Der Preis des Überflusses: Die Rettung unseres Bodens

Es ist Zeit, über Boden zu sprechen. Schmutz, der Stoff, der dich schmutzig macht, ist träge. Boden ist eine andere Geschichte. Betrachten Sie es unter dem Mikroskop und Sie werden eine Oase sehen.

Im Nahrungsnetz des Bodens leben Würmer, Käfer, Pilze, Bakterien, Protozoen und Nematoden nebeneinander. In manchen Fällen fressen sie sich gegenseitig. In anderen Fällen arbeiten sie zusammen, um zu überleben.

Wenn Pflanzen Photosynthese betreiben, geben sie Kohlenhydrate in den Boden ab und locken so Bakterien und Pilze an, sagte Jeff Lowenfels, Autor einer Reihe von Büchern über das Nahrungsnetz im Boden.

Sowohl die Pilze im Boden als auch die Bakterien, die den kohlenstoffreichen Schlamm fressen, werden dann von Protozoen und Nematoden gefressen. Der von Protozoen und Nematoden produzierte Abfall enthält wichtige Nährstoffe für das Pflanzenwachstum.

Aber nicht alle Pilze werden verzehrt, sagte Lowenfells. Das Myzelnetzwerk, das aus unterirdischen Pilzfasern besteht, spielt eine wesentliche Rolle beim Nährstofftransport im Boden. Die Fasern tragen auch dazu bei, eine widerstandsfähigere Bodenstruktur zu schaffen, ähnlich wie die Glasfasern in Glasfaser.

Untersuchungen legen nahe, dass das Vorhandensein eines Pilznetzwerks den Sämlingen den Zugang zu Wasser erleichtert, selbst wenn die lebenswichtige Ressource durch einen Überwuchs an Bäumen begrenzt ist. Dieses Pilzinternet ist das Kommunikationsnetzwerk zwischen Pflanzen.

„[Zwischen] 90 und 96 % aller Pflanzen haben diese symbiotische Beziehung“, sagte Lowenfells.

Der Symbiose-Club ist jedoch nicht exklusiv. Bakterien können ebenso wie Pilze in Pflanzenwurzeln leben. Durch eine Reihe chemischer Wechselwirkungen können sie dazu beitragen, die Wurzelhaare zu verlängern und so die Nährstoffaufnahme einer Pflanze zu verbessern, sagte Lowenfells.

Eine Studie aus dem Jahr 2019 unter der Leitung des Pflanzenbiologen James F. White Jr. an der Rutgers University ergab, dass diese wurzelbewohnenden Mikroben das Wachstum unerwünschter Unkräuter unterdrücken und widerstandsfähigere, stresstolerantere Pflanzen fördern können.

Die drei am häufigsten in kommerziellen Düngemitteln verwendeten Nährstoffe sind Stickstoff, Phosphor und Kalium, obwohl noch viele weitere Nährstoffe für das Pflanzenwachstum unerlässlich sind. In gesunden Böden sind diese Nährstoffe von Natur aus reichlich vorhanden.

Whites Studie legt nahe, dass, obwohl die langfristigen Auswirkungen der synthetischen Befruchtung und anderer Agrochemikalien unbekannt sind, es möglich ist, dass ihr Einsatz zu einem Verlust dieser symbiotischen Beziehungen geführt hat.

In Industriebetrieben werden lokale Ökosysteme zerstört und gedüngt, um Pflanzen anzubauen, die möglicherweise ökologisch nicht gut für die Region geeignet sind. Der einst wimmelnde und blühende Boden wird zu Dreck.

Die gesamte Landwirtschaft entzieht dem Boden Nährstoffe. Um ein nachhaltiges System aufrechtzuerhalten, müssen diese Nährstoffe wieder aufgefüllt werden, damit weiterhin Nutzpflanzen wachsen. Manchmal überfüttern Landwirte ihre Pflanzen und fügen mehr Dünger hinzu, als unbedingt nötig ist, um das Wachstum sicherzustellen. Durch die präzise Versorgung der Pflanzen mit den Nährstoffen, die sie zum richtigen Zeitpunkt benötigen, müssten die Landwirte jedoch nicht so viel Dünger verwenden und so die Umweltverschmutzung minimieren.

Dies ist Teil der Idee der regenerativen Landwirtschaft, einer Art des Nahrungsmittelanbaus, der die Bodengesundheit wiederherstellt; achtet auf Klima, Wasser und Artenvielfalt; und fördert Landwirte und Gemeinden.

Regenerative Landwirtschaft wird nicht durch eine einzelne Praxis definiert. „Die Verbesserung der Bodengesundheit ist umfassend und kontextspezifisch“, sagte Kelly Wilson, stellvertretende Direktorin des Center for Regenerative Agriculture an der University of Missouri. Je nach Klimaregion, Bodenzusammensetzung und sogar Verbrauchernachfrage sind unterschiedliche Techniken erforderlich.

Das Wissen, das „alternative“ Landwirtschaftsbewegungen wie die biologische, nachhaltige und regenerative Landwirtschaft vorangetrieben hat, ist wirklich origineller als alternativ. Sie komme von schwarzen, braunen und indigenen Völkern auf der ganzen Welt, sagte Wilson.

Viele verschiedene Gruppen haben sich diese traditionelle Weisheit angeeignet und modifiziert, da die Menschen allmählich verstehen, wie wertvoll sie ist.

Die Auswirkungen waren weitreichend und reichen bis in die 20 Jahre zurück, als das USDA Bio-Standards einführte. Generell dürfen Pflanzen mit dem Bio-Siegel nicht mit synthetischen Stoffen angebaut worden sein.

Heutzutage liegt der Trend zur regenerativen Landwirtschaft, insbesondere bei kleinen landwirtschaftlichen Betrieben. Zu den gebräuchlichsten Techniken gehören das Anpflanzen von Zwischenfrüchten und die Kompostierung. Der Anbau vielfältiger Nutzpflanzen statt nur einer, Wechselweidehaltung und begrenzte Bodenbearbeitung, bei der der Boden vor der Bepflanzung aufgebrochen wird, sind weitere Veränderungen, die den Boden bereichern und gleichzeitig andere Vorteile bieten.

Neben der Ausbeutung des Bodens ist die industrielle Landwirtschaft auch schädlich, da sie durch Abholzung, Überdüngung und Methanemissionen aus der Viehhaltung ein wesentlicher Treiber des Klimawandels ist.

Auf den sandigen Böden von Gainesville haben mehrere Landwirte regenerative Landwirtschaftspraktiken eingeführt, um lokale, nahrhafte Lebensmittel anzubauen und gleichzeitig den Einsatz von Düngemitteln zu begrenzen und ihre Auswirkungen auf die Umwelt zu verringern.

Daniel Robleto und Aviva Asher besitzen Nicoya Farms, einen 1 Hektar großen Bio-Bauernhof, der Teil eines größeren, 30 Hektar großen Grundstücks im Südosten von Gainesville ist. Die acht Eigentümer des Anwesens seien allesamt alte Freunde, die sich in den frühen 2000er-Jahren zu einer anarchistischen Politik und der Antiglobalisierungsbewegung zusammengeschlossen hätten, sagte Robleto.

Um das Land für die Landwirtschaft vorzubereiten, rodeten Robleto und Asher zwei Hektar Wald und verschonten so viele Bäume wie möglich. Anschließend pflanzten sie Kuherbsen und hohes Gras als Zwischenfrucht an, um ein gutes Wurzelsystem zu schaffen und so Bodenerosion zu verhindern. Das Land sei damals nicht für den Anbau geeignet, sagte Robleto, da der Boden nicht fruchtbar genug sei, damit die Zwischenfrüchte gedeihen könnten.

Mit Kuherbsen als Zwischenfrucht entzogen Bakterien in den Wurzeln der Hülsenfrüchte der Atmosphäre Stickstoff und produzierten Ammoniak, eine Stickstoffverbindung, die Pflanzen aufnehmen können. Der Prozess ist das, was Hersteller von synthetischen Stickstoffdüngern in einer chemischen Reaktion nachahmen, die als Haber-Bosch-Prozess bekannt ist.

„Es gab Bereiche, in denen es sehr hoch und grün wuchs und wir etwas Gestrüpp von der Lichtung verbrannt hatten“, sagte Robleto. „Und kurz danach wurde es gelb, verkümmert, fast wie eine tote Zone im Feld.“

Eine weitere Herausforderung war die Neigung des Geländes. Der Regen sammelte sich in der Mitte, rieselte und ergoss sich dann über die Feldfrüchte, zerstörte die Pflanzbeete, erodierte den Boden und machte die Ernte fast zunichte.

Robleto und Asher lernten und passten sich an. Sie begannen, ihre Pflanzen in halbmondförmigen Beeten anzupflanzen, die das Wasser um gekrümmte Seiten drückten. Mehrjährige Gräser rund um jedes Feld halten den Boden zusammen.

Robleto hat mit anderen Zwischenfrüchten experimentiert, darunter Sonnenhanf, Sorghum-Sudangras und Buchweizen, die ebenfalls bei der Schädlingsbekämpfung helfen können. Neunzig Tage nach dem Pflanzen mäht Robleto die Zwischenfrucht ab, legt eine schwarze Plane über die Stoppeln und lässt sie drei bis vier Wochen lang gären.

Bis dahin werde sich das, was einst ein leuchtendes Grün war, in nährstoffreichen Brei verwandelt haben, sagte er.

Robleto wird dann mit seinem Traktor den Boden bearbeiten, indem er ein Scheibengerät hinter sich herzieht und durch den Boden schneidet, der die Pflanzenschlamm vergräbt.

Bei der Bodenbearbeitung werden Ernterückstände nach der Ernte zerkleinert. Es kann jedoch auch das unterirdische Pilznetzwerk zerstören und zur Erosion des Bodens führen. Je tiefer die Scheibe schneidet, desto mehr Schaden kann sie an der Bodenstruktur anrichten.

Er denkt darüber nach, ein Gerät zu bauen, das er hinter seinen Traktor ziehen kann, um nur die ersten paar Zentimeter Erde zu bearbeiten und den Brei einzuarbeiten. Die Festplatte, die er derzeit verwendet, wirft das Bett um, sagte er.

Durch das Vergraben der Zwischenfrüchte können Landwirte organische Stoffe wieder in den Boden einbringen, wodurch der Atmosphäre Kohlenstoff entzogen wird.

Die anhaltende wissenschaftliche Debatte stellt die Frage, wie viel Kohlenstoff praktisch in Böden gespeichert werden kann, ohne dass die landwirtschaftliche Nutzfläche für die Lebensmittelproduktion vergrößert werden muss, und ob dies tatsächlich ein gangbarer Weg ist, die Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre zu senken, die heute bei 412 liegt Teile pro Million, der höchste in der Geschichte.

Kompostierung ist eine weitere Möglichkeit, wie Robleto und Asher dem Boden auf ihrer Farm wieder Kohlenstoff und Stickstoff zuführen. Ihr Kompost wird hauptsächlich aus Mulch und Hühnermist hergestellt und ist bei den Bauern vor Ort beliebt, weil er reichlich vorhanden ist.

„Wir kaufen keinen Kompost aus Vermont und lassen ihn im Umkreis von 1.000 Meilen versenden“, sagte Robleto.

Auf sandigen Böden in Florida ist es schwieriger, Nährstoffe zu speichern, die durch Düngung, Kompost oder Mist zugeführt werden. Wenn es regnet, können diese Nährstoffe ins Grundwasser, in Flüsse und Seen gelangen und schädliche Algenblüten und andere Arten von Verschmutzung verursachen

Robleto experimentiert mit Kalonit-Ton, um die Nährstoffe im Boden festzuhalten. In Zukunft plant er die Einführung von Biokohle, bei der es sich im Wesentlichen um Holzkohle handelt. Pflanzenkohle kann dazu beitragen, mehr Kohlenstoff im Boden zu speichern, und ihre poröse Oberfläche eignet sich perfekt zum Speichern von Wasser und Nährstoffen.

Vorerst verwendet Robleto weiterhin bei jeder Pflanzung Kompost. Außerdem streut er vor und während der Pflanzung Nature Safe, einen organischen Dünger. Er hofft, dass die regenerativen Techniken mit der Zeit dazu beitragen werden, den Bedarf des Bodens an Kompost und Dünger zu verringern.

Nach drei Jahren intensiver Produktion ließ Robleto eine kleine Terrasse auf seiner geneigten Farm unberührt. Um den Einsturz der Terrasse zu verhindern, pflanzte er zunächst einige Gräser auf der Terrasse. Im Laufe der Zeit ist die Terrasse dicht mit übriggebliebenen Zwischenfrüchten, Unkräutern und essbaren Pflanzen aus Florida wie Wildblumen, der Weißen Alba und dem Spinnenkraut, gewachsen.

Die Terrasse ziehe „Bestäuber, aber auch die Artenvielfalt im Allgemeinen“ an, sagte Robleto. „Wir wollen Lebensraum für Bienen, Nützlinge und natürliche Feinde von Schädlingen, also Wespen, die Raupen fressen.“

Robleto und seine Mitbauern bedenken auch die Auswirkungen der Landwirtschaft jenseits ihrer Grenzen. Gleich hinter der Farm, aber immer noch auf ihrem Grundstück, befindet sich ein bewaldetes Stück Land, das vom Umweltschutzministerium des Alachua County als Uferpuffer ausgewiesen wurde.

Dieser 75 Fuß lange Streifen, der ihre Farm von einem Feuchtgebiet und einem kleinen Bach trennt, gibt ihm die Gewissheit, dass seine Farm die Ökosysteme weiter unten nicht durch Düngemittelverschmutzung oder Erosion schädigt. Solche Puffer bieten auch Lebensraum für Wildtiere.

Methoden zur Bodenregeneration seien einzeln vorteilhaft, aber Landwirte steigerten ihre Wirkung, indem sie mehrere Methoden bündelten, sagte Wilson. Die Aufnahme von Nutztieren in das Agrarökosystem könne beispielsweise in Kombination mit anderen Praktiken Vorteile bringen, sagte sie.

Das Vieh kann Mist und Futter auf Zwischenfrüchten verteilen und diese gleichzeitig zertrampeln, um sie so in den Boden zu integrieren. Einige Befürworter der regenerativen Landwirtschaft argumentieren sogar, dass es sich nicht um ein wirklich regeneratives System handelt, wenn der Landwirt keine Nutztiere integriert.

Doch eine solche Kombination verschiedener Methoden macht die Landwirtschaft komplexer – und auch schwieriger zu skalieren.

Die heutige Landwirtschaft ist auf Standardisierung ausgerichtet. Landwirte im ganzen Land verwenden relativ ähnliche Methoden für den Pflanzenanbau, insbesondere in großen Industriebetrieben, die ausschließlich eine einzige Kulturpflanze anbauen, wie Mais oder Sojabohnen. Mit synthetischen Düngemitteln, Pestiziden und anderen Standardpraktiken könnte also das, was in Kalifornien funktioniert, in Maine funktionieren – oft auf Kosten der Umwelt.

Traditionelles ökologisches Wissen, das indigene Völker über Hunderte oder Tausende von Jahren erworben haben, leitet regenerative Praktiken. Dieses Wissen sei jedoch nicht für die Massenproduktion entwickelt worden, sagte Wilson.

Allerdings sei ein gewisses Maß an Skalierbarkeit erforderlich, um nachhaltig genügend Nahrungsmittel anzubauen, sagte Wilson. Es sei wirklich wichtig, dass alle Landwirte, ob groß oder klein, Teil des Kampfes gegen den Klimawandel seien, sagte sie.

„Ich hoffe, dass es tatsächlich den Appetit gibt, über den gesprochen wird, nach einer echten transformativen Veränderung und der Anerkennung vergangener Misserfolge“, sagte sie.

Der Fokus sollte auf lokalem Wissen und nicht auf Standardisierung liegen, sagte sie.

„Landwirte neigen dazu, anderen Landwirten zuzuhören“, sagte Wilson. „Das ist großartig, aber es macht es auch wirklich schwierig, die richtigen Empfehlungen zu geben.“

Der Zugang zu Bodentests, die den Landwirten einen Einblick in den Nährwert ihres Bodens geben und ihnen Aufschluss darüber geben, was in ihrer Region gut wächst, könnte die Landwirte zu einer nachhaltigeren Landwirtschaft bewegen.

Das Center for Regenerative Agriculture in Missouri nutzt einen 25 Millionen US-Dollar umfassenden klimafreundlichen Zuschuss des USDA, um Präzisionslandwirtschaftstechnologien zu finanzieren, sagte Wilson. Sie entwickelt ein Programm zur Finanzierung von Kleinbauern mit einem Stipendium in Höhe von 10.000 US-Dollar über einen Zeitraum von drei Jahren, ohne Einschränkungen bei der Verwendung. Um sich zu bewerben, stellten die Landwirte einen Plan für gestapelte regenerative Landwirtschaftspraktiken zusammen.

Dies gibt ihnen die Freiheit, Teil der Forschung zu sein, ihr Fachwissen über ihr Land zu nutzen und gleichzeitig etwas über die Vorteile einer Verbesserung der Bodengesundheit zu erfahren, sagte Wilson.

„Jeder Landwirt, mit dem ich gesprochen habe und der bereits ein regenerativer Landwirt ist, sagt: ‚Sie werden nicht glauben, wie meine Inputkosten gesunken sind.‘“

Wissenschaftler sagen, dass die Regeneration des Bodens nicht mit dem Pflanzen einer magischen Bohne vergleichbar ist; Es kann nicht alle Probleme im Zusammenhang mit der industriellen Landwirtschaft lösen. Aber es biete eine Lösung für die Klimakrise, sagte Wilson, und könne einen Weg in Richtung Veränderung ebnen.

Dieser Wandel betrifft sowohl den Boden als auch die Menschen: Wir verbinden uns wieder mit dem Land, erkennen die Auswirkungen der industriellen Landwirtschaft und kooperieren miteinander, um widerstandsfähigere Lebensmittelsysteme aufzubauen.

„Bei der regenerativen Landwirtschaft“, sagte sie, „geht es um den Wiederaufbau [und] die Wiederherstellung unserer landwirtschaftlichen und produktiven Ressourcen vom Boden bis zum Menschen.“

Diese Geschichte ist Teil von „The Price of Plenty“, einem Sonderprojekt zur Untersuchung von Düngemitteln des University of Florida College of Journalism and Communications und der University of Missouri School of Journalism, das von der landesweiten Berichterstattungsinitiative „Connected Coastlines“ des Pulitzer Centers unterstützt wird.