CO2-Reduktion: Wiederkäuer und der biogene Kohlenstoffkreislauf

Seit Jahren werden Wiederkäuer für den Klimawandel mitverantwortlich gemacht, da sie bestimmte Futterkomponenten fressen sowie Methan (CH₄) produzieren und somit zum Treibhauseffekt beitragen. Methan entsteht während der Verdauung des Futters und wird an die Umwelt abgegeben oder umgangssprachlich: Die Rinder rülpsen es aus. Mastrinder und Milchkühe erzeugen Methan - das ist eine Tatsache. Jedoch müssen wir im Kampf gegen den Klimawandel in Betracht ziehen, dass das von Wiederkäuern gebildete Methan einen möglicherweise geringeren Einfluss hat, als bisher angenommen.

Warum? Methan wird als Teil eines natürlichen Prozesses - mit dem Namen biogener Kohlenstoffkreislauf - wiederverwertet. Rinder wie auch andere Wiederkäuer haben eine entscheidende Rolle in diesem Kreislauf. Darin liegt das Potential unserer Wiederkäuer, in den nächsten Jahren und Jahrzehnten, einen wichtigen Beitrag im Kampf gegen den Klimawandel zu leisten.

Was ist der biogene Kohlenstoffkreislauf?

Der biogene Kohlenstoffkreislauf beschreibt den Prozess, in dem Pflanzen, Lebewesen und unsere Umwelt Kohlenstoff wiederverwerten. Pflanzen binden mithilfe der Photosynthese das Kohlendioxid (CO₂) in der Luft und wandeln es schrittweise in Kohlenhydrate um. Die auf Kohlenstoff basierenden Kohlenhydrate werden in den Boden abgegeben und in den Pflanzen gespeichert. Anschließend werden sie von den Wiederkäuern gefressen. Der Kohlenstoff wird zum Teil in Form von Methan über das Ausrülpsen oder über den Kot wieder an die Atmosphäre abgegeben. In den darauffolgenden zehn bis zwölf Jahren wird dieses Methan erneut in Kohlendioxid umgewandelt und an die Umgebung abgegeben, so dass der Kreislauf von neuem beginnen kann.

Der biogene Kohlenstoffkreislauf ist wesentlicher Bestandteil unseres Lebens: Er ernährt unsere Pflanzen, die unsere Tiere und die wiederum uns Menschen. Im biogenen Kohlenstoffkreislauf wird Kohlenstoff im genau zu sein wiederverwertet anstatt kurzfristig gebildet und gespeichert. Besonders hervorzuheben ist, dass dieser Kreislauf recht schnell ist und sich nur über Jahrzehnte und nicht über Jahrhunderte oder gar Jahrtausende erstreckt, die im Vergleich dazu nötig sind, um Treibhausgase aus fossilen Brennstoffen der Erde zurückzuführen.

Welche Rolle spielen Emissionen aus der Tierhaltung im biogenen Kohlenstoffkreislauf?

Wiederkäuer wie Rinder spielen im biogenen Kohlenstoffkreislauf eine wichtige Rolle. Bei der Photosynthese wird ein Großteil des von der Pflanze aufgenommenen Kohlenstoffs zu Cellulose umgewandelt. Cellulose gehört zu den Kohlenhydraten und ist Hauptbestandteil pflanzlicher Zellen und elementar für das Pflanzenwachstum. Cellulose ist überall auf der Welt zu finden, wie in Gräsern, Sträuchern und Bäumen. Ein hoher Anteil an Cellulose findet sich vor allem in Pflanzen auf „Grenzertragsflächen“. Gemäß dem CLEAR Center der University of California Davis, sind diese Flächen für die industrielle Lebensmittelproduktion nicht geeignet, da meist ertragsarm, von Erosion bedroht oder schwer zugänglich. Wiederkäuer können im Gegensatz zum Menschen Cellulose verdauen.

Das besondere Verdauungssystem der Wiederkäuer, geprägt von vier Mägen (Pansen, Netzmagen, Blättermagen und Labmagen) und mikrobiellen Prozessen, ermöglicht Rindern die Zersetzung von Pflanzen mit einem hohen Anteil an Cellulose. Durch diese Besonderheit erhalten Wiederkäuer ihre wichtige Rolle im biogenen Kohlenstoffkreislauf, sprich Kohlenstoff gebildet aus Cellulose in atmosphärisches Methan umzuwandeln, woraus wiederum Kohlenstoff für die Pflanzenernährung entsteht. Wenn Rinder cellulosereiche Pflanzen von Grenzertragsflächen fressen, wandeln sie damit eine vom Menschen nicht verwertbare Energiequelle zu hochwertigem Protein um.

Reduzierung von Emissionen aus der Viehhaltung

Der biogene Kohlenstoffkreislauf stellt einen Zyklus dar, bei dem Kohlenstoff immer wieder verwertet wird. Was geschieht also, wenn man die von Rindern im Rahmen des Kohlenstoffkreislaufs erzeugten Methanemissionen vermindert?

Pflanzen benötigen immer Kohlendioxid. Wenn es uns also gelingt Methan aus der Rinderhaltung zu reduzieren, nutzen Pflanzen das verbleibende Kohlendioxid in der Atmosphäre. Indem wir die Treibhausgase wie Kohlendioxid in der Luft reduzieren, können wir dazu beitragen die globale Erwärmung zu verlangsamen.

„Durch die Reduzierung des Methanausstoßes bei Rindern, entzieht man der Atmosphäre Kohlendioxid und bewirkt somit eine globale Abkühlung“, so Dr. Frank Mitloehner, Professor und Leiter des Fachbereichs für Tierwissenschaften an der Universität von Kalifornien Davis, zudem Experte für Klimawandel und Emissionen. „Ist das möglich? Ja, das ist möglich und wird bereits umgesetzt.“

Es gibt mehrere Möglichkeiten zur Minderung des Methanausstoßes in der Rinderhaltung. Im Folgenden finden sich nur einige Beispiele, mithilfe Landwirte Treibhausgasemissionen reduzieren und die Auswirkungen der Rinderhaltung auf die Umwelt minimieren konnten:

• Die Fütterung von Methan-reduzierenden Zusatzstoffen vermindert die Fermentation im Darm sowie die Methanbildung. Zusätze, wie Tannine, Seetang, Fette und Öle können zur Hemmung von Methanogenen (methanbildene Mikroorganismen) im Pansen beitragen und die Methanemissionen im Darm verringern. Landwirte greifen auch zu Produktlösungen wie Hefen, um Methanemissionen sowie die Stickstoffausscheidung von Rindern zu reduzieren. Gleichzeitig kann auf diese Weise durch eine höhere Stimulierung der Pansenbakterien die Milchleistung, die Gehalte von Milchfett und Milcheiweiß sowie die Stickstoffaufnahme verbessert werden.

• Überprüfung der Fütterungsstrategien. Durch eine Erhöhung von Fettgehalt und Getreideanteil in der Futterration können beispielsweise Methanemissionen nachweislich reduziert werden. Laut Agriculture and Agri-Food Canada reduziert eine Futterration aus gemahlenen Ölsaaten (Sonnenblumenkerne, Rapssaat, Leinsamen) und Getreideschlempe den Energieverlust in Form von Methan um bis zu 20%.

• Prüfung von Änderungen im Güllemanagement und in der Güllelagerung, wie Belüftung und Kompostierung der Gülle zur Reduzierung der Methanemissionen.

Einige Landwirte fangen das von der Gülle gebildete Methan auf und nutzen es als Energiequelle. Zum Beispiel werden in Kalifornien auf Milchviehbetrieben Fermenter eingesetzt, um Biogas herzustellen. Damit werden Generatoren oder gasbetriebene Fahrzeuge angetrieben und überschüssige Energie an lokale Energieerzeuger weiterverkauft. Der Milchviehbetrieb von Brain Fiscalini in Modesto, Kalifornien benutzt einen Methanfermenter, um seinen gesamten Betrieb einschließlich Käserei sowie rund 300 Häuser in der Gemeinde mit Energie zu versorgen.

Kein Betrieb ist wie der andere und die Möglichkeiten den Methanausstoß von Rindern zu verringern sind vielfältig. Landwirte können die jeweils beste Lösung für ihren Betrieb wählen. Und all diese Lösungen können sich in der Summe über Generationen hinweg positiv auf das Klima auswirken.

Das Potential der Rinderhaltung

Rindern kommt in der Fortentwicklung unseres Planeten eine Rolle zu. Als Teil des biogenen Kohlenstoffkreislaufs tragen sie zur Wiederverwertung des Kohlenstoffs bei und stellen zudem für den Menschen eine elementare Nahrungsquelle dar. Als kontrollierbare Methanquelle haben sie darüber hinaus ein noch größeres Potential im Rahmen unserer Anstrengungen die Erderwärmung zu verlangsamen oder gar umzukehren.

Es kommt letztlich darauf an, wie wir unsere Rinder halten. Von der Verbesserung der Futterverwertung über die Kontrolle der Futteraufnahme bis hin zum Güllemanagement, liegt das Potential, den CO₂-Fußabdruck unserer Rinder zu verringern in der Hand unserer Landwirte sowie in der Viehhaltung im Allgemeinen. Mit dem Wissen und der Erfahrung können wir nun damit aufhören, in der Diskussion über den Klimawandel den Rindern die Schuld zuzuweisen und ihr wahres Potential anzuerkennen, um es im Kampf gegen die globale Erderwärmung voll auszuschöpfen.

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