Kulturpflanzen: Klimawandel verschärft Schwefelmangel

Schwefel gehört zu den wichtigsten Nährstoffen, die Pflanzen für ein gesundes Wachstum benötigen. Doch Wissenschaftler geben nun Alarm. Nach ihren Schätzungen auf Grundlage eines Modells sind in diesem Jahr bereits knapp 40 Prozent der Ackerflächen in Deutschland von Schwefelmangel bedroht. Eine neue Risikokarte zeigt zudem, dass der drohende Klimawandel die Situation in Zukunft vermutlich noch erheblich verschärfen wird.

Noch vor 25 Jahren kam der Pflanzennährstoff Schwefel als Begleiterscheinung ungereinigter Verbrennungsabgase für die Bauern gratis aus der Luft. Mit höher werdenden Standards in der Luftreinhaltung begann diese Nährstoffquelle zu versiegen, so dass Landwirte heute regelmäßig Schwefel düngen müssen, um stabile Erträge mit hoher Qualität zu erzielen.

Besonders empfindlich reagiert Raps auf Schwefelmangel. Raps ist eine der wichtigsten nachwachsenden Kulturpflanzen Deutschlands für die Erzeugung von Bioenergie. Das Problem: Der für die Pflanzen aufnehmbare Schwefel wird sehr schnell und bei großen Niederschlägen fast vollständig aus dem Boden ausgewaschen.

MOPS im Einsatz

Risikokarte für Schwefelmangel im Ackerbau (rot: hohes, gelb: mittleres, hellgrün/grün: geringes bis kein Risiko für Schwefelmangel); links: aktueller Zustand, rechts: Prognose für das Jahr 2070 © JKI-PB

Der für die nächsten Jahrzehnte erwartete Klimawandel wird das Risiko von Schwefelmangel in landwirtschaftlichen Kulturen erhöhen, prognostizieren Diplom-Geoökologe Knut Hartmann und Holger Lilienthal, wissenschaftliche Mitarbeiter am Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde des Julius Kühn-Instituts (JKI) in Braunschweig. Beide haben das „MOdel for Predicting Sulphur-deficiency“ (MOPS) für derartige Vorhersagen flächendeckend weiterentwickelt und in ein Geographisches Informationssystem (GIS) implementiert.

Das Modell MOPS berücksichtigt bei seiner Risikoabschätzung außer klimatischen Faktoren physikalische und hydrologische Boden- bzw. Standorteigenschaften.

Milliardenverluste drohen

Die Wissenschaftler errechneten für den Fall, dass sich die Temperatur in 60 Jahren wie erwartet um mindestens zwei Grad Celsius erhöht, die Winterniederschläge um 30 Prozent zu- und die Sommerniederschläge um 30 Prozent abnehmen, dass der Anteil an Flächen mit hohem Risiko für Schwefelmangel auf fast 50 Prozent steigt.

Ohne zusätzliche Anstrengungen in Düngung und Pflanzenschutz würden die Ertragsverluste allein bei Raps und Weizen nach derzeitigem Kostenniveau dann jeweils eine Milliarde Euro betragen.

(idw – Julius Kühn-Institut, 02.04.2008 – DLO)