Der Wechsel von fossilen zu erneuerbaren Energieträgern wird den Eintrag der Nährstoffe Schwefel und Selen aus der Atmosphäre in den Boden erheblich reduzieren.
Foto: REUTERS/Pascal Rossignol

Der allmähliche Wechsel von fossilen zu erneuerbaren Energieträgern hat auch Einfluss auf den Eintrag von Nährstoffen in den Boden, besonders dürften Schwefel- und Selengehalt abnehmen. Dies könnte in einigen Regionen der Welt die Ernährungssicherheit gefährden und einen Mangel an lebenswichtigen Nährstoffen hervorrufen, wie Forschende unter Leitung der Eawag im Fachmagazin "Nature Communications Earth & Environment" berichten. Die Studienautoren fordern nachhaltige Düngemittel-Stratgien, um die Ernährung der Weltbevölkerung sicherzustellen.

Schwefel für das Pflanzenwachstum

Bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Erdgas oder Erdöl gelangen unter anderem Schwefel und Selen in die Atmosphäre und über Regen in die Böden. In hohen Konzentrationen sind die Elemente zwar schädlich. Aber Schwefel ist essenziell für das Pflanzenwachstum. Selen wiederum ist ein unverzichtbares Spurenelement für Mensch und Tier, das über die Nahrung aufgenommen wird. Der Selengehalt von Nahrungsmitteln hängt dabei stark von der Selenkonzentration im Boden ab.

Das Team um die Biogeochemikerin Lenny Winkel von der ETH Zürich und des Wasserforschungsinstituts Eawag modellierte nun basierend auf heutigen Verteilungskarten, wie sich weltweit die Deposition dieser Elemente bis Ende des Jahrhunderts in Böden verändern könnte. Dazu griffen sie auf zwei Klimaszenarien zurück, bei denen die Luftverschmutzung verstärkt bekämpft wird. Je nach Szenario findet ein rascher Umstieg auf erneuerbare Energiequellen statt oder eine Verlagerung von Kohle auf das Selen-ärmere Erdgas zur Energieerzeugung.

Vorhersage der Veränderungen bei Schwefel (links) und Selen (rechts).
Grafik: Eawag/Ari Feinberg & Lenny Winkel

Unterversorgung mit Selen

Demnach könnten die Einträge von Schwefel in landwirtschaftlich genutzten Böden insbesondere in Asien, Nordamerika und Europa um 70 bis 90 Prozent zurückgehen, diejenige von Selen um 55 bis 80 Prozent. Es gibt Schätzungen, wonach bereits heute zwischen einer halben und einer Milliarde Menschen mit Selen unterversorgt sind, wie die Eawag mitteilte. Auch ein Mangel an Schwefel gefährde zunehmend die Ernährungssicherheit weltweit.

Aus Sicht der Studienautoren sollte der voraussichtlich künftigen Nährstoff-Armut mit entsprechenden Düngemitteln entgegengewirkt werden. Dafür brauche es nachhaltige Strategien, damit eine sichere und gesunde Ernährung der Weltbevölkerung gewährleistet sei. (red, APA, 27.5.2021)