Der Nährstoffkreislauf

Wo der Kreislauf in der üblichen Landnutzung bricht

Die übliche Landwirtschaft hat diese Schleife an fast jeder Station zur Einbahnstraße gemacht.

Die Ernte geht. Jede Fuhre Getreide, Obst oder Heu trägt Stickstoff, Phosphor und Kalium vom Feld. Im Wald kämen sie als Streu zurück. Vom Hof wandern sie in die Städte und kehren selten wieder. Ernterückstände werden oft verbrannt oder abgefahren, und mit ihnen die organische Substanz, die den Boden genährt hätte.

Die Ausscheidungen gehen in den Kanal. Das meiste von dem, was die Ernte fortgetragen hat, geht durch Menschen und endet im Abwasser. Nach den schwedischen Richtwerten in einem Leitfaden des Stockholm Environment Institute enthält allein der Urin rund 88 Prozent des Stickstoffs und zwei Drittel des Phosphors, die ein Mensch ausscheidet. Im Kanal werden diese Nährstoffe zum Verschmutzungsproblem statt zum Dünger.

Der Regen wäscht sie aus. Nackter Boden im Winter ist das klassische Leck. Nitrat löst sich im Wasser und wird unter die Wurzeln ins Grundwasser und in die Bäche getragen. Eine weltweite Metaanalyse von Nouri und Kollegen fand, dass Zwischenbegrünung die Nitratauswaschung gegenüber nackter Brache um 69 Prozent senkte.

Die Erosion trägt sie fort. Der Oberboden, der von einem nackten Hang abfließt, ist die reichste Schicht, voller Humus und Nährstoffe. Nach dem einheitlichen Modell der Europäischen Kommission hat Italien den höchsten mittleren Bodenverlust durch Wasser unter den Mitgliedstaaten der EU.

Die Lücke wird von außen gefüllt. Synthetischer Stickstoff aus dem Haber-Bosch-Verfahren hat die heutigen Ernten erst möglich gemacht; Erisman und Kollegen schätzten 2008, dass fast die Hälfte der Weltbevölkerung dank seiner ernährt wurde. Doch der Wirkungsgrad ist gering: Nach einer Auswertung von fünfzig Jahren Daten aus 124 Ländern kommt mehr als die Hälfte des Stickstoffs, der auf Äcker gebracht wird, nie in der Ernte an, und das meiste davon geht an die Umwelt verloren. Phosphor stammt aus Gesteinslagerstätten, die endlich und auf wenige Länder konzentriert sind. Die aktualisierten planetaren Grenzen von 2023 zählen die Stickstoff- und Phosphorflüsse zu den Grenzen, die die Menschheit bereits überschritten hat.

Techniken, die den Nährstoffkreislauf schließen

Alle folgen einer Regel: zurückgeben, was man nimmt, und den Boden lebendig und bedeckt halten, damit er festhalten kann, was er bekommt. Die Grafik oben zeigt, wo welche Technik wirkt.

Luft und Gestein. Stickstoffbindende Pflanzen holen Stickstoff aus der Luft in das System, über die Knöllchenbakterien in ihren Wurzeln. Werden sie geschnitten oder werfen sie Laub ab, erreicht der Stickstoff ihre Nachbarn. Ein dynamischer Akkumulator holt mit tiefen Wurzeln Mineralien aus dem Unterboden und legt sie mit seinen Blättern auf die Oberfläche.

Wurzeln und Pilze. Die Mykorrhiza verlängert die Reichweite der Wurzeln und ist besonders für Phosphor wichtig, der sich im Boden kaum bewegt. Polykultur und Pflanzengilde verbinden Pflanzen mit unterschiedlichen Wurzeltiefen und Bedürfnissen, sodass mehr vom Boden genutzt wird und weniger verloren geht.

Wachsende Pflanzen. Biomassepflanzen werden angebaut, um immer wieder geschnitten zu werden; ihr Schnittgut ist Dünger, der vor Ort wächst. Gründüngung leistet dasselbe in einer Saison. Die Syntropie, der Waldgarten und die Agroforstwirtschaft bauen ganze Systeme, in denen Schnitt und Laubfall den Boden fortlaufend nähren.

Ernte und Streu. Mulch und Lebendmulch bringen organische Substanz an die Oberfläche zurück, wo das Bodenleben sie einarbeiten kann. Die Flächenkompostierung baut Boden aus Schichten organischen Materials auf, und die Hügelkultur macht verrottendes Holz zu einer langsamen Nährstoffquelle.

Tiere und Menschen. Im silvopastoralen System weiden Tiere zwischen Bäumen und lassen ihren Dung dort, woher die Nährstoffe kamen. Die Zaï-Pflanzgrube bündelt Mist oder Kompost genau dort, wo eine Pflanze wachsen soll. Die Kompostierung von Küchenabfällen und die Nutzung von Urin als Dünger schließen die Schleife am Haus.

Bodenleben. Das Bodenleben ist der Motor des Kreislaufs: Ohne es kommt nichts zurück. Eine Dauerbegrünung füttert es das ganze Jahr und fängt im Winter Nitrat auf, bevor der Regen es fortträgt.

Humus als Speicher. Humus hält Nährstoffe fest und gibt sie langsam ab. Pflanzenkohle bringt einen stabilen, porösen Kohlenstoff ein, der Nährstoffe halten und dem Bodenleben Wohnraum geben kann. Terra preta, die dunkle Erde Amazoniens, zeigt, was entstehen kann, wenn Siedlungen ihre Abfälle, Asche und Holzkohle über Jahrhunderte dem Land zurückgeben. Ein gutes Bodengefüge hält all das an seinem Platz.

Wie es auf Sa Medada aussieht

Sa Medada ist ein Hang in Jerzu, in der Ogliastra an der Ostseite Sardiniens, mit einem alten Olivenhain und Macchie an den steileren Hängen. Eine Laboranalyse des Bodens gibt es noch nicht. Welche Nährstoffe dort knapp oder reichlich sind, können wir deshalb nicht sagen, und wir behaupten dazu nichts. Das wäre der erste Schritt vor jeder gezielten Düngung, gelesen zusammen mit einfachen Feldtests und Zeigerpflanzen.

Sagen lässt sich, wie der Kreislauf in Gang kommen soll. Projekt Eden beginnt mit Pionierpflanzen und Bodenbedeckung, damit der Boden nie nackt liegt und was fällt, auf dem Land bleibt. Mehrere Stickstoffbinder stehen schon in der Erde, alle ohne Impfung mit Knöllchenbakterien: Tephrosia, Korallenbaum, Inga edulis, Pacay, Bambara-Erdnuss, Ackerbohne und Leucaena. Ob jede Art ihre Bakterien ohne Hilfe findet, ist eine der offenen Fragen. Leucaena gilt in vielen tropischen Ländern als invasiv. Für Terra Humana sind invasive Arten die Lösungsstrategie der Natur und tragen das größte Potenzial für eine schnelle Renaturierung; Arten der Unionsliste invasiver gebietsfremder Arten der EU verwendet die Stiftung nie.

Die Stickstoffbinder haben Arbeit vor sich. Im Freiland wachsen unter anderem Bananen, Mango, Avocado, Guave, Cherimoya, Papaya, Passionsfrüchte, Litschi, Moringa, Kaki und Zitrus. Viele davon sind Starkzehrer. Ob sich ihr Bedarf aus dem Land selbst decken lässt, über Stickstoffbinder, Bodenbedeckung und die Rückgabe von allem, was dort wächst, ist die Frage, die der Nährstoffkreislauf auf Sa Medada beantworten muss.