Wie Reisanbau das Klima killt

Methan-Produzenten auf dem Trockenen

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Reisproduzenten weltweit

Anbaumethode, Bodenbeschaffenheit und Klima beeinflussen nicht nur den Reis-Ertrag, sondern auch die Höhe der Methan-Emissionen. Um exakte Vergleiche anstellen zu können, startete das IRRI eine internationale Messkampagne: In fünf verschiedenen asiatischen Ländern (China, Indien, Thailand, Indonesien, Philippinen) wurden acht Messstationen in Reisfeldern aufgebaut.

Bestandteil jeder dieser Messstationen waren ähnliche Plexiglas-„Fallen“, wie sie bereits die Marburger Wissenschaftler in Italien genutzt hatten. Auch hier wurden die Luftzufuhr und –abfuhr über Klappen geregelt und in regelmäßigen Abständen Gasproben analysiert – ein nicht ganz einfaches Unterfangen. Denn weit ab von jeder Steckdose mussten die Forscher ihre Computer und viele andere elektrische Geräte mitten in den Reisfeldern mit Kompressoren betreiben.

Nach mehrjährigen Untersuchungen stellte sich heraus, dass vor allem die Art und Weise, wie die Bauern ihre Felder bewirtschafteten, einen großen Einfluss darauf hat, wie viel Methan entsteht. Wenn sie etwa das Reisstroh nach der Ernte auf den Feldern verrotten ließen, fanden die Archaebakterien besonders viel Nahrung und ließen die Methanproduktion auf Hochtouren laufen, legten die Bauern die Felder dagegen während einer Anbauperiode kurzzeitig trocken, so sank die Methan-Emission erheblich.

In den Marburger Labors wurde dieses Phänomen genauer untersucht. Conrad und seine Mitarbeiter ließen also Reispflanzen im Treibhaus wachsen. Nach gut sechs Wochen, kurz vor der Reisblüte, entwässerten sie die Pflanzgefäße und ließen den Schlamm zwei Tage lang trocknen. Dann wurden die Mini-Reisfelder wieder geflutet. Während des gesamten Versuchs nahmen die Forscher Gasproben und analysierten deren Methan-Gehalt. Ihre Laborversuche bestätigten die Ergebnisse aus der IRRI-Messkampagne: die Methan-Freisetzung unmittelbar nach der Entwässerung war besonders hoch. Mit der Drainage wurde schlagartig das gesamte Methan frei, das unter der Wasseroberfläche gefangen war. Nachdem die Reispflanzen wieder unter Wasser standen, ging die Methan-Emission jedoch wieder drastisch zurück.

Dieser Effekt hielt – zum Erstaunen der Marburger Mikrobiologen – sogar über vier Wochen, bis zum Ende des Versuchs, an. Ralf Conrad hat eine Erklärung parat: „Während der kurzen Drainage wird der Schlamm gut belüftet. Dadurch kann Sauerstoff die Eisensalze und andere Stoffe oxidieren. Diese werden dabei selber zu guten Oxidationsmitteln. Das alles aber ist „Gift“ für die Bakterien. Sie drosseln ihre Produktion und können sie erst wieder hochfahren, wenn die Oxidationsmittel im Schlamm verbraucht sind – und das kann eben Wochen dauern.“

Im Vergleich zu Kontrollversuchen nahm die Methan-Produktion in den kurzzeitig trockengelegten Feldern insgesamt um 50 Prozent ab. Allerdings wurde organisches Material stattdessen vermehrt zu Kohlendioxid abgebaut. Die Kohlendioxid-Emission stieg sogar um 50 Prozent. Trotzdem wäre es für das Weltklima ein Gewinn, würden mehr Reisbauern ihre Felder periodisch entwässern, da Methan – wie bereits erwähnt - ein viel stärkeres Treibhausgas ist als Kohlendioxid. Das durch Trockenlegung „eingesparte“ Methan hätte den Treibhauseffekt rund ein Dutzend mal stärker „angeheizt“, als das stattdessen entstandene Kohlendioxid!

Heute ernähren sich rund 2,5 Milliarden Menschen in erster Linie von Reis. Die Wissenschaftler des IRRI auf den Philippinen schätzen, dass diese Zahl bis zum Jahr 2025 auf rund 3,5 Milliarden zunehmen wird. Sie versuchen deshalb weiterhin, Reissorten und Anbaumethoden zu entwickeln, die noch höhere Erträge liefern, dabei aber die Umwelt und das Weltklima möglichst wenig schädigen. Grundlagenforschung, wie sie Ralf Conrad und seine Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie in Marburg betreiben, kann dazu wertvolle Beiträge liefern.

GEOMAX Ausgabe 6, Herbst 2003; Autorin: Ute Hänsler

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