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Kann eine Apfelanlage zur Lösung der Klimakrise beitragen? Eine zehnjährige Studie aus Südtirol liefert eine überraschend positive Antwort. Allerdings mit Vorbehalt, wie Massimo Tagliavini sagt. Der Professor für Baumphysiologie und -ökologie an der Freien Universität Bozen erklärt, worauf es ankommt. Drei einfache Fragen, drei komplexe Antworten.
Binden Apfelanlagen unterm Strich CO2, oder setzen sie mehr frei, als sie speichern? Von dieser Frage ist das Forschungsprojekt von Massimo Tagliavini ausgegangen: Zehn Jahre lang hat sein Team in einer kommerziellen Anlage in Kaltern bei Bozen die Kohlenstoffflüsse zwischen Pflanzen, Boden und Atmosphäre gemessen. Mitfinanziert wurde die Studie von Assomela, dem Dachverband eines Großteils der italienischen Apfelproduzenten. Das Ziel war, herauszufinden, wie stark der Apfelanbau zum Klimawandel beiträgt. Denn die Landwirtschaft leidet einerseits unter den Folgen des Klimawandels, ist andererseits aber selbst für erhebliche Treibhausgasemissionen verantwortlich, von Methan über Lachgas bis hin zu CO2.
Zusätzlichen Druck erzeugt der internationale Markt: Europäische Apfelproduzenten stehen laut Tagliavini zunehmend im Wettbewerb mit Erzeugern etwa aus Neuseeland, die eine bessere CO2-Bilanz für sich beanspruchen. Das zwingt die Branche, den eigenen ökologischen Fußabdruck zu überprüfen. Deshalb geben immer mehr Erzeugerverbände die Berechnung ihres CO2-Fußabdrucks in Auftrag.
„Mit einer mikrometeorologischen Methode namens Eddy-Kovarianz“, erklärt Massimo Tagliavini. „Wir waren weltweit die Ersten, die dieses Verfahren in einer Apfelanlage eingesetzt haben, um den Netto-Kohlenstoffaustausch des Ökosystems zu messen“, so der Forscher. Ein Messturm erfasste über Anemometer die vertikale Windkomponente zwischen den Baumreihen sowie gleichzeitig die CO2-Konzentration in der Luft rund um die Bäume.
„Tagsüber bindet die Photosynthese Kohlenstoff“, so Tagliavini. „Nachts kehrt sich der Fluss durch die Atmung der Pflanzen und Bodenmikroorganismen um.“ Aus der kontinuierlichen Messung dieser Werte über zehn Jahre ergab sich der Net Ecosystem Exchange – der Netto-CO2-Austausch zwischen Anlage und Atmosphäre.
Die kurze Antwort: In der Nettobilanz speichern sie CO2. Durch die Photosynthese bindet der Baum mehr Kohlenstoff, als er durch Atmung wieder abgibt.
Für eine präzisere Antwort muss man den gesamten Kohlenstoffkreislauf der Anlage betrachten. Ein Teil des gebundenen Kohlenstoffs verlässt das System über sogenannte laterale Kohlenstoffflüsse, wenn zum Beispiel Äpfel geerntet und verkauft werden. „Selbst wenn man das mitrechnet, bleibt das System eine CO2-Senke, ein Netto-Speicher für Kohlenstoff“, so Tagliavini.
„Damit ist die Geschichte aber noch nicht zu Ende: Die Herstellung von Stickstoffdünger oder der Diesel für die Traktoren beispielsweise verursachen ebenfalls CO2-Emissionen. All das fließt in die CO2-Bilanz des Apfels ein und muss mitgezählt werden.“ Mit den Emissionen aus der Bewirtschaftung – also Dünger, Treibstoff, Betonpfähle, Kunststoffnetze – kommt Tagliavinis Team auf rund 50 Gramm CO2-Äquivalent pro Kilogramm produzierter Äpfel. Ein Wert, der von der Kohlenstoffbindung der Anlage bei Weitem ausgeglichen wird – so deutlich, dass die Apfelanlage laut den erhobenen Daten „potenziell klimaneutral“ sei.
Die Forschung hat konkrete Hebel identifiziert, um dieses Potenzial auszuschöpfen. „Der erste betrifft den Boden: Begrünung zwischen den Baumreihen erhöht die Kohlenstoffbindung im Boden“, so der Professor. Eine Mischung aus Gräsern und Leguminosen bindet zusätzlich Luftstickstoff und verbessert so die Bodenfruchtbarkeit. Auch Hecken und ökologische Ausgleichsflächen können zusätzlich CO2 speichern.
Der zweite Hebel ist die Bewirtschaftung selbst: Elektrotraktoren, organischer statt mineralischer Dünger, gezielte Grundwassernutzung und ein Maschinenpark, der zur bewirtschafteten Fläche passt. Der dritte Hebel betrifft das Ende der Apfelbäume: Werden Bäume gerodet und verbrannt, entweicht binnen Minuten die CO2-Menge, die über zwanzig Jahre gebunden wurde. „Das CO2 sollte möglichst gebunden bleiben“, sagt Tagliavini, „etwa durch Kompostierung oder das Einarbeiten der Wurzeln in den Boden.“ Der positive Nebeneffekt: Mehr Kohlenstoff im Boden bedeutet auch mehr Mikroorganismen und Biodiversität.
Bleibt die unbequeme Frage nach dem Greenwashing: Lässt sich also die Nachhaltigkeit des Carbon Farming mit Daten belegen oder nicht? Genau darauf zielt die Kritik am Konzept oft ab. Für den Forscher liegt der entscheidende Unterschied darin, wie man die Daten nutzt: „Setze ich Carbon Farming als Marketinginstrument ein, um zu behaupten, alles sei in Ordnung, weil meine Anlage klimaneutral ist? Oder nutze ich die Daten, um meine Arbeitsweise zu optimieren?“
Klar ist: Der Hauptzweck der Landwirtschaft ist nicht die CO2-Bindung, sondern die Lebensmittelproduktion. Trotzdem muss auch der Apfelanbau seinen Beitrag zur Emissionsreduktion leisten und diesen mit hoher Produktivität in Einklang bringen. „Die Apfelanlage der Zukunft muss also auch diese Leistungen eines Ökosystems erbringen“, sagt Tagliavini, „und gleichzeitig wirtschaftlich tragfähig bleiben.“ Dieses Gleichgewicht will die Freie Universität Bozen weiter erforschen: Ein neuer Messturm für Eddy-Kovarianz-Messungen in einer Südtiroler Anlage soll künftig zeigen, wie der Klimawandel die Photosynthese der Apfelbäume und damit ihre CO2-Bilanz beeinflusst.
Massimo Tagliavini ist ordentlicher Professor für Baumphysiologie und -ökologie an der Freien Universität Bozen, wo er die Forschungsgruppe Tree Ecophysiology and Ecosystems leitet. Von 2008 bis 2014 war er Fakultätsdekan. Er ist Autor von über 200 wissenschaftlichen Publikationen, Direktor der Zeitschrift „Italus Hortus“, war Präsident der Società Orticola Italiana und ist Vizepräsident von Eurac Research.
Text: Valeria Dejaco
