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Die Messung von Tagesgängen der Kohlenstoffdioxid-Flüsse mit manuellen Hauben startet vor Sonnenaufgang (Großes Moor bei Gifhorn, 04:45 Uhr).
© Thünen-Institut/AK
Die Messung von Tagesgängen der Kohlenstoffdioxid-Flüsse mit manuellen Hauben startet vor Sonnenaufgang (Großes Moor bei Gifhorn, 04:45 Uhr).
Institut für

AK Agrarklimaschutz

Projekt

CAOS - Klimaschutz und -anpassung der Landwirtschaft auf organischen Böden


Federführendes Institut AK Institut für Agrarklimaschutz

Aufgestauter Entwässerungsgraben
© Ulrich Mäck
Aufgestauter Entwässerungsgraben

CAOS

Organische Böden speichern einen Großteil des weltweiten organischen Bodenkohlenstoffs und wurden großflächig zur landwirtschaftlichen Nutzung entwässert und damit zu einer starken Treibhausgasquelle. Wie können diese Böden in Europa bewirtschaftet werden, um die Treibhausgasemissionen zu senken und gleichzeitig die landwirtschaftliche Nutzung unter Klimawandelbedingungen zu stärken?

Hintergrund und Zielsetzung

Das Projekt „Klimaschutz und –anpassung der Landwirtschaft auf organischen Böden (CAOS)“ zielt darauf ab, Wissen zu erzeugen, um klimaschützende und klimaangepasste Agrarsysteme für organische Böden zu entwickeln, die zu den vielfältigen regionalen Bedingungen in Europa passen.  Landwirtschaftlich genutzte organische Böden sind Hotspots der Treibhausgasemission und sie reagieren sehr empfindlich auf Nutzungs - und Klimaänderungen. Im europäischen Verbundprojekt CAOS wird untersucht, ob eine klimaschützende und klimaangepasste Bewirtschaftung möglich ist, die die Ertragsstabilität und -qualität sowie die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel verbessert und gleichzeitig eine Minderung von Treibhausgasemissionen und verbesserte Boden- und Wasserqualität schafft.

Vorgehensweise

Die Studienregionen in Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland, den Niederlanden und Schweden stellen typische Landnutzungssysteme in sechs Regionen in Europa dar, die maßgeblich durch die landwirtzschaftliche Nutzung organischer Böden geprägt sind.

In jeder Studienregion werden Praxisbeispiele auf Betriebsebene von bisheriger klimaangepasster Bewirtschaftung erfasst, unter anderem auf Basis von Betriebsbefragungen. In vier Studienregionen werden wir Feldversuche mit innovativen und klimafreundlichen Bewirtschaftungsoptionen durchführen, die ein aktives Wassermanagement, Bodenmanagement und den Anbau von nässetoleranten Arten für die Bioenergienutzung umfassen. An diesen Standorten werden unter anderem auch die Treibhausgasemissionen gemessen. Für alle Studienregionen werden wir Daten zur Agrarökonomie, Biomassemenge und -qualität, Bodenqualität, Wassermanagement und Wasserständen sammeln und analysieren. Wir werden Indikatoren für eine erfolgreiche klimafreundliche und klimaangepasste Umsetzung von Wasser- und Bodenmanagement ableiten. Mit prozessbasierten Modellen werden die Daten ausgewertet und die Anpassung durch Boden-und Wassermanagement in einem sich ändernden Klima bewertet. Wir werden Szenario-Analysen für die Risikominderung unter dem Einfluss des Klimawandels durchführen, Kosten analysieren und verschiedene politische Instrumente testen, um die zukünftige Umsetzung des klimafreundlichen und klimaangepassten Managements von organischen Böden zu unterstützen. Synergien mit Klimaschutz und Wasserqualität werden quantifiziert. Die Akteure werden in bidirektionaler Weise beteiligt sein als regionale Partner, durch Workshops und Fragebögen. Ergebnisse werden breit in die wissenschaftliche Gemeinschaft, zu Praktikern, Entscheidungsträgern, Medien und die allgemeine Öffentlichkeit verbreitet werden.

Ergebnisse

Organische Böden speichern einen großen Teil der organischen Bodensubstanz weltweit und wurden durch Entwässerung und Nutzung zu bedeutenden Treibhausgasquellen. Nutzungsbedingte Verschlechterungen der bodenphysikalischen und -chemischen Eigenschaften erhöhen das Risiko für Ernteeinbrüche zunehmend. Das Europäische Verbundprojekt CAOS zielte darauf ab, Wissen zu erzeugen, um klimaschützende und klimaangepasste Agrarsysteme für organische Böden zu entwickeln, die zu regionalen Bedingungen in Europa passen. Das Teilprojekt A beinhaltete die Leitung und Koordination des Verbundvorhabens, bodenbezogene Kartierungen und Analysen, Grundwasserstandsmessung, Bodenhydrologische- und Pflanzenwachstumsmodellierung, europaweite Politikanalyse und die Entwicklung zukünftiger, klimafreundlicher Nutzungsstrategien organischer Böden für Europa zu erarbeiten. Das Projekt konnte zeigen dass viele Landwirte organische Böden in trockenen Jahren als Risikoversicherung schätzen und sich der Risiken und Probleme derzeitiger Bewirtschaftungsstrategien bewusst sind. Es fehlen jedoch die wirtschaftlichen Anreize und die langfristige Perspektive klimafreundliche, nasse Nutzung auf organischen Böden zu etablieren. Die Bewirtschaftung ist der wichtigste Einflussfaktor für die Qualität organischer Böden auf europäischer Ebene und vor allem niedrige Grundwasserstände fördern die Bodendegradation. Dabei gehen wertvolle Bodenfunktionen wie die Kohlenstoffspeicherung verloren. Im Rahmen des Projekts wurden erstmals Ernten einer Paludikulturart unter Klimawandelbedingungen modelliert. Dies ist ein wichtiger Fortschritt bei der Bewertung nachhaltiger Landnutzungsoptionen auf organischen Böden. Vorgeschlagene EU-LULUCF-Regulationen im 2030 Climate & Energy Framework als auch die derzeitige europäische Gemeinsame Agrarpolitik (CAP) bieten nur begrenzte Anreize für Minderungen moorbürtiger Emissionen. Das Projekt hat Leitlinien für ein spezifisches Programm für organische Böden der zukünftigen CAP entwickelt.

Detaillierte Ergebnissdarstellungen wurden in Konferenzbeiträgen:
caos-project.eu -> publications -> conference-contributions

wissenschaftlichen Publikationen:
caos-project.eu -> publications -> publications

sowie im:
Schlussbericht in der Technische Informationsbibliothek

veröffentlicht.

Beteiligte externe Thünen-Partner

Geldgeber

  • Europäische Union (EU)
    (international, öffentlich)
  • Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
    (national, öffentlich)

Zeitraum

2.2015 - 1.2018

Weitere Projektdaten

Projektfördernummer: 031A543A
Förderprogramm: EU - JPI on Agriculture, Food Security and Climate Change (JPI FACCE)
Projektstatus: abgeschlossen

Publikationen

  1. 0

    Buschmann C, Röder N, Berglund K, Berglund Ö, Laerke PE, Maddison M, Mander Ü, Myllys M, Osterburg B, Akker JJH van den (2020) Perspectives on agriculturally used drained peat soils: Comparison of the socioeconomic and ecological business environments of six European regions. Land Use Pol 90:104181, DOI:10.1016/j.landusepol.2019.104181

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn061703.pdf

  2. 1

    Dettmann U, Bechtold M, Viohl T, Piayda A, Sokolowsky L, Tiemeyer B (2019) Evaporation experiments for the determination of hydraulic properties of peat and other organic soils: An evaluation of methods based on a large dataset. J Hydrol 575:933-944, DOI:10.1016/j.jhydrol.2019.05.088

  3. 2

    Bechtold M, Dettmann U, Wöhl Lena, Durner W, Piayda A, Tiemeyer B (2018) Comparing methods for measuring water retention of peat near permanent wilting point. Soil Sci Soc Am J 82(3):601-605, DOI:10.2136/sssaj2017.10.0372

    https://literatur.thuenen.de/digbib_extern/dn059815.pdf

  4. 3

    Buschmann C, Osterburg B, Röder N (2018) Low emission alternatives for agriculturally used drained peat soils: which factors determine the land use options in dependence of socio-economic settings in three European regions? : Vortrag anlässlich der 58. Jahrestagung der GEWISOLA (Gesellschaft für Wirtschafts- und Sozialwissenschaften des Landbaues e.V.) "Visionen für eine Agrar- und Ernährungspolitik nach 2020", Kiel, 12. bis 14. September 2018. GEWISOLA, 12 p

  5. 4

    Osterburg B, Röder N (2017) Impacts of the EU Common Agricultural Policy and the EU climate policy on the mitigation of greenhouse gas emissions from drained peat soils. In: Renewable resources from wet and rewetted peatlands : September 26th-28th 2017 ; Greifswald, Germany. Greifswald: PALUDI Culture, p 80

  6. 5

    Buschmann C, Osterburg B, Röder N (2017) Low emission alternatives for agriculturally used drained peat soils: which factors determine the land use options in dependence of socio-economic settings in six European regions? Rapp Sveriges Lantbruksuniv 17: 18

  7. 6

    Buschmann C, Osterburg B, Röder N (2017) Perspectives for agriculturally used drained peat soils: comparison of the soil economic and ecologic business environment of six European countries. In: Renewable resources from wet and rewetted peatlands : September 26th-28th 2017 ; Greifswald, Germany. Greifswald: PALUDI Culture, p 59

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