emissionen verantwortlich ist. Andererseits könnte die Landwirtschaft selbst durch den von diesen Emissionen verursachten Klimawandel erheblich beeinträchtigt werden.
CO2 ist zwar das Problem, könnte aber auch die Lösung sein. „Die Bindung von CO2 in landwirtschaftlichen Betrieben stellt eine Möglichkeit dar, zwei Fliegen mit einer Klappe zu schlagen“, sagt Igor Milosavljevic, leitender Berater bei GILab, einem Unternehmen, das innovative Lösungen auf der Grundlage von Computermodellen und Geoinformatik erschließt.
Bei der Bindung von CO2, auch CO2-Abscheidung genannt, wird CO2 aus der Atmosphäre entnommen und langfristig gespeichert. In der Landwirtschaft bedeutet dies in der Regel die Verwendung von Pflanzen, die während der Photosynthese CO2 aufnehmen, wobei das abgeschiedene CO2 organisch im Boden gespeichert wird.
„Bestimmte Praktiken, wie jene der ‚regenerativen Landwirtschaft‘, nutzen das Potenzial des Bodens als wichtige CO2-Senke“, fügt Milosavljevic hinzu.
Nach Angaben von Milosavljevic könnten durch die Bindung von CO2 im Boden bis zu 8,6 Gigatonnen CO2 pro Jahr entfernt werden. Das entspricht 3 % der jährlichen weltweiten Treibhausgasemissionen.
Außerdem kann dieses gebundene CO2 auch die Bodenqualität erhöhen, indem es die Durchlüftung und Struktur des Bodens verbessert, die Nährstoffverfügbarkeit erhöht und Lebensraum für nützliche Bodenlebewesen bietet – all dies führt zu gesünderen Pflanzen und höheren Erträgen.
Im EU-finanzierten Projekt AgriCapture werden Technologien eingesetzt, um die Vorteile der regenerativen Landwirtschaft zu nutzen. Das Projektteam nutzt den Erdbeobachtungssatelliten, einschließlich der freien und offenen Daten des europäischen Erdbeobachtungssystems Copernicus, um innovative, flexible und skalierbare Lösungen für Initiativen zur Bindung von CO2 im Boden bereitzustellen.
„AgriCapture hat systematische, robuste und flexible Instrumente zur Quantifizierung und Förderung der Bindung von CO2 im Boden entwickelt, die den Interessengruppen in der Landwirtschaft und anderen Landbesitzparteien helfen, zu ‚CO2-Betrieben‘ zu werden“, kommentiert Milosavljevic, der als Projektkoordinator fungierte.
Bodenprobenahme erleichtert
Das AgriCapture-Lösungspaket nutzt eine Kombination aus Erdbeobachtungsdaten und maschinellem Lernen, um eine intuitive Bodenkarte für einen bestimmten Betrieb oder ein bestimmtes Gebiet zu erstellen. Mithilfe der Unsicherheitskartierung werden dann die Punkte berechnet, an denen eine Probe die Karte am ehesten verbessern würde, wodurch bekannt ist, wo die Bodenprobenahme durchzuführen ist.
„Die Entnahme von Bodenproben ist traditionell ein zeitaufwändiger Prozess, bei dem die Probe manuell entnommen und in einem Labor analysiert wird“, bemerkt Milosavljevic. „Dadurch, dass wir die Notwendigkeit der Entnahme von Bodenproben minimiert haben, konnten wir die mit der CO2-Überwachung verbundenen Kosten senken.“
Im Rahmen des Projekts wurden auch Algorithmen entwickelt, mit denen genau überprüft werden kann, ob ein landwirtschaftlicher Betrieb bestimmte regenerative Maßnahmen durchgeführt hat. Diese Informationen könnten ein kosteneffizientes regeneratives CO2-Gutschrift- oder Subventionsprogramm begünstigen oder als Grundlage für ein CO2-Zertifizierungssystem dienen.
Weitere wichtige Projektergebnisse sind eine mobile App, die landwirtschaftlichen Betrieben bei der Entnahme von Bodenproben hilft, und ein Bewertungsinstrument zur Berechnung der Kosten/Nutzen einer Umstellung auf regenerative Landwirtschaft.
Vorhersage des organischen CO2 im Boden
AgriCapture stellt einen großen Fortschritt bei der Messung, Vorhersage und Schätzung des organischen CO2 im Boden dar – ein wesentlicher erster Schritt für die Bindung von CO2 in großem Maßstab.
Es dürfte nicht überraschen, dass die projektinternen Lösungen bereits in ganz Europa eingesetzt werden. Das Projekt unterstützt landwirtschaftliche Betriebe dabei, die im Rahmen der neuen Gemeinsamen Agrarpolitik zur Verfügung stehenden Subventionen zu nutzen, um eine regenerative Landwirtschaft zu betreiben.
Lebensmittelunternehmen wie Farrington Oils im Vereinigten Königreich nutzen die verschiedenen aus dem Projekt hervorgegangenen Lösungen, um die Veränderungen des CO2 in ihren eigenen Böden zu quantifizieren und die Emissionen über ein Zertifizierungssystem auszugleichen.
Zudem experimentieren mehrere Projekte zu CO2-Gutschriften in Portugal und Serbien mit der AgriCapture-Plattform, während im Vereinigten Königreich die Plattform im Mittelpunkt des Great British Sustainable Agriculture Programme stand – einer der ersten Initiativen zur Bindung von CO2 im Boden in Europa.
„Die Verringerung des CO2-Fußabdrucks der Landwirtschaft ist entscheidend für die Eindämmung des Klimawandels, während die Steigerung der landwirtschaftlichen Produktivität eine wesentliche Voraussetzung für die Ernährungssicherheit darstellt“, so Milosavljevic abschließend. „Mithilfe des Projekts AgriCapture wird landwirtschaftlichen Betrieben geholfen, eine regenerative Landwirtschaft und die Bindung von CO2 im Boden zu verwirklichen. Es trägt so dazu bei, beide Ziele zu erreichen.“