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Die Landwirtschaft ist eine Hauptquelle von Lachgas-Emissionen.

Klimawandel

Lachgas belastet das Klima und schädigt die Ozonschicht

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Lachgas wirkt in der Atmosphäre 300-Mal stärker als C02. Das Treibhausgas ist wird beim Düngen in größeren Mengen freigesetzt als angenommen.

Die weltweiten Emissionen von Lachgas sind seit dem Jahr 2009 beträchtlich angestiegen – und zwar schneller, als es der Weltklimarat IPCC prognostiziert hat. Das hat ein Forscherteam um Rena Louise Thompson vom Norsk Institut für Luftforschung im norwegischen Kjeller festgestellt. Die Wissenschaftler veröffentlichten ihre Studie im Fachjournal „Nature Climate Change“.

Lachgas ist der gängige Begriff für Distickstoffoxid (N2O). Die meisten Menschen dürften es vor allem als Narkosemittel aus der Medizin kennen. Tatsächlich ist es ebenso wie Kohlendioxid (CO2) und Methan ein Treibhausgas – ein sehr potentes überdies, das in der Atmosphäre eine 300-Mal stärkere Wirkung als CO2 entfaltet. Lachgas verbleibt rund 120 Jahre in der Atmosphäre. Wie die Forscher herausfanden, ist die Konzentration dort von 270 ppb (Parts per Billion, deutsch: Teile pro Milliarde) in der vorindustriellen Zeit auf 330 ppb im Jahr 2017 gestiegen. Die Wissenschaft geht davon aus, dass sich bis Ende des 18. Jahrhunderts der Anteil von Lachgas in der Atmosphäre zehntausende Jahre lang nicht verändert hast.

Stickstoff wandelt sich bei Sauerstoffmangel in Lachgas um

Der Zuwachs seit Beginn der Industrialisierung geht vor allem auf das Konto der modernen Landwirtschaft. Denn Stickstoff – das wesentliche chemische Element in konventionellen Düngern – wandelt sich bei Sauerstoffmangel durch Zersetzungsprozesse in Distickstoffoxid um und kann dann aus dem Boden in die Luft entweichen. Außer durch das Düngen von Pflanzen entsteht Lachgas auch beim Verbrennen von Biomasse und fossilen Rohstoffen sowie bei der Haltung von Nutztieren. Es gibt aber auch natürliche Quellen, etwa Ozeane in Küstennähe, bei denen aufsteigende Strömungen Nährstoffe an die Oberfläche transportieren.

Nach Schätzungen von Experten trägt Lachgas mit etwa sechs bis neun Prozent zum globalen Treibhauseffekt bei. Doch das ist nicht seine einzige negative Wirkung auf unseren Planeten: In großer Höhe zerfällt es zu Substanzen, die Ozon zersetzen. Damit ist Lachgas mitverantwortlich für dessen Abbau in der Stratosphäre. Nachdem die Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW), die als Bestandteile von Kühlmitteln und Sprays früher die Hauptursache für das Ozonloch waren, drastisch reduziert wurde, geht heute von Distickstoffoxid die größte Gefahr für die Ozonschicht aus.

Das meiste Lachgas in der Atmosphäre stammt aus Ostasien und Südamerika

Wie die Studienautoren mitteilen, wird das meiste Lachgas aus Ostasien und Südamerika in die Atmosphäre eingetragen, während die Emissionen aus Europa und auch den USA weitgehend stabil seien. Die Wissenschaftler sehen dabei einen „klaren“ Zusammenhang zwischen den regional verwendeten Mengen von Stickstoffdüngern, den zu beobachtenden Überschüssen an Stickstoff in der Landwirtschaft und den regionalen Emissionen an Lachgas. Sie folgern daraus, dass es für das Erreichen der Pariser Klimaschutzziele unabdingbar sei, nicht allein die Emissionen von CO2 zu reduzieren, die stets im Fokus der Debatte stehen. Der Ausstoß von Lachgas in die Atmosphäre müsse ebenso gesenkt werden.

Das sehen auch Clemens Scheer und Klaus Butterbach-Bahl vom Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung am Karlsruher Institut für Technologie mit Sitz in Garmisch-Partenkirchen so, die selbst nicht an der Studie beteiligt waren. Der Abbau von Stickstoffüberschüssen bei der landwirtschaftlichen Produktion und beim Einsatz von organischem Dünger sei ein „absolutes Muss“, erklären beide in einer gemeinsamen Stellungnahme. Wahrscheinlich seien die jetzt bekannten Werte „erst die Spitze des Eisbergs“. Butterbach-Bahl und Scheer gehen zwar davon aus, dass es nicht möglich sein wird, „Netto-Null-N2O-Emissionen“ aus anthropogenen – von Menschen bedingten – Quellen zu erreichen. „Aber es besteht ein sehr hohes Potenzial, diese Emissionen zu verringern.“ Im Hinblick auf die wachsende Weltbevölkerung und den damit einhergehenden Bedarf an Nahrungsmitteln sei das „sicherlich eine der größten Herausforderungen unserer Zeit“.

Studienergebnisse zu Lachgas in der Atmosphäre sind „beunruhigend“

Der Klima- und Umweltphysiker Fortunat Joos von der Universität Bern bezeichnet die Studienergebnisse als „beunruhigend“, „da ansteigende Treibhausgas-Emissionen den Zielen des Klimaabkommens von Paris entgegenlaufen und eine steigende Verwendung von Stickstoffdüngern auch lokal die Umweltbelastungen erhöht“. Die Studie lege nahe, dass die Lachgas-Emissionen aus Stickstoffdüngung in den nationalen Klimaberichten an die Vereinten Nationalen „um rund 70 Prozent zu niedrig mitgeteilt werden“, erklärt der Wissenschaftler aus der Schweiz.

Auch Fortunat Joos sieht es jedoch als unrealistisch an, die Emissionen von Lachgas auf Null zu bringen. Ein solches Ziel stehe zudem „im Konflikt mit der Ernährungssicherheit“, gibt er zu bedenken. Anders als seine Kollegen sieht es der Berner Klimaforscher als ausreichend an, den Ausstoß von Lachgas nicht weiter anwachsen zu lassen. Dringlicher sei es, die CO2-Emissionen auf Netto-Null zu senken, um die Klimaerwärmung zu bremsen.

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