Wissenschaftler haben 179 landwirtschaftliche Flächen untersucht: Optimalerweise sollte mehr als die Hälfte der Landwirtschaft ökologisch sein.

Økologisk Nu
Wissenschaftler haben 179 landwirtschaftliche Flächen untersucht: Optimalerweise sollte mehr als die Hälfte der Landwirtschaft ökologisch sein.

Im Jahr 2020 waren 9,1 % des landwirtschaftlichen Landes in der EU ökologisch bewirtschaftet, und das Ziel ist es, bis 2030 25 % zu erreichen. Das mag ambitioniert klingen, aber das Ziel ist zu niedrig angesetzt, wenn man die Ergebnisse eines neuen EU-finanzierten Forschungsprojekts betrachtet. Diese zeigen nämlich, dass man die beste Balance zwischen Umweltschutz und Ertrag erreicht, wenn mindestens die Hälfte der landwirtschaftlichen Flächen ökologisch bewirtschaftet wird. Gleichzeitig fanden die Forscher heraus, dass hohe Erträge nicht zwangsläufig auf Kosten von Leben und Funktionen im Boden gehen müssen; höhere Erträge sowohl auf ökologischen als auch auf konventionellen Feldern bedeuten nicht zwangsläufig eine geringere Biodiversität. Hauptautorin Laura García-Velázquez, Forscherin am Umweltinstitut IMEM an der Universität Alicante, erklärt in einer Pressemitteilung, dass die Ergebnisse zeigen, dass „vielfältige und funktionierende Böden nicht im Widerspruch zu hohen Erträgen stehen“. Außerdem betont sie, dass „die Umsetzung ökologischer Methoden auf mindestens 50 % des landwirtschaftlichen Landes entscheidend sein kann, um die langfristige Nachhaltigkeit unserer Ernährungssysteme zu sichern.“ Flächen in acht Ländern Um zu bewerten, wie man die beste Balance zwischen Biodiversität, Multifunktionalität des Bodens und hohen Erträgen erreicht, untersuchten die Forscher 179 landwirtschaftliche Flächen – hauptsächlich mit Getreideanbau – in acht Ländern in Europa, Afrika, Asien und Südamerika. Sie maßen sechs Gruppen von Organismen im Boden – von Pilzen und Bakterien bis hin zu Springschwänzen und Nematoden – sowie 21 Bodenfunktionen wie Kohlenstoffspeicherung, Enzymaktivität und Wasseraufnahmefähigkeit. Die Ertragszahlen erhielten sie direkt von den Landwirten mittels Fragebögen. Die ökologischen Erträge waren, nicht überraschend, niedriger als die konventionellen – dafür schnitten die ökologischen Flächen insgesamt besser bei Biodiversität und Multifunktionalität ab. Mit diesen Daten führten die Forscher 10.000 verschiedene Landschaftsszenarien durch, und in den 100 Szenarien mit der besten Balance zwischen Umweltgewinn und Ertrag lag der Anteil der Ökologie im Durchschnitt bei 52,2 % der Flächen – mehr als doppelt so viel wie das EU-Ziel. Selbst wenn man nur den Ertrag maximieren und alle anderen Parameter ignorieren würde, läge das optimale Mischungsverhältnis bei etwa 39 %, also immer noch deutlich über dem EU-Ziel von 25 %. „Dieses Ziel ist möglicherweise nicht ausreichend und sollte ambitionierter sein, wenn die Nachhaltigkeit des Ernährungssystems gewährleistet und die globalen Biodiversitätsziele erreicht werden sollen“, schreiben die Forscher in der Pressemitteilung über die EU-Ambitionen. Eine konservative Schätzung Santiago Soliveres Codina, Mitautor und ebenfalls Forscher an der Universität Alicante, schätzt in einer ausführlichen E-Mail an Ökologisch Heute, dass der Unterschied, wie ökologischer und konventioneller Anbau die Biodiversität und Funktionen des Bodens beeinflussen, in Wirklichkeit wahrscheinlich größer ist, als die Studie zeigt. Die meisten der untersuchten Felder verwendeten nämlich Methoden, die man typischerweise mit Ökologie verbindet. Ganze 93 % hatten in den letzten fünf Jahren organischen Dünger eingesetzt, und ebenso viele wechselten den Fruchtwechsel – unabhängig davon, ob sie ökologisch oder konventionell bewirtschaftet wurden. Auf Nachfrage, ob das bedeutet, dass die konventionellen Felder in der Studie schon umweltfreundlicher sind als der Durchschnitt und der Unterschied zur Ökologie dadurch kleiner erscheint, antwortet Santiago Soliveres Codina bejahend: „Ja, unsere Berechnungen sind eher vorsichtig gehalten. Organischer Dünger ist bekannt dafür, die Biodiversität im Boden zu erhöhen und den organischen Gehalt im Boden zu verbessern, und Fruchtwechsel gilt allgemein als nachhaltige Praxis. Konventionelle Felder, die ausschließlich auf chemische Mittel und Monokulturen setzen, würden wahrscheinlich deutlich niedrigere Biodiversitäts- und Funktionsniveaus im Boden aufweisen“, schreibt er. Die Studie berücksichtigt auch nicht die Ökotoxizität oder Pestizidbelastung des Trinkwassers. Das ist laut Santiago Soliveres Codina etwas, das die Forscher in einer Folgeuntersuchung näher untersuchen. Beginnt mit dem schlechtesten Boden Der Nutzen einer Umstellung hängt vor allem davon ab, wie ausgelaugt oder zerstört der Boden bereits ist. Auf leicht degradiertem Boden brachte die ökologische Bewirtschaftung vor allem mehr Organismen im Boden hervor. Bei mäßig bis stark degradiertem Boden verschwand dieser Effekt, aber die Funktionen des Bodens wurden stärker verbessert. Daher empfehlen die Forscher, die Umstellung auf Ökologie zunächst bei den geschwächten Böden zu priorisieren, da diese in der Regel auch niedrigere Erträge aufweisen. „Aus Sicht der Landwirte und der Gesellschaft würde es das wirtschaftliche Risiko verringern und die ökologischen Vorteile erhöhen, die Umstellung auf Ökologie gerade in diesen Gebieten zu priorisieren“, schreiben sie. Ein weiterer wichtiger Parameter ist die Gestaltung der Landschaften, erklärt Santiago Soliveres Codina. „Es scheint, dass kleinere Betriebe, idealerweise umgeben von Hecken oder Blühstreifen, am besten sind. Generell bieten sehr große und homogene Betriebe weniger Lebensräume in der Landschaft und sind gleichzeitig anfälliger für potenzielle Schädlinge.“ In der Studie fanden sie auch sowohl konventionelle als auch ökologische Landwirtschaftsbetriebe, die in allen drei Parametern – Ertrag, Biodiversität des Bodens und Multifunktionalität – herausragten. „Der nächste Schritt ist zu verstehen, was diese Landwirte tun, um hohe Erträge zu erzielen und gleichzeitig einen gesunden Boden zu erhalten. Vielleicht setzen sie andere regenerative Methoden ein, wie reduzierte Bodenbearbeitung, organische Bodenverbesserungsmittel oder eine dauerhaftere Vegetationsbedeckung, oder bauen Pflanzen und Sorten an, die an die lokalen Bedingungen angepasst sind“, sagt er in der Pressemitteilung. Dabei erinnern die Forscher auch daran, dass die Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen auch die Reduzierung der Wasserverschmutzung, der Bodendegradation und den Einsatz von Pestiziden umfassen, und allein aus diesen Gründen sollten ökologische Methoden ausgeweitet werden. Untersuchung von Weizenfeldern in Dänemark Dänemark ist eines der acht untersuchten Länder, in denen Weizenfelder analysiert wurden. Das Technologische Institut ist ebenfalls an den insgesamt 22 Institutionen beteiligt, die an der Studie mitgewirkt haben. Die Studie ist beobachtend. Die Felder wurden so ausgewählt, dass sie bestimmte Kombinationen von Bewirtschaftungsformen und Bodendegradation abdecken, und sie sind nicht zufällig verteilt. Bodenproben wurden einmal zwischen Juni und November 2022 entnommen. Für Kamerun, Thailand und Argentinien fehlten Daten zu Bodenlebewesen, sodass der Biodiversitätsindex dort nur auf Mikroorganismen basiert. Die Studie wurde im Fachjournal Nature Sustainability veröffentlicht. Der Artikel entstand im Rahmen des Projekts „Robuste ökologische Pflanzenproduktion – von der Inspiration zur Umsetzung“ mit Unterstützung der Pflanzenschutzmittelabgabe.

Im Jahr 2020 waren 9,1 % der landwirtschaftlichen Fläche in der EU biologisch bewirtschaftet, und das Ziel ist es, bis 2030 auf 25 % zu kommen.

Das mag ambitioniert klingen, aber das Ziel ist zu niedrig angesetzt, wenn man die Ergebnisse eines neuen EU-finanzierten Forschungsprojekts betrachtet. Diese zeigen nämlich, dass man die beste Balance zwischen Umweltschutz und Ertrag erreicht, wenn mindestens die Hälfte der landwirtschaftlichen Flächen ökologisch bewirtschaftet wird.

Gleichzeitig fanden die Forscher heraus, dass hohe Erträge nicht zwangsläufig Leben und Funktionen im Boden kosten; höhere Erträge auf sowohl ökologischen als auch konventionellen Feldern bedeuten nicht notwendigerweise eine entsprechend geringere Biodiversität.

Hauptautorin Laura García-Velázquez, Forscherin am Umweltinstitut IMEM an der Universität Alicante, erklärt in einer Pressemitteilung, dass die Ergebnisse zeigen, dass „vielfältige und funktionierende Böden nicht im Widerspruch zu hohen Erträgen stehen“.

Außerdem weist sie darauf hin, dass „die Umsetzung ökologischer Methoden auf mindestens 50 % der landwirtschaftlichen Fläche entscheidend sein kann, um die langfristige Nachhaltigkeit unserer Ernährungssysteme zu sichern.“

Flächen in acht Ländern

Um zu bewerten, wie man die beste Balance zwischen Biodiversität, Multifunktionalität des Bodens und hohen Erträgen erreicht, untersuchten die Forscher 179 landwirtschaftliche Flächen – hauptsächlich mit Getreideanbau – in acht Ländern in Europa, Afrika, Asien und Südamerika.

Sie maßen sechs Gruppen von Organismen im Boden – von Pilzen und Bakterien bis hin zu Springschwänzen und Nematoden – sowie 21 Bodenfunktionen wie Kohlenstoffspeicherung, Enzymaktivität und Wasseraufnahmefähigkeit. Die Ertragszahlen erhielten sie direkt von den Landwirten mittels Fragebögen.

Die ökologischen Erträge waren, nicht überraschend, niedriger als die konventionellen – dafür schnitten die ökologischen Böden insgesamt besser bei Biodiversität und Multifunktionalität ab.

Mit diesen Daten im Hinterkopf simulierten die Forscher 10.000 verschiedene Landschaftsszenarien, und in den 100 Szenarien mit der besten Balance zwischen Umweltgewinn und Ertrag lag der Anteil der ökologischen Flächen durchschnittlich bei 52,2 %, mehr als doppelt so viel wie das EU-Ziel.

Selbst wenn man nur auf den Ertrag schaut und alle anderen Parameter ignoriert, liegt das optimale Mischungsverhältnis bei etwa 39 % Ökologie. Also immer noch deutlich über dem EU-Ziel von 25 %.

„Dieses Ziel ist vielleicht nicht ausreichend und sollte ambitionierter sein, wenn die Nachhaltigkeit des Ernährungssystems gesichert und die globalen Biodiversitätsziele erreicht werden sollen“, schreiben die Forscher in der Pressemitteilung über die EU-Ambitionen.

Ein konservativer Schätzwert

Santiago Soliveres Codina, Mitautor und ebenfalls Forscher an der Universität Alicante, schätzt in einer ausführlichen E-Mail an Ökologisch Nu, dass der Unterschied darin, wie ökologischer und konventioneller Anbau die Biodiversität und Funktionen des Bodens beeinflussen, in Wirklichkeit wahrscheinlich größer ist, als die Studie zeigt.

Die meisten der untersuchten Felder verwendeten nämlich Methoden, die man typischerweise mit Ökologie verbindet. Ganze 93 % hatten in den letzten fünf Jahren organischen Dünger erhalten, und ebenso viele wechselten den Fruchtwechsel – unabhängig davon, ob sie ökologisch oder konventionell bewirtschaftet wurden.

Auf Nachfrage, ob das bedeutet, dass die konventionellen Felder in der Studie schon umweltfreundlicher sind als der Durchschnitt und der Unterschied zur Ökologie dadurch in der Studie kleiner erscheint, antwortet Santiago Soliveres Codina bejahend:

„Ja, unsere Berechnungen sind eher vorsichtig. Organischer Dünger ist bekannt dafür, die Biodiversität im Boden zu erhöhen und den organischen Gehalt im Boden zu verbessern, und Fruchtwechsel gilt allgemein als nachhaltige Praxis. Konventionelle Felder, die ausschließlich auf chemische Mittel und Monokulturen setzen, würden wahrscheinlich deutlich niedrigere Biodiversitäts- und Funktionsniveaus im Boden aufweisen“, schreibt er.

Die Studie berücksichtigt auch nicht die Ökotoxizität oder Pestizidverschmutzung des Trinkwassers. Das ist laut Santiago Soliveres Codina etwas, das die Forscher in einer Folgeuntersuchung näher untersuchen.

Beginnen Sie mit dem schlechtesten Boden

Der Nutzen einer Umstellung hängt vor allem davon ab, wie ausgelaugt oder zerstört der Boden bereits ist.

Auf leicht degradiertem Boden brachte die Ökologie vor allem mehr Organismen im Boden. Bei mäßig bis stark degradiertem Boden verschwand dieser Effekt, aber die Funktionen des Bodens wurden stärker verbessert.

Die Forscher empfehlen daher, die Umstellung auf Ökologie bei den geschwächten Böden zu priorisieren, da diese in der Regel auch niedrigere Erträge aufweisen.

„Aus Sicht der Landwirte und der Gesellschaft würde es das wirtschaftliche Risiko verringern und die ökologischen Vorteile erhöhen, die Umstellung auf Ökologie gerade in diesen Gebieten zu priorisieren“, schreiben sie.

Ein weiterer wichtiger Parameter ist, wie die Landschaften gestaltet sind, erklärt Santiago Soliveres Codina.

„Es deutet darauf hin, dass kleinere Betriebe, idealerweise umgeben von Hecken oder Blühstreifen, am besten sind. Generell bieten sehr große und homogene Betriebe weniger Lebensräume in der Landschaft und sind gleichzeitig anfälliger für potenzielle Schädlinge.“

Im Studium fanden sie auch sowohl konventionelle als auch ökologische Betriebe, die in allen drei Parametern – Ertrag, Biodiversität des Bodens und Multifunktionalität – herausragten.

„Der nächste Schritt ist zu verstehen, was diese Landwirte tun, um hohe Erträge zu erzielen und gleichzeitig einen gesunden Boden zu bewahren. Vielleicht setzen sie andere regenerative Methoden ein, wie reduzierte Bodenbearbeitung, organische Bodenverbesserungsmittel oder eine dauerhaftere Vegetationsbdeckung, oder sie bauen Kulturen und Sorten an, die an die lokalen Bedingungen angepasst sind“, sagt er in der Pressemitteilung.

Dabei erinnern die Forscher auch daran, dass die Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen auch die Reduzierung der Wasserverschmutzung, der Bodenkontamination und den geringeren Einsatz von Pestiziden umfassen, und allein aus diesen Gründen sollten ökologische Methoden verbreitet werden.

Untersuchte Weizenfelder in Dänemark

Dänemark ist eines der acht untersuchten Länder, in denen Weizenfelder einbezogen wurden. Das Technologische Institut ist zudem eine der insgesamt 22 Institutionen, die an der Studie beteiligt sind.

Die Studie ist beobachtend. Die Felder wurden so ausgewählt, dass sie bestimmte Kombinationen von Bewirtschaftungsformen und Bodendegradation abdecken, und sie sind also nicht zufällig verteilt.

Die Bodenproben wurden einmal zwischen Juni und November 2022 entnommen. Für Kamerun, Thailand und Argentinien fehlten Daten zu Bodenlebewesen, sodass der Biodiversitätsindex hier ausschließlich auf Mikroorganismen basiert.

Die Studie wurde im Fachjournal Nature Sustainability veröffentlicht.

Der Artikel wurde im Rahmen des Projekts ’Robuste ökologische Pflanzenproduktion – von der Inspiration zur Umsetzung’ mit Unterstützung der Pflanzenschutzmittelabgabe-Fonds verfasst.