Projekt 34433/01

Blühstreifen-Komplexe in der intensiv genutzten Agrarlandschaft zur Förderung von Ökosystemdienstleistungen

Projektdurchführung

Universität Koblenz-Landau Institut für Umweltwissenschaften AG Geoökologie und Physische Geographie
Fortstr. 7
76829 Landau

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

a) Untersuchung der Effekte solcher Blühstreifen unterschiedlichen Alters und Einsaat-Historie aus den vergangenen acht Jahren auf Kohlenstoff-, Nährstoff- und Wasserspeicherfähigkeit.
b) Ermittlung der Effekte des Umbruchs solcher Blühstreifen auf eben diese Ökosystemfunktionen.
c) Bestimmung, welche Rolle die Distanzen zwischen den Blühstreifen und den Resten halbnatürlicher Habitate (Blühstreifen in 10 %, 5 %, oder 0 % in Kontrollflächen) und deren Qualität für die Bestäubervielfalt und Zusammensetzung (Bienen und Schmetterlinge) in den Untersuchungsgebieten spielen.
d) Modellierung der Relevanz solcher Blühstreifen (10 %, 5 % versus 0 %) für die Kohlenstoff-, Nährstoff- und Wasserspeicherung sowie Bestäubungsleistung bezogen auf die Landschaftsebene.
e) Zusammenstellung und Verbreitung einfacher Handlungsempfehlungen für Landwirte, wie die Anordnung und der Flächenanteil von Blühstreifen in etwa gewählt werden sollte, um größtmögliche Bestäubervielfalt und andere Ökosystemdienstleistungen in der Landschaft zu fördern.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGeplant war die Entnahme von Bodenproben in langjährig als Blühstreifen genutzten Flächen und jeweils angrenzendem Acker sowie in kürzlich umgebrochenen Blühstreifen. Die Bodenuntersuchungen erfolgten im Oberboden, im Pflughorizont und in einer Schicht des Unterbodens, um die Veränderung des Potenzials des Bodens Kohlenstoff, Nährstoffe und Wasser zu und auf die Flächen hochzurechnen. Die Bestäuberleistung und die Effekte unterschiedlicher Distanzen der Blühstreifen und anderer Strukturen zueinander werden durch eine Merkmalsanalyse der Bienen- und Schmetterlingsdaten ermittelt. Diese umfangreichen
Kartierungen der Bienenfauna und aus Schmetterling werden aus dem angelehnten Projekt des IFAB zur Verfügung gestellt werden. Die zwei Untersuchungsgebiete befinden sich im oberen Rheintal nördlich und südlich von Karlsruhe.


Ergebnisse und Diskussion

Nach unseren Ergebnissen wären Blühstreifen ein valides und einfach umzusetzendes Mittel, um das 4 per Mille Ziel der COP21 zu erreichen. Die Anbauweise müsste nicht geändert werden.
Jedoch sind Blühstreifen keine Patentlösung zur Erreichung des 4 pro Mille Ziels, zum einen da die Sequestrierung des Kohlenstoffs regional sehr unterschiedlich ausfallen kann (tonreiches Dettenheim versus tonarmes Rheinmünster), zum anderen wird irgendwann eine Sättigung des speicherbaren Kohlenstoffs erreicht. Darüber hinaus konnten wir für Kohlenstoff am Ton eine Abreicherung in den unteren Bodenschichten (überregional -8,2 % im Unterboden) beobachten, ein Effekt, der möglicherweise mit einer Verlängerung der Laufzeit der Blühstreifen behoben werden könnte. Eine Verkleinerung des prozentualen Anteils der Blühstreifen an der Gesamtfläche der Agrarbetriebe, wie 2018 und 2019 in Dettenheim geschehen (5 % der Fläche = 2,5 ha) führt dementsprechend zu geringeren Sequestrierung von CO2 als Gesamtkohlenstoff im Boden. In so einem Fall müsste folglich die CO2-Speicherung auf der aktiven Ackerfläche erhöht werden, um das 4 pro Mille Ziel weiterhin zu erreichen. Da der Effekt der Kohlenstoffanreicherung allerdings bereits kurz nach der
erneuten agrarischen Nutzung der ehemaligen Blühstreifenflächen verloren geht, müssen die Flächen langjährig, wenn nicht dauerhaft, als Blühstreifen genutzt werden und dürfen nicht über die landwirtschaftliche Fläche eines Agrarbetriebs „wandern“. Langfristig werden sich so auch die positiven Begleiterscheinungen von Kohlenstoff auf den Wasser- und Nährstoffhaushalt des Bodens durchsetzen. Eine Bestandszeit von 7 Jahren scheint hierfür jedoch noch nicht ausreichend zu sein. Generell gilt, je mehr Flächen als Blühstreifen
außer Nutzung genommen werden, desto mehr Kohlenstoff kann pro Agrarbetrieb gespeichert werden. Auf Grundlage der vorliegenden Ergebnisse können gesicherte Aussagen für das Jahr der Hauptprobenahme 2017 gemacht werden. Wie lange die beobachteten Effekte, nach der erneuten agrarischen Nutzung der Blühflächen, nachweisbar sind, ist aufgrund der geringen Stichprobenanzahl nicht gesichert. Daraus folgt, dass 8 Wiederholungen (Anzahl der Blühstreifenflächen 2017) für eine gesicherte Aussage zu den betrachteten Bodenparametern ausreichend sind, ? 4 Wiederholungen reichen jedoch nicht um statistisch
valide Aussagen treffen zu können. Daher können für die Langzeiteffekte der Flächen, über die Nutzung als Blühstreifen hinaus, nur sehr unsichere Aussagen gemacht werden. Cges scheint am stabilsten und bleibt am längsten erhalten (? 2 Jahre). Sehr wahrscheinlich ist jedoch, dass die positiven Effekte der Blühstreifen auf den Bodenkohlenstoff allgemein, bei erneuter agrarischer Nutzung, nicht sehr lange anhalten werden. Bei einem erneuten Experiment zur Kohlenstoffanreicherung von Blühstreifen und deren Langzeiteffekt nach erneuter agrarischer Nutzung der ehemaligen Blühstreifenflächen, ist daher darauf zu achten, dass die Blühstreifen
mindestens 7 Jahre in Nutzung sind, alle Proben (mindestens 8 pro Blühstreifen und Acker) nach der gewünschten Laufzeit in agrarische Nutzung übergehen und alle Flächen in den Folgejahren weiterhin beprobt werden (Proben mind. 8 pro Nutzungsart).


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die Tagungen EGU 2020 und DBG 2021 sind coronabedingt ausgefallen.


Fazit

Langjährige Blühstreifen zeigen zwei positive Ökosystemdienstleistungen: Sie 1) wirken sich positiv auf bestäubende Insekten aus (siehe Bericht IFAB) und 2) begünstigen die Anreicherung von Kohlenstoff im Boden. Die positive Ökosystemdienstleistung der Kohlenstoffanreicherung tritt bereits nach 7 Jahren (hier: Laufzeit 2011-2017) der permanenten Nutzung der Flächen als Blühstreifen in Kraft. Allerdings ist die Wahrscheinlichkeit
dafür, dass der positive Effekt der Kohlenstoffanreicherung bereits kurz nach der erneuten agrarischen Nutzung der ehemaligen Blühstreifenflächen verloren geht sehr hoch.
Aufgrund ihrer positiven Auswirkungen auf den Kohlenstoffhaushalt der Flächen, scheinen Blühstreifen ein probates Mittel um das 4 pro Mille Ziel des Rahmenübereinkommens über Klimaänderungen der Vereinten Nationen (UNFCCC, COP21) zu erreichen.