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Webinar-Reihe „Aufbauende Landwirtschaft“ mit einem Sommer-Spezial  »Wasser in der Land(wirt)schaft«. Fünf Webinare ab dem 18.06.2020

Webinar-Reihe „Aufbauende Landwirtschaft“ mit einem Sommer-Spezial »Wasser in der Land(wirt)schaft«. Fünf Webinare ab dem 18.06.2020

Die zunehmende Trockenheit zwingt uns dazu, landwirtschaftliche Methoden neu zu überdenken und alles zu tun, um Wasser in unseren Böden und der Vegetation zu speichern, und das gesamte System resilienter zu machen. Wie kann das gehen? Um diese Herausforderung geht es bei unserer nächsten Webinar-Reihe „Aufbauende Landwirtschaft“.

Leider waren die bisherigen Monate im Jahr 2020 wieder sehr trocken und ausreichend Regen ist nicht in Sicht. Wir möchten in dieser „Spezial-Reihe“ regenerative Lösungsmöglichkeiten für den Umgang mit der zunehmenden Trockenheit in der Land(wirt)schaft aufzeigen.
Die Webinar-Reihe richtet sich an alle Landwirte, die auf der Suche nach Lösungen sind, ob konventionell oder ökologisch, jung oder alt, aus dem Ackerbau, der Tierhaltung oder dem Gemüsebau kommend. Organisiert wird sie von Manuel Nagel (Stiftung Ökologie & Landbau) und Stefan Schwarzer (Co-Autor des Buches „Die Humusrevolution“ und Organisator des gleichnamigen Symposiums).

Die Themengebiete sind vielfältig und reichen von der grundlegenden Betrachtung des Wasserkreislaufes, Keyline-Design als Methode zum aktiven Wassermanagement in der Land(wirt)schaft, über holistisches Weidemanagement, Agroforstwirtschaft bis natürlich hin zu Ansätzen und Methoden im Ackerbau, alle mit Schwerpunkt Wasser.

Das Format

  • 5 Webinare à 90 Minuten (60 Minuten Präsentation, 30 Minuten Fragen & Antworten).
  • Die Webinar-Reihe kann als Ganzes zum Spezial-Preis von 29,90€ gebucht werden.
  • Mengenrabatte für Institutionen auf Nachfrage möglich.
  • Alle Webinare werden aufgezeichnet und stehen den Teilnehmenden im Anschluss zur Verfügung.
  • Beginn: Donnerstag, 18. Juni 2020 um 20:00 Uhr. Danach im wechselnden Rhythmus.
  • Ein Einstieg ist jederzeit möglich.

Anmeldung sowie weitere Informationen unter www.webinar-aufbauende-landwirtschaft.de

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Doku: Die Rückkehr der Biber

Doku: Die Rückkehr der Biber

Biber, Gestalter der Landschaft. Feind der Landwirtschaft. Aber so wichtig für viele Biotope. Wir haben ihn fast ausgerottet und beäugen sein Zurück kommen in unsere Landschaften mit zwiespältigen Gefühlen. Sind wir bereit ein Teil der landwirtschaftliche genutzten Flächen wieder der Natur, dem Biber, zurück zu geben? Dass er wertvolle Biotope bauen und Wasser zurück halten halten? Eine interessante Doku zu einem der größten Landschaftsgestalter.

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Doku: „Fliegende Flüsse“ – der Amazonas, der sich selbst den Regen macht

Doku: „Fliegende Flüsse“ – der Amazonas, der sich selbst den Regen macht

Boden, Vegetation und Klima: Wie ja schon beim Artikel über Walter Jehne geschrieben, ist der Wasserkreislauf ein sehr faszinierendes Thema, welches hohe Komplexität und bewundernswerte Entdeckungen bereithält. »„Fliegende Flüsse“ werden die Feuchtigkeitsströme genannt, die aus dem Amazonas-Regenwald aufsteigen und Brasilien bis in den Süden des Landes mit Regen versorgen, ebenso wie Paraguay, Uruguay und Argentinien. Dieses Naturphänomen ist bedroht, wenn immer mehr Regenwald gerodet wird. Versteppt der Urwald, versiegen die „Fliegenden Flüsse“, mit weitreichenden Folgen für Brasilien und das Weltklima. Bereits heute leidet das wasserreichste Land der Erde unter lang andauernden Dürreperioden, musste Wasser in den Metropolen rationiert werden.« Eine (teilweise) faszinierende Doku, welche noch einmal mehr bewusst macht – und auch ein bisschen ohnmächtig ob all der Abholzung und der politischen Ausrichtung Brasiliens -, wie wichtig und gleichzeitig zerbrechlich nicht nur der Amazonas, sondern das komplexe System, was die Erde entwickelt, hat.

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Artikel: Wasserspeicherkapazität von Humus

Artikel: Wasserspeicherkapazität von Humus

Es kursieren unterschiedliche Zahlen bzgl der Wasserspeicherfähigkeit von Humus im Boden. Oft wird eine Zahl von 130.000 oder 160.000 Litern pro Hektar genannt, bezogen auf vermutlich 30cm Bodentiefe – aber dazu fehlt dann meist auch eine Angabe. Dieser Artikel hier (Reevaluating the effects of soil organic matter and other properties on available water-holding capacity using the National Cooperative Soil Survey Characterization Database) ist dem Thema noch mal auf den Grund gegangen, und kommt zu geringeren Werten von 52.000 Litern bei 30cm Bodentiefe pro Prozent Humus – was ja auch kein schlechter Wert ist!

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Präsentation: Wasser, Boden, Vegetation – Der Schwamm, der unser Klima verändern könnte. Walter Jehne

Präsentation: Wasser, Boden, Vegetation – Der Schwamm, der unser Klima verändern könnte. Walter Jehne

Hier ist mal eine wirklich beeindruckende, und vielleicht Welt-verändernde Präsentation von Walter Jehne.

Thematisch haben wir das in unserem Buch »Die Humusrevolution« ja auch schon mit dem New Water Paradigm heraus gestellt. Aber der Walter präsentiert diesen Themenkomplex noch mal ein bissl mehr in Richtung »Humusaufbau —> Pflanzenwachstum —> erhöhte (Evapo)Transpiration —> erhöhte Abkühlung —> reduzierte Wärmeabstrahlung am Boden im Vergleich zum halb-nackt-liegenden Acker/Land —> erhöhte Wolkenbildung —> erhöhte Sonnenlichtreflexion durch die Wolken und mehr Niederschlag —> geringere Sonneneinstrahlung —> Klima-positive Entwicklung(en)«. (Sehr stark verkürzt)

Sollte das so stimmen, wie er das darstellt, dann sollten wir von der »Single Story« der CO2-Problematik uns hinwenden auf eine ganzheitlichere Sichtweise, wo Wasser, Vegetation und Böden im Zentrum des Geschehens rücken.

Seine Präsentation gibt’s nun auch in deutlich verkürzter Form auch auf deutsch (und leider ohne Hinweis auf den Ursprung der Inhalte, Zahlen, Daten, Fakten).

Aus einem Interview von ihm habe ich mal einige Stichworte rausgeschrieben. Was in dick ist, bräuchte meines Erachtens nach einen wissenschaftlichen Nachweis:

  • Water is governing 95 percent of the heat dynamics of the earth 
  • Solar radiation
    • at the top of the troposphere: 342 W/m2
    • water vapour in atmosphere rises temperature from -18 to 15 °C (+ 33 °C)
    • for stable climate, 342 must go out again
    • instead, 3 W less re-radiation = 1% of the incident solar radiation
    • with an increase of the natural hydrological processes, we can readily get to that one percent
      • latent heat flux of transpiration = 85 W/m2 from surface back out to space
      • if we increase transpiration globally by 5%, that would effectively put another 3 W/m2 out to space 
      • be increasing clouds by 2%, we would get an additional 3 W/m2 reflected back out of space 
  • water vapour
    • 80% of the natural greenhouse effect results from water vapour in the atmosphere
    • rel. constant over time at 4%
    • 1 gram of water can absorb 590 calories of heat energy
    • power of water (molecule) vapor to absorb and transfer heat is 20 times higher than that of CO2 (see below)
    • 40.000 ppm of water vapor to 400 ppm of CO2 —> power of water vapor
  • CO2
    • CO2 governs ~20% of the greenhouse effect
    • large variations over time
    • high concentrations at the beginning
      • drawn down by the formation of corals, limestone, chalk
      • since 420 million years by plants on land and the formation of soils
    • a CO2 molecule can absorb 1/8 of the heat of a water molecule
    • a CO2 molecule weight three times as much as a water molecule
  • when water evaporates, that heat gets transferred into the atmosphere, where is releases energy through condensation
    • that makes storms
    • but most of that gets dissipated back out of space through the upper atmosphere
      • this process accounts for about 24% of the Earth’s natural hydrological cooling 
    • clouds
      • = high albedo
      • 50% of the planet at any given time is covered by clouds
        • with a diminuishing amount 
        • 1/3 of the solar radiation is relefected out to space (by the clouds only?)
          • thus, more clouds, more reflection, more »cooling«
      • humid haze 
        • nucleated on aerosols and dust particulates
          • micro-droplets and thus too small and light to fall
          • electrostatically charged so they repel each other
          • when liquid, they absorb heat from the sun
          • when gaseous, they absorb re-radiated infrared radiation from the Earth
        • pollutant brown haze from Cairo to Beijing
          • Asian brown haze contains up to 4% moisture plus pollutants
          • »takes out« the precipiatation nuvlei so water in the atmopshere does not fall as rain
      • a million cloud micro-droplets need to coalesce to form a raindrop to begin falling
        • for that, we need precipitation nuclei
          • 1) ice crystals, 2) salts, 3) certain bacteria
          • by far the most effective nuclei in cloud chamber studies are the highly hydroscopic bacteria Aerobacter 
            • they are produced in the stomata of trees
            • rainfall in the Amazon is largely a symbiotic, bacterially driven process
            • proof: deforestation on an island leads to diminished rainfall; reforestation to a restoration of rainfall, for example Madeira 
    • oceans
      • cover 71% of the planet
      • evapotranspiration only possible from a two-dimensional monomolecular layer = limited physical dimension
      • surface water is always cooled from water below
    • trees
      • have a leaf area 10 times greater than the land’s surface area
      • three-dimensional process
      • longevity of green growth = four-dimensional
      • thus, much greater potential than oceans
  • soil
    • comparison to a cathedral
      • stones = building blocks = anorganic compounds
      • soil organic matter = cement, that holds the stones together
      • the void = all that empty space in the soil (66% of a healthy soil is just space, air, and partially filled with water)
      • avaiability of nutrients is related to how much surface area of the mineral particles is exposed
      • nutrients = often cations = held as if by Velcro
      • >80% of a soil’s biofertility depends on this surface exposure
      • creating cathedrals = spaces and surface = fundamental for both soil hydrology and biodertility
    • North America: 10-15 meters deep organic soils with 8% SOM within 10.000 years
  • land
    • 5 billion hectares of land degraded, turning 40% of the Earth’s land surface into desert and wasteland
    • 8 billion hectares of old growth forest, 6.3 billion were cleared
    • now at 3 billion hectares »restored«
    • 5 billion hectares of grasslands originally—> how much destroyed, degraded?
      • at times of the roman empire, lions from the libyan savannahs (what has changed that?) (!!!)
      • degradation = decarbonization = less water infliration, retaining, making available —> further degradation
    • if we degrade an area and leave it bare, it will absorb incident solar radiation and heat up and and enormously re-radiate back infrared radiation
  • CO2
    • we are emitting 130 billion tons of carbon emitted from the biosystems (?)
    • fossil fuel emissions are 10 billion tons of carbon per annum
    • photosynthesis draw down 120 billion tons of carbon per year
    • atmosphere:
      • 750 billion tons
    • oceans
      • 38.000 billion tons
      • 1/3 (???) of the man made CO2 emissions have been absorbed and buffered by the oceans
      • when CO2 concentration in the atmosphere diminish, oceans will release CO2 back into the air
      • 93% of the additional heat that we’re generating and retaining is being absorbed by the oceans (!!!)
        • when temperatures rise – we see only 7-10% of the total effect
      • in terms of carbon, energy and heat dynamics, water is the elephant in the room
    • ABC(D) of carbon sequestering
      • Agriculture
      • Burning (oxidation, decomposition, oxidation of plant material)
      • Carbon biosequestration
      • Dividend
        • + biofertility, microbial activity, surface area, moisture-holding capcity, ….
        • instead of »burning« 100 to 120% of the carbon, we could fix 60-70% in the soil
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Unser zweiter Teich ist da!

Unser zweiter Teich ist da!

Sich mit Wasser zu beschäftigen, ist nicht trivial! Diese Erkenntnis kann ich nach mehreren Jahren des sich immer wieder damit Beschäftigens wohl ziehen. Wir wollen Wasser auf unseren Flächen. Zurückhalten, speichern, der Natur wieder zur Verfügung stellen, die lokalen Wasserkreisläufe damit wieder (ein bisschen) schliessen, Biotope, Orte der Ruhe. Nach einem grundsätzlichen Konzeptpapier, welches uns leider konkret nicht weiter gebracht hatte, nun der Austausch mit einem Wasser-Spezialisten und einem Permakultur-Designer. Und daraus resultierend, ein erster Biotop- und damit auch Versuchsteich, in kleinerer Größe, um erst einmal zu erkunden, wie Wasser, Boden, Klima zueinander stehen. Hält der Boden auch ohne Zusatzmaterial dicht? Haben wir im Sommer genügend Rückfluss? Wie staut sich das Wasser über das Jahr verteilt? Wir schauen mal – im Herbst soll dann ein großer Teich nebenan gebaut werden, als Retentions- und Bewässerungsteich.

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Himalaya: Die Klimakrise von der Sie noch nicht gehört haben

Das Dach der Welt verliert seine Gletscher: „Fünf Jahre lang haben Forscher an einem Bericht zur Zukunft der Gletscher von Himalaja und Hindukusch gearbeitet. Nun liegt er vor, seine Botschaft ist verstörend.
Mindestens ein Drittel der Gletscher im Gebiet von Himalaja und Hindukusch wird einer Studie zufolge bis Ende dieses Jahrhunderts schmelzen – selbst wenn das ambitionierteste Ziel der Klimaabkommens von Paris erreicht wird. Sollten globale Bemühungen zum Klimaschutz weniger Erfolg haben, wären es sogar zwei Drittel, heißt es in einem Bericht des Internationalen Zentrums für Integrierte Gebirgsentwicklung (Icimod).“

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Doku: Billions in Change

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Anstatt nur viel Geld zu verdienen, will Entrepreneur Manoj Bhargava in die Welt wirken, und das Leben v.a. der ärmeren Menschen verbessern. Mit ungewohntem Unternehmerstil, viel Enthusiasmus und Energie, vielen Freiheiten der Mitarbeiter beim Experimentierens, und immer auf der Suche nach einfachen Lösungen, entwickeln seine Firmen Lösungen v.a. im Hinblick auf die für ihn wesentlichen Bereiche Energie, Wasser und Gesundheit. Interessante Aspekte, ungewohnte Sichtweisen, gute Lösungen: Wie können wir wirklich die Welt verändern? Dies zeigt die Doku „Billions in Change„.

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Lesenswerte Artikel: Vom Sauerstoff, Böden und Pflanzenschutz

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Sauerstoffmangel: Todeszonen in der Ostsee haben sich verzehnfacht. Forscher sprechen von der weltweit größten Sauerstoffmangelzone menschlichen Ursprungs: Die sogenannten Todeszonen in der Ostsee haben dramatisch zugenommen – mittlerweile umfassen sie eine Fläche von 60.000 Quadratkilometern.

Böden weltweit in Gefahr: Mit Füßen getreten. Wissenschaftler sind alarmiert: Wir kümmern uns zu wenig um die Böden der Welt. Dabei ist die Bodengesundheit zentral, wenn Ende des Jahrhunderts bis zu 13 Milliarden Menschen satt werden sollen.

Artenvielfalt: Pflanzenschutzmittel gefährden deutsche Gewässer. In vielen Gewässern weltweit ist die Konzentration von Pflanzenschutzmitteln zu hoch, berichten Forscher. Sie hatten Daten aus 73 Ländern ausgewertet. Auch in Deutschland werden Grenzwerte oft nicht eingehalten.

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Wasser in der Wüste

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Die Landschaft lesen (und verstehen) lernen, und sie mit diesem Wissen gestalterisch zu nutzen. Geoff Lawton zeigt mal wieder, wie selbst die Wüste „nutzbar“ gemacht werden kann – ohne fossile Grundwasservorräte zu (über)nutzen, oder Wasser über tausende Kilometer zu pumpen. Mit ein wenig Wissen, und guter Beobachtung, kann auch hier ein kleines Paradies entstehen.

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Eine Oase in der Wüste (dank Swales)

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Beeindruckend, was in der Wüste durch geschickte Planung/Umsetzung entstehen entstehen kann. Da erscheint der Ausspruch „Greening the desert“ tatsächlich realistisch zu sein. Beobachtung, Verständnis und dann auch durchaus Ausdauer/Zeit sind dafür wichtige Utensilien.

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Lesenswerte Artikel

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Kohlekraftwerke: Gabriel verkündet Abkehr von Klimaschutzzielen: Das Klimaziel der Bundesregierung ist nicht mehr zu halten. Das hat Wirtschaftsminister Gabriel nach SPIEGEL-Informationen intern eingeräumt. Grund ist vor allem die Weigerung des Ministers, alte Kohlemeiler abzuschalten.

Temperatur-Rekord: Ozeane sind so warm wie nie: Die Temperatur im Oberflächenwasser der Ozeane hat 2014 ein Rekordhoch erreicht. Forscher sind alarmiert: Erwärmt sich die Erde nach einer mehrjährigen Pause doch wieder?

Hochhauspreis für „Bosco Verticale“: Die Besten sind grün: Zwei riesige Gebäude – und knapp 800 Bäume an der Fassade: Der Wohnhauskomplex „Bosco Verticale“ in Mailand ist mit dem Internationalen Hochhaus Preis ausgezeichnet worden.

Foto: Stefano Boeri Architetti@Flickr

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Buch: Quer zum Strom – Eine Streitschrift über das Wasser. Petra Dobner

Screen Shot 2014-11-09 at 09.07.22Der Umgang mit ökologischen Ressourcen und vor allem mit dem Wasser ist das Kernproblem des dritten Jahrtausends. Aus der glücklichen Lage, in einem wasserreichen und wirtschaftsstarken Gebiet zu leben, erwächst eine globale Verantwortung, die mit dem Hahnzudrehen beim Zähneputzen bei weitem nicht abgegolten ist. Wir leben in einem Landstrich reich an Süßwasserquellen. Wir sind Weltmeister im Wassersparen und gleichzeitig im Mineralwasserkonsumieren. Beides ist ökonomisch wie ökologisch vollkommen widersinnig: Leitungen müssen wegen des sinkenden Verbrauchs mit Klarwasser gespült werden und das Märchen vom gesunden Mineralwasser hat erhebliche Folgeschäden für die Umwelt. Denn ein Liter Flaschenwasser verbraucht in der Produktion und auf dem Transport etwa ein Drittel Liter Öl. Wer wirklich Wasser sparen will, muss dies in Industrie und Landwirtschaft tun. Die Herstellung eines T- Shirts verschlingt beispielsweise 5 000 Liter Wasser. Angesichts der weltweit zunehmend bedrohten Wasserressourcen und des Klimawandels ist bewusster Konsum dringlicher denn je. Ebenso brisant ist die Konzeptlosigkeit der politischen Steuerungsebene, auf der in den letzten 20 Jahren kapitale Fehlentscheidungen getroffen wurden. Das Wasser als öffentliches Gut und das Recht auf Wasser als eines der ältesten überhaupt anzuerkennen, scheint im Privatisierungs- und Liberalisierungswahn vergessen zu sein.

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Stickstoff – Segen und Problem

Screen Shot 2014-09-17 at 11.26.51Was wären die Pflanzen ohne Stickstoff? Was wäre die Landwirtschaft ohne Stickstoff? Kaum vorzustellen wie unsere industrialisierte Landwirtschaft ohne dieses „flüssige Gold“ funktionieren würde. Und: Es gibt ja (in der Luft) genug davon. Zwar wird sehr viel Energie verbraucht um im Haber-Bosch-Verfahren den Luftstickstoff in ein flüssiges oder festes Düngungsmittel zu verwandeln. Aber: Die Probleme, die diese Systemumleitung (Stickstoff aus der Luft hinein in den Boden, die Pflanzen, das Wasser) liegen, sind nur teilweise bekannt. Das Bundesamt für Umwelt in der Schweiz hat zu diesem Thema eine interessante kleine Publikation heraus gegeben: Stickstoff – Segen und Problem.

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Doku: Watermark

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Wasser bedeckt über 70 Prozent der Erdoberfläche, es ist nicht nur in Gewässern, sondern auch in der Luft, unter unseren Füßen und in unserem Körper. Die Dokumentarfilmer betrachten die existenzielle Beziehung, die die Menschheit mit der lebensspendenden Flüssigkeit verbindet. Wir haben gelernt, Wasser für uns zu nutzen, es in Kanäle zu zwingen und durch riesige Dämme zu stauen. Doch wo manche Menschen Wasser in die Wüste leiten, um es dort als Attraktion zu nutzen, da fehlt es Menschen anderorts. Die Filmemacher reisen um den ganzen Planeten und erkunden die Verbindung, die sich über die Jahrhunderte zwischen Mensch und Natur aufgebaut hat. Sie zeigen, was passieren kann, wenn wir zu rücksichtslos mit dieser lebensnotwendigen Ressource umgehen. In der Doku warten 20 unterschiedliche Geschichten auf Entdeckung, die sich um den Menschen und die Nutzung von Wasser drehen – oder dessen Verschwendung.

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Doku: Alarm auf dem Acker

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Über die Hälfte der deutschen Ackerfläche liegt vom Herbst bis ins Frühjahr karg und ungeschützt in der Landschaft, Wind und Regen ausgesetzt. Die Folge: Tonnenweise verschwindet fruchtbarer Boden. Wind- und Wassererosion haben schwerwiegende Folgen. Und da dieser Prozess meist jedoch nur in kleinen Schritten voran geht, bleibt er unserem (unwachsamen) Auge oft verborgen. Nur wenn in (Nord-)Deutschland Massenkarambolagen aufgrund eines Sandsturmes sind, wie er sonst nur aus der Sahara bekannt ist, wendet sich das Interesse kurzeitig diesem Thema. Dabei ist der Humus- und Bodenverlust eine der ganz, ganz grossen Themen (und zugleich Tragödien) unserer Zeit!

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Doku: Pflugloser Anbau in der Landwirtschaft (Englisch)

Sehr interessante, wenn auch manchmal etwas schwer verständliche kurze Doku über pflugloseen Ackerbau in den USA. Bei uns hat’s sicher immer noch nicht durchgesetzt, während in anderen Ländern, vor allem in Südamerika, bis zu 70% der Fläche schon pfluglos bearbeitet wird. In dieser Filmchen wird kurz aufgezeigt wie’s funktioniert und wo die Vorteile liegen. Nach generellem Einvernehmen der Bauern hat die ständige Bodenbedeckung bzw. die hohe Biomasse durch diverse Pflanzensorten die vor dem Anpflanzen der Hauptfrucht auf den Boden gedrückt oder geschnitten wird, vor allem den (indirekten) Effekt der verbesserten Wasserspeicherung des Bodens. Andersherum gesagt: Durch die höhere Biomasse wird das Bodenleben angeregt welches wiederum die Biomasse in den Boden einarbeitet. Der dabei entstehende Humus hat eine deutlich höhere Wassserspeicherkapazität als der Mineralboden. Hier z.B. ein Screenshot der Doku, wo zwei benachbarte Flächen fotografiert wurden, die eine ohne, die andere mit Bodenpflug bearbeitet. Wie man deutlich sehen kann ist der Wachstum auf dem linken Acker (ohne Bodenpflug) deutlich gesünder – v.a. aufgrund der Wasserretenzionskraft des Bodens:

Auch auf diesem Bild zeigt sicher der Unterschied der Böden. Während auf dem „konventionell“ bearbeiteten Boden sich das Wasser staut, sickert es bei dem pfluglos bearbeiteten Boden langsam in den Boden ein und wird dort entweder gespeichert und nach unten „weiter gereicht“:

Einige kurze Aussagen der Bauern (Bemerkung: Dies sind keine Biobauern.):

Reduzierung von Stickstoff-Dünger-Gaben von über 70% nach 6 Jahren pfluglosen Anbau. Ziel und bei manchen schon verwirklicht: Null chemischen Stickstoff-Einsatz.

Unkäuter werden bis zu 95% unterdrückt (im Vergleich zum „normalen“ Ackerbau)

Damit einhergehend Herbizid-Reduzierung von über 70%.

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Schwimmteich

Wunderschöner Schwimmteich in der Nähe von Herisau, Schweiz. Einige sehr grosse Fische die handzahm sind, und eine grosse Vielzahl kleinerer Fische. Da eine Waldspielgruppe zwei Mal pro Woche (zumindest im Sommer) von dem Teich schwimmend und planschend profitiert, wird das Wasser durch den natürlichen Filter – Kiesel und Schilf – geführt und dann per Pumpe etwas höher gebracht um über einen kleinen Bach wieder zurück zu plätschern; so bleibt es schön klar. Es ginge wohl auch ohne Pumpe, das Wasser würde dann aber stärker veralgt und damit nicht mehr so klar sein. Genügend Strom wird per Solar produziert; und das Wasser wird auch per Solar(thermie) aufgewärmt.

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Keeping Track of Our Changing Environment—From Rio to Rio +20 (1992-2012)

Hier ein Artikel von mir, der vor der Rio+20 Konferenz erschien und auf diesem Bericht, ebenfalls (zum grössten Teil) von mir verfasst, beruht. Eine PDF Version kann hier runter geladen werden.

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In 1992, the first United Nations Conference on Sustainable Development, popularly known as the Rio Earth Summit, was convened in Rio de Janeiro, Brazil to address the state of the environment and sustainable development. The Earth Summit yielded several important agreements including „Agenda 21“, a plan of action adopted by over 178 governments to address human impacts on the environment at local, national and global levels, and key treaties on climate change, desertification and biodiversity. At the second Conference in 2002—the World Summit on Sustainable Development—governments agreed on the Johannesburg Plan of Implementation, reaffirming their commitment to Agenda 21. In 2012, the United Nations Conference on Sustainable Development, or Rio+20 Earth Summit, will focus on the Green Economy in the context of sustainable development, poverty eradication, and the institutional framework for sustainable development. The object is to renew political commitment to sustainable development, review progress and identify implementation gaps, and address new and emerging challenges.

Why is this issue important?

This article, and a related publication called „Keeping Track of Our Changing Environment“ (UNEP 2011), serve as a timely update on what has occurred since the Earth Summit of 1992 and are part of the wider Global Environment Outlook-5 (GEO-5) preparations leading up to the release of the landmark GEO-5 report in June 2012. It underlines how in just twenty years, the world has changed more than most of us could ever have imagined—geopolitically, economically, socially and environmentally. Very few individuals outside academic and research communities envisaged the rapid pace of change or foresaw developments such as the phenomenal growth in information and communication technologies, ever-accelerating globalisation, private sector investments across the world and the rapid economic rise of a number of „developing“ countries. Many rapid changes have also taken place in our environment, from the accumulating evidence of climate change and its very visible impacts on our planet, to biodiversity loss and species extinctions, further degradation of land surfaces and the deteriorating quality of oceans. Certainly, there have been some improvements in the environmental realm, such as the significant reduction in ozone-depleting chemicals and the emergence of renewable energy sources, for which new investments totaled more than $200 thousand million in 2010. But in too many areas, the environmental „dials“ continue to head into the red.

Overall demographic and economic situation

In the past two decades, the number of people living on the planet increased by 26%, exceeding (end of October 2011) 7 000 million. A positive, although in the short-term not directly remarkable aspect is that the population growth rate is slowly declining, dropping from 1.65% in 1992 to 1.2% in 2010, which represents a 27% decline in the growth rate over that period. One general trend in the population distribution is clearly visible: the urban population is increasing steadily, growing from 2 400 million people (43% of total population) to 3 400 million (50%) in 2009, an increase of 45%. This trend in urbanization is expressed by the 110% increase of „megacities“x (cities with at least 10 million people), from 10 in 1992 to 21 in 2010. These growth rates have brought new and emerging social, economic and environmental challenges. Although the share of the urban population living in slums in the developing world has dropped from 46% to 33% as a result of improved housing and sanitation, the absolute number of slum-dwellers has increased by 171 million people, raising their number to 827 million in 2010.


Figure 1

Figure 1: More energy and natural resources are being consumed, but the amounts needed per product are declining

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While total GDP grew by 75% and per capita GDP by 40%, there are evidently large regional and national differences (seven-fold between „developed“ and „developing“ regions), although growth rates were much higher in the last 10 years in developing countries than in the developed ones. At the same time, international trade has increased between 1992 and 2008 from US$ 9 to 36 million millions (an increase of 280%), before falling a bit in the aftermath of the economic crisis. As societies grow and become wealthier, demand for basic materials (minerals, fossil fuels, biomass) grew by over 40% between 1992 and 2005, from about 42 to nearly 60 thousand million tonnes. Nonetheless, there is a simultaneous decline in emissions, energy and material use per unit of output, indicating that resource efficiency is slowly increasing. At the same time, source and effect of the economic growth is a growing electricity production, increasing by 66% between 1992 and 2008, with developing countries showing more than three times larger growth rates (68%) than developed countries.

The (mostly) bad news

With fossil fuels taking up over 80% of the total primary energy supply and their use rising by almost 40% between 1992 and 2009, emissions of CO2 increased by 38%, reaching 36 000 million tonnes in 2010. Although developing countries, through their general economic growth and many large-scale development projects, had the highest growth rates (64%), the difference of per capita emissions between developing and developed countries is still nearly a factor of 10. The steadily increasing amount of fossil fuels burned for generating energy and heating (26% of global anthropogenic GHG emissions, 2004), industry (19%), agriculture (14%), transport (13%) and other uses, leads to an increasing concentration of atmospheric CO2, which rose from 357 parts per million in 1992 to 389 early 2011, an increase of 9% (IPCC 2007). At the same time, global temperatures show a slow, but steady increase of about 0.2°C per decade (Hansen and others 2006).

Figure 2

Figure 2: Global CO2 emissions continue to rise, with 80% emitted by only 19 countries (* from fossil fuels, gas flaring, cement production, asprovided through the original source)

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Figure 3

Figure 3: The average amount of CO2 in the Earth’s atmosphere shows a steady rise over the last two decades

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Figure 4

Figure 4: Far northern latitudes are seeing the most extreme changes in temperature

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Figure 5

Figure 5: The annual minimum extent of Arctic sea ice continues its steady

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According to rankings from four top US, British and Japanese climate research centers, the ten hottest years on record have all occurred since 1998; and 18 out of the last 21 years feature among the 20 warmest years on record since (reliable) recording of temperature started in 1880 (NOAA 2011, NASA 2011, UK-MetOffice 2011, JMA 2011). As a consequence, nearly all mountain glaciers around the world are retreating and getting thinner (WGMS 2010). But increase in global temperature is not occurring uniformly across the globe’s latitudinal zones: far northern latitudes are seeing the most extreme changes in temperature, with increases of up to 3°C, while most of the other latitudes show variations around 0.5°. This impacts the Arctic sea ice extent, which has been steadily declining: its September extent decreased from almost eight to around five million square kilometers between 1992 and 2010, a drop of 35%. Similar to the global atmospheric temperature, the average ocean temperatures are slowly increasing too, rising from 0.22°C above the long-term average in 1992 to nearly 0.5°C in 2010. Due to this rising sea-water temperature and resulting thermal expansion, as well as the melting of ice of the Arctic, Antarctic and Greenland ice sheets, the sea level has been rising globally at an average rate of about 2.5 mm per year between 1992 and 2011 (Bindoff and others 2007). Increasing carbon dioxide concentrations in the air alter the chemistry of the ocean’s surface, causing it to become more acidic (measured by the logarithmic pH) (Caldeira and Wickelt 2003). The ocean’s pH declined from 8.11 in 1992 to 8.06 in 2007 (Feely and others 2009), having potentially significant consequences for marine organisms (UNEP 2010).

Although the rate of deforestation is slowing down, natural forests declined, especially in South America and Africa, by around 13 million hectares per year between 2000 and 2010, compared to 16 million hectares per year during the preceding decade (FAO 2010). This not only results in biodiversity loss, but also contributes 12-15% to global warming (van der Werf and others 2009, UCSUSA 2011). Forest plantations, especially in Asia and to a lesser extent in Europe, have seen an increase of 54% since 1990, covering 265 million hectares in 2010. Although certification for socially and environmentally responsible forestry shows an impressive annual 20% growth rate, only about 10% of forests worldwide were managed under the two biggest labels (FSC, PEFC).

Figure 6

Figure 6: Only about 10% of global forests are under certified sustainable management

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Figure 7

Figure 7: The Living Planet Index has declined by 12% at the global level and by 30% in the tropics

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Figure 8

Figure 8: Each year 52 vertebrate species move one Red List category closer to extinction

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With disappearing forests, industrial agriculture and sprawling urbanization, the health of the earth’s ecosystems is decreasing. The Living Planet Index, which monitors almost 8 000 populations of over 2 500 vertebrate species, shows the most extreme decline – by 30% – in the tropical biome, and drops between 10-15% for marine and freshwater biomes, as well as in the global average. This decrease is mirrored in the Red List Index, which measures the risk of extinction, and which shows general deterioration for birds, mammals and amphibians; each year 52 vertebrate species move on Red List category closer to extinction. In order to halt the constant loss of species and to protect biologically important zones, the total sum of protected land areas increased by 42%, covering 13% of the continents. Marine protected areas, however, cover only around 7% of coastal waters and just above 1.4% of the oceans (IUCN/UNEP 2011, Toropova and others 2010).

Since 1992, the proportion of fully-exploited fish stocks increased by 13% and overexploited, depleted or recovering stocks increased by 33%, reaching 52% and 33%, respectively, of all fish stocks. Only a small percentage of stocks, around 15%, are under-exploited or moderately exploited; these stocks, however, saw a strong decrease of nearly 50% since 1992. This degradation nonetheless was accompanied by a slight decrease in marine fish catch. But with catches of around 80 million tonnes for marine fish and 10 million tonnes (with a steady growth, 66% between 1992 and 2009) for inland water fish, the pressure on water ecosystems remains high (UNEP 2011b). Tuna, for example, is an economically important, globally-traded fish that is increasingly in demand by consumers. Catches increased dramatically, reaching 4200 thousand tonnes in 2008, an increase of 35%, leaving some tuna species on the edge of extinction (IUCN 2011, Collette and others 2011).

Figure 9

Figure 9: 13% of the world’s land surface, 7% of its coastal waters and 1.4% of its oceans are protected

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Figure 10

Figure 10: The depletion of fish stocks is one of the most pressing environmental issue (* Underexploited or moderately exploited = able to produce more than their current catches; overexploited, depleted or recovering from depletion = yielding less than their maximum potential production owing to excess fishing pressure in the past, with a need for rebuilding plans; fully exploited = current catches are at or close to their maximum sustainable productions, with no room for further expansion)

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Aquaculture could help to lessen pressure on wild fish; but with annual growth rates of almost 8% (260% between 1992 and 2009), equaling now more than half of the total wild fish catch, it is often negatively impacting the environment (via loss of mangroves, poor fish-waste management, influx of antibiotics and other reasons) (FAO 2011). Nearly 90% of global aquaculture is practiced in Asia, the vast proportion of which occurs in China.

Figure 11

Figure 11: Higher agricultural yields depend heavily on the use of fertilizers

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Figure 12

Figure 12: Three crops have expanded dramatically in the tropics, often replacing primary forests

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Figure 13

Figure 13: Land area used for organic farming is growing at an annual rate of nearly 13%

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In parallel to growing production of fish, the production of other livestock and crops has been rising steadily – 45% between 1992 and 2009 – at a pace nearly two times higher than that of population (26%). The higher yields in cereals, however, are only marginally linked to the total area under cultivation, but depend almost exclusively on intensification, where use of fertilizers plays a major role (UNEP 2011c), along with increasing irrigation. While the latter have expanded steadily (21% since 1992), it accounts for approximately 70% of total freshwater withdrawals worldwide (UNESCO 2001), it puts further pressure on already scarce and partially rapidly decreasing freshwater availability. While a few selected crops (such as sugar cane, soybeans and palm oil) have dramatically expanded in the tropics (+70% between 1992 and 2009) with negative impacts on natural ecosystems, ever-increasing numbers of grazing animals, especially goats (+45% since 1992), degrade already impoverished grasslands in semi-arid climates. Organic farming, as an alternative approach to the (over)use of natural resources, heavy machinery and chemical fertilizers has been greatly expanding (240% between 1999 and 2009), but nevertheless represents less than 1% of the global agricultural land.

The Good News

Nonetheless, there are some signs of positive change as well. As concern about the ever-increasing CO2 emissions and their environmental impacts rises, the Montreal Protocol, responsible for the phasing-out of ozone-depleting substances (ODS), showcases how an international agreement can lead to success, with a decline of 93% in the consumption of ODS between 1992 and 2009. The „perhaps single most successful international agreement“ (Kofi Annan) not only helps to protect the Ozone layer, but leads to substantial co-benefits by reducing climate change, as many ODS are at the same time potent greenhouse gases (WMO/UNEP 2010).

Figure 14

Figure 14: Thanks to the participation and commitment of nearly all countries (195 in 2011), the Montreal Protocol is perhaps the „single most successful international agreement to date“ (Kofi Annan, former UN Secretary-General)

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Figure 15

Figure 15: Numerous international agreements were negotiated in the two decades following the Rio Conference in 1992

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Figure 16

Figure 16: Renewable energy resources (including biomass) currently account for 13% of global energy supply. Solar and wind energy, though with steep growth rates, account for only 0.3% of global energy supply

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The number of Multilateral Environmental Agreements rose by 330% between 1992 and 2010, demonstrating political recognition of environmental issues. On the side of the private sector, environmental management standards are increasingly recognized, as the adoption of the ISO 14000 standard, which codifies practices and standards to minimize harmful impacts on the environment and achieve environmental performance – an increase of 1500% between 1999 and 2009. Investments in sustainable energy have skyrocketed in recent years, with an increase of 540% between 2004 and 2010, reaching US$ 2011 thousand million. For the first time, new investment in utility-scale renewable energy projects and companies in developing countries surpassed that of developed economies (UNEP 2011d). Along with this, renewable energy supply has seen staggering increases (+30000% for solar photovoltaics, +6000% for wind between 1992 and 2009), although solar and wind energy account for only 0.3% of the global energy supply. Including water and especially biomass (wood, dung), renewable energy comprised 16% of the global energy supply in 2010. Trading in CO2 emissions has grown rapidly (+1200% between 2005 and 2010), but due to only partial implementation and lack of clarity about future regulations in a post-Kyoto regime, the mechanisms are today suffering rather large losses in value.

The need for improved monitoring and environmental data

With limited progress on environmental issues achieved, and few real „success stories“ to be told, all components of the environment—land, water, biodiversity, oceans and atmosphere —continue to degrade. Notwithstanding great advances in information and communication technologies, we have not made such breakthroughs when it comes to assessing the state of our environment. Until we apply the same dedication to this issue as we have to other areas, data gaps and inadequate monitoring will continue to hinder sound ‚evidence-based policy-making.‘

The need to focus attention and resources on improved monitoring and environmental data collection at all levels is essential in order to provide reliable and relevant information for decision-making. A new commitment to deal with persistent environmental problems and emerging issues calls for cooperation, flexibility and innovative solutions.

Acknowledgment

Written by: Stefan Schwarzeraa

Production and Outreach Team: Arshia Chanderb, Bruce Pengrab, Erick Litswac, Kim Gieseb, Michelle Anthonyb, Reza Hussainb, Theuri Mwangic

(a UNEP GRID Geneva, b UNEP GRID Sioux Falls, c UNEP GRID Nairobi)

References

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Caldeira, K. and Wickett, M. (2003). Anthropogenic Carbon and Ocean pH. Nature 425, 365

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Posted by Stefan in Landwirtschaft, 0 comments