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nachdem wir vorhin ein sehr tiefes technisches Thema in der IT hatten haben wir jetzt eine Spezialistin zur zur Agrarwirtschaft oder wie kann ich das nennen Agrarwirtschaft ich freue mich sehr dass Hanna uns etwas erzählt über die Nitratauswaschung im akerland das ist ihre Dissertation also sie kennt sich da wirklich gut aus und wie schon immer die Leute die im Stream zuschauen können sehr sehr gerne Frage stellen im Chat den Link zum Chat findet ihr direkt unterhalb vom Stream also klickt da das Chat an Chat Tab an und dann könnt ihr dort Fragen stellen ich werde Hanne dann am Ende diese Fragen weiterleiten und dann bleibt mir nur noch übrig euch viel Spaß zu wünschen bei diesem Vortrag Anna du hast die Bühne danke vielal genau wie schon angekündigt gibt es jetzt einen ziemlich thematischen Umbruch dieses vierjährige Projekt ist so naturwissenschaftlich zwischen der Agronomie und der Hydrogeologie angesiedelt in meiner Doktorarbeit habe ich die Nitratauswaschung unter Ackerland untersucht Nitrat das werdet ihr später noch sehen das ist einfach eine Form von Stickstoff die aus den Dünger stammt ich muss ein bisschen schmunzeln als ich das Programm sah eben es gibt jetzt ziemlichen Bruch aber was ich heute nicht zeigen werde ist meine ganzen rsripts m ich habe wirklich versucht das ein bisschen thematisch runterzubrechen ich weiß nicht welches Vorwissen ihr habt die arsripts werde ich heute nicht zeigen aber thematisch ist das im Hintergrund zumindest doch auch ein bisschen passend ich werde die Einführung zu diesem Thema ein bisschen ausführlicher gestalten ich weiß nicht genau was ihr schon wisst welchen Hintergrund ihr habt wenn es Fragen gibt Verständnisfragen dann meldet euch doch gleich in diesem Teil und kann ich diese er klären für mich scheint alles sehr logisch grundsätzlich brauchen wir in der Landwirtschaft Stickstoffdünger damit die Ernährungssicherheit gewährleistet ist wie ihr hier unten seht habe ich ein Pointer nein okay wie ihr links unten seht brau
chen die Pflanzen neben Regen und Sonne zur Fotosynthese auch gewisse Nährstoffe und Stickstoff ist einer der wichtigsten wenn ich der wichtigste Nährstoff für die Pflanze das müssen wir also hinzugeben weil D mit der Pflanze und der Ernte auch immer Stickstoff entzogen wird diese Düngung diese Stickstoffdüngung hat aber leider auch negative Konsequenzen was man im rechten Bild sieht ein Teil dieses Stickstoffs gelangt nämlich nicht in die Pflanze und damit in unsere Nahrungsmitteln sondern wird in unsere Grundwasserleiter ausgewaschen welches wir in der Schweiz als Trinkwasser verwenden das führt zu erhöhten nitratgehalten in unserem Trinkwasser und auf dem nächsten slide komme ich noch darauf zurück warum wir das nicht unbedingt wünschen ihr seht vor allem im Mittelland für diejenigen aus dem Ausland die zuschauen von ja dort wo die gelben und roten Punkte sind also das ist nicht Gebirge sondern das ist wirklich m flaches Land sehr geeignet für die Landwirtschaft und sehr ertragsreiche Böden dort haben wir eben Landwirtschaft und erhöhte Nitratwerte äh in unseren
grundwasserleiten warum kümmert uns das Nitrat im Grundwasser da unterscheide ich gerne zwischen zwei unterschiedlichen komplett unterschiedlichen Gesichtspunkten das eine ist die menschliche Gesundheit und wenn man da ein bisschen googelt dann kommt schnell der Begriff blue Baby Syndrome das ist aber bei uns nicht so relevant es ist so dass Nitrat in unserem Kreislauf an die Stellen andocken kann wo sonst Sauerstoff andocken würde das ist dann also diese Rezeptoren sind blockiert wenn man sehr viel Nitrat isst oder trinkt und das wurde vor allem in Babys beobachtet die nicht gestilt wurden sondern die eine formula bekommen an also in aufgelöst in Trinkwasser verunreinigt Trinkwasser und da sie dann einen Sauerstoffmangel erlitten bekommen sie einen blauen Kopf eine blaue Haut aber das ist wirklich nur bei sehr sehr hohen Nitratwerten der Fall also bei uns in der Schweiz ist das kein Risiko was aber vermutet wird und worauf viel Forschung hindeutet ist dass das Krebsrisiko gerade von darmmenkrebs bereits bei leicht erhöhten Nitratkonzentrationen im Trinkwasser erhöht ist wenn man das jahrelang in diesen Konzentrationen zu sich nimmt und deshalb haben wir einen Grenzwert für unseren Trinkwasser in der Schweiz der liegt bei 40 mg pro Liter ähm ich bin da nicht sicher ich glaube in Deutschland ist er bei 50 ähm das hat irwie mit einer Berechnungsmethode zu tun genau das ist quasi der erste gesetzliche Grenzwert wir haben auch einen zweiten gesetzlichen Grenzwert der sich nicht auf die menschliche Gesundheit bezieht und das Trinkwasser sondern auf das Grundwasser an sich und der liegt in der Schweiz bei 25 mg Nitrat pro Liter wenn ihr die Schweiz anschaut dort rot hinterlegt dann seht ihr oder ihr wisst wahrscheinlich auch wir liegen zu oberst an sehr vielen sehr wichtigen und sehr großen Flüssen in Europa und wir sind vertraglich dazu verpflichtet dass wenn das Wasser über die Grenze fließt das einem bestimmten ja qualitativen Anspruch genügt wenn wir also zu viel Nitr
at über die Grenze schicken haben alle anderen unten dran auch ein Problem was passiert wenn das eben nicht den ganzen Fluss entplang gemacht wird sehen wir in der Nordsee das ist die Küste dort vor Holland wo eben dieses Problem besteht dass zu viel Stickstoff in die Nordsee gelangt das führt zu einem Artensterben das bringt quasi das ganze Ökosystem durcheinander weil all dieses diese Pflanzen und Tierarten die sind eigentlich m ja die die brauchen einen tiefen Stickstoff Level und wir bringen viel zu viel Stickstoff eben in diese Nordsee fürht zu atensterben und das wollen wir sicher nicht wir haben also ein Zweig gesetzliche Grenzwerte in der Schweiz wenn es jetzt in einem Gebiet sichtbar wird dass diese 55 mg pro Liter überschritten werden dann ist der zuständige Kanton das zu verpflichtet Maßnahmen einzuleiten um das Grundwasser wieder sauber zu machen das ist nicht nur in der Schweiz so das ist auch in Deutschland so das ist eigentlich in ganz Europa ein Problem und auch in vielen Teilen von von Nordamerika man muss aber sagen dass eigentlich alle fast Alleen staatlichen kantonalen Programme bis jetzt die Ziele komplett
verfehlen das ist auch der Fall in meinem Untersuchungsgebiet das ist das goi im Kanton soloturn ich stehe hier hier im im Jura und blicke nach Süden wir haben dort hinten das Kernkraftwerk göskgen und davor olon hier seht ihr die Autobahn die dort hinten nach Lucern abbiegt und wenn schön Wetter wäre würde man hier die Alpen sehen und hier ist also dieses Tal wo 20000 Leute leben und die auch mit dem lokalen Trinkwasser versorgt werden nochmals in Deutschland läuft diese Trinkwasserversorgung teilweise etwas anders ab da wird das Wasser über sehr weite Distanzen transportiert gerade im Raum München bei uns in der Schweiz ist das eigentlich nicht so dass wirklich das das Trinkwasser sehr lokal gewonnen wird es ist ein ein Tal mit sehr fruchtbaren Böden weshalb auch sehr viel Landwirtschaft betrieben wird und sehr erfolgreich Landwirtschaft betrieben wird und jetzt müsst ihr euch eine dritte Ebene vorstellen Grundwasser ist immer so ein bisschen man sieht es nicht wo ist das also wenn ihr euch eine 20 m dicke Erdschicht ganz vereinfach vorstellt dann kommt danach so eine kieserdschicht und dort ist das Grundwasser gespeichert das heißt es ist wirklich noch mal 20 m und ist dann kommt das Grundwasser in anderen Regionen kommt das viel weiter oben aber hier ist es recht tief unten es ist auch ein sehr mächtiger Grundwasserleiter also äh da kann man eigentlich sehr viel Trinkwasser daraus produzieren wir haben aber das Problem dass ähm dieses Trinkwasser eben mit Nitrat belastet ist ich zeige euch hier rechts die Werte aus vier äh Pumpstationen die dort auch mit Punkten eingezeichnet sind dort wird seit den 90er Jahren die Nitratkonzentration gemessen und ihr seht in drei von vier gezeigten Pumpwerken ist wirklich dieser Grenzwert von 25 wo der Kanton aktiv werden muss überschritten kleine Erklärung warum das der Fall nicht ist bei Moos dieser blauen Linie knapp über 10 wir haben die Jurakette also da wo ich jetzt drauf stehe im Bild ist dort nördlich dort wird weniger
Landwirtschaft betrieben und dieses Wasser kommt jetzt quasi von Norden her in diesen Grundwasserleiter im Tal rein und verdünnt dieses Wasser leider im Rest des Grundwasserleiters ist di nicht der Fall dort wird sehr wenig verdünnt wir haben keinen Fluss in in diesem Tal die Aare verläuft nördlich im Seitental wir haben die dünnen das ist so ein ja ich würde sag sagen fast schon ein Kanal mit zu wenig Wasser für die Verdünnung wir haben natürlich ein bisschen Regenwasser das versiert aber sind suboptimale Konditionen jetzt aus geologischer Sicht in diesen Tal genau wie ich schon gesagt habe ab 25 mg Nitrat prooliter muss der Kanton aktiv werden der Kanton hat das in den 90er Jahren gesehen dass da ein Problem existiert und im Jahr 2000 bei diesem Strich hat man ein Projekt begonnen in Zusammenarbeit mit vielen Landwirten um eben diese Nitratkonzentration zu senken in ersten 4 f Jahren hat man gedacht yes die Konzentration sinkt alles in Ordnung leider langfristig kann man sagen zumindest steigt die Konzentration nicht mehr also Teilgewinn aber sie sinkt auch nicht nicht und deshalb wurde auch mein doktoratsprojekt gestartet 2017 um herauszufinden was ist da los was passiert warum sehen wir das nicht die Landwirte geben sich wirklich extreme Mühe für den Kanton ist es finanziell aufwendig weil alles was die Landwirte machen muss finanziell kompensiert werden und der Kanton hat natürlich auch ein Interesse da zu schauen lohnt sich das und ich werde auf meinem letzten slide darauf zurückkommen warum wir das nicht sehen ich mache jetzt zwei kleine Kontext slides weil ich eben nicht genau weiß was ihr für einen Hintergrund habt ich denke nicht alle kennen den Stickstoff kreislf gut genau ich verstehe auch zu wenig von von reiner Informatik das ist Stickstoff
Kreislauf nicht ganz einfach und ich werde auch nicht auf jedes Detail eingehen grundsätzlich Stickstoff tritt in der Umwelt in verschiedenen Formen auf ihr habt eben unter dieses Nitrat no3- es kann auch aber Nitrit sein Ammonium und so weiter das ist grundsätzlich eine natürliche Zyklus aber wir verändern ihn halt anthropogen also wir haben oben die Düngung man kann mit synthetischenem Düngern düngen ich nenne das Dünger aus dem Sack das sind so weiße Kügelchen die eben synthetisch hergestellt werden mit dem Haberbosch Prozess man muss dazu sagen diese Produktion findet eigentlich immer in der Nähe statt wo es irgendwie gerade viel Erdgas gibt Erdöl weil dieser Haberbosch Prozess ist wahnsinnig energieintensiv der nimmt ein Stickstoff aus der Luft und bringt das in eine Form wie es nachher die Pflanze verwenden kann also weit weg von klimaneutral es gibt auch die organische Düngung das ist Kompost Mist Gülle
genau die synthetische synthetischen Formen Ammonium und Nitrat die sind direkt für die Pflanze verfügbar hat den Vorteil man kann untersuchen oder ausrechnen wann braucht meine Pflanze wie viel und was und die Pflanze kann das ziemlich direkt aufnehmen bei der organischen Düngung funktioniert das nicht so m deshalb habe ich dort auch diese organische Substanz so ein bisschen in einer Blackbox gezeichnet diese organischen Substanzen enthalten extrem komplexe und vielfältige Stickstoffverbindungen die wir auch gar nicht alle so gut kennen und schon gar nicht verstehen ähm wir haben so ein bisschen Richtwerte wann wir wie viel organischen Dünger geben sollten müssen aber das kann die Pflanze nicht direkt so gebrauchen eben weil das extrem komplexe Moleküle sind genau aus diesem Blackbox organischen Material kann aber durch Mineralisierung durchaus etwas entstehen was die Pflanze dann gebrauchen kann das hängt von diversen Faktoren ab sagen wir mal einfach Zeit dann gibt es Ammonium das ist positiv geladen und am Ende das sind Umwandlungen durch Bakterien und andere Mikroben gibt es Nitrat das Problem mit Nitrat ist dass es negativ geladen ist die tonplättchen die sehr in hohen Mengen in unserem Boden vorkommen sind ebenfalls negativ geladen das heißt der Boden stößt quasi dieses Nitrat ab das Ammon bleibt kleben aber das Nitrat kann durch die Bodenschicht in unser Grundwasser ausgewaschen werden eine weitere Form von Stickstoff die ihr sicher kennt ich habe es nämlich heute auch schon gerochen ist Ammoniak es ist auch Teil von diesem Zyklus mit volatili ich weiß nicht auf der deutsch volattization gibt es diese ammoniakverbindungen die eben auch Teil dieses stickstoffzyklus sind aber ich werde heute nicht über diese
sprechen Kontext 2 und Frage für euch damit es ein bisschen interaktiver wird ich weiß nicht ob ihr aus der Wirtschaft das Donut Modell kennt ist vielleicht den einen oder anderen ein Begriff das ist so etwas ähnliches das ist so ein Modell das in Sch entwickelt wurde vor 12 Jahren ungefähr ich finde das ein recht cooles Modell und ich finde auch die Leute wissen noch ein bisschen zu wenig darüber grundsätzlich wurde unser ganzes Ökosystem in ich glaube neun Teile aufgeteilt und jetzt wenn wir uns in diesem grünen Teil befinden pro Teil Ökosystem dann ist noch alles gut dieses Ökosystem funktioniert und je weiter wir nach außen kommen desto mehr haben wir Menschen halt dieses Ökosystem verändert so verändert dass es kritisch wird und wir die natürlichen planetaren Grenzen nicht mehr einhalten wir haben die Klimakrise ganz oben die sicher allen ein Begriff ist also da sind wir schon auch im roten Bereich noch nicht so schlimm wir haben süßwasserverbraucht da wird unterschieden zwischen grün und blau blau ist das Wasser das wir so trinken sehen in Flüssen und grün ist das Wasser z.B dass die Pflanzen brauchen das über Transpiration ausgeschieden wird oder auch von den Bäumen aufgesogen wird wir haben Ozonabbau in der Stratosphäre die aerosolbelastung die ist momentan noch nicht bewertet kommt aber noch Versauerung der Ozeane wir haben Stickstoff und phosphorkreislauf was ich sehr spannend finde ist die Einbringung neuartiger Substanzen und Organismen das fand ich auch so einen sehr abstrakten Begriff was euch vielleicht mirr hilft ist Pestizide genetisch modifizierte Organismen oder sonst Plastikpartikel das ist auch neuartig und das ist auch nicht natürlich und da muss man eben auch bewerten wie das dann das Ökosystem beeinflusst Wandel in der Landnutzung Biosphäre das sind die neuen und jetzt meine Frage an euch einfach kurz aus Auflockerung in welche planetare Grenzen spielt die Nitratauswaschung
rein m verauerung der Ozeane dieü abtransportiert wird kann wenn das noch umgewandelt wird nicht Rat ich würde jetzt sagen eher ein kleiner Einfluss aber kann ja gerade über Ammoniak und so
weiter weitere Ideen
ja genau also wir haben hier den Stickstoffkreislauf und ihr seht das ist so ziemlich der größte rote Balken den wir haben das W wir komplett eigentlich aus aus den planetaren Grenzen raus
weitere einfach Ideen ja vielleicht die Einbringung neuartiger Substanzen und Organismen kann ich werde es heute nicht erwähnen aber es gibt Substanzen die diese Kaskade Ammonium Nitrit zu Nitrat wie blockieren die kann man den Dünger beimischen und dann wird das Ammonium nicht so schnell in Nitrat umgewandelt ich habe das getestet ich werde heute nicht darüber reden genau aber das wäre so eine neuartige Substanz dort hinten war noch eine
Meldung nicht mehr ist das eine h
alle ja also unversehthit der Biosphäre ich habe euch gesagt also wenn wir zu viel Stickstoff haben in der Nordsee dann gibt es ein Durcheinander dort die Diversität geht nach unten Klimakrise würde ich sagen direkt eher nicht Verbrauch Süßwasser es geht um unser Trinkwasser also dort das blaue genau sehe ich auch so ein bisschen betroffen also ihr seht schon nur um das zu bewerten muss man extrem viele Faktoren eigentlich so mit einbeziehen also wenn ich jetzt wander in der Landnutzung bewerten müsste muss ich auch irgendwie alle anderen Themen schon bedenken das ein bisschen als Kontext ich zeige euch jetzt sehr kurz wie man Nitratauswaschung messen kann es hat mehr Dinge auf den Folien als dass ich erzähle wenn das jemanden interessiert gerne am Anschluss noch Fragen aber ich denke es sind glaube ich keine Techniker oder so oder andere postdgs im Publikum die das machen wollen und sonst gerne auf mich zukommen zuerst einmal wo habe ich das gemacht ich habe mit acht Landwirten direkt zusammengearbeitet die mir Felder zur Verfügung gestellt haben grundsätzlich haben Sie diese Felder einfach ganz normal weit bewirtschaftet das ich habe mit ihnen geschaut wie dünkt ihr normalerweise wann dünkt ihr in welcher Form m mach das bitte einfach mal weiter im ersten Jahr und im zweiten und dritten untersuchungsjahr habe ich die Hälfte der Feld aufgeteilt in drei Streifen das ist n für ich sag dem neutral dort hat der Landwirt weiter einfach so gemacht was er sonst auch machen würde ich binu wirklich im Moment nur die männliche Form weil es war waren nur Männer F das jemanden stört es war so M1 und M2 measure one measure 2 dort haben wir geschaut dass wir die Stickstoffmenge reduzieren oder dass wir eine andere stickstoffart wählen die eventuell die Auswaschung vermindert wenn jetzt die Fruchtfolge anschaut ich weiß nicht wie viele von euch ja ähm sich mit Fruchtfolgen beschäftigen ich erkläre das jetzt einfach kurz für mich ist es so ganz klar aber ich habe gemerkt mit meine
n Studenten an der Uni die haben keine Ahnung wann ein Mais geerntet wird grundsätzlich in dieser Region hat man so zwei bis drei Jahre kunstwiese in Deutschland ist es wieder ein anderer Begriff das heißt nicht kunstwiese aber der Begriff fällt mir gerade nicht ein Wiese wo man vier bis fünf Mal mäht pro Jahr und dann Gülle drauf tut und das ist für die Kühe zwei bis dre Jahre und dann wird im April ungefähr diese Wiese umgebrochen oder ein Pestizid appliziert damit dieser diese Wiese kaputt geht dann wird der Mais Gesit der Mais wird noch im gleichen Jahr im Oktober geerntet dann wird direkt ein Wintergetreide geset noch im spä Herbst das wächst dann etwa so hoch bedeckt im Idealfall den Boden über den Winter und wächst dann einfach im Frühling weiter bis es im Juli geerntet wird das ist in meinem Fall oft Weizen Winterweizen nach dem Winterweizen fängt das ganze wieder von vorne an man macht dann wieder Wiese je nach Landwirt kann das aber auch ein Raps sein oder Raps und noch ch ein Getreide das kommt ein bisschen auf den Landwirten an und auf die
Marktsituation genau was ihr vielleicht euch merken könnt ist so die Reihenfolge kunstwiese Mais Getreide das ist eigentlich das wichtige jetzt wie misst man Auswaschung das ist nicht ganz so einfach es gibt verschiedene Arten einfach hier kurz drei ich habe noch eine vierte aber auf die gehe ich heute nicht ein ähm sind die erste Methode sind siia self intetegr selbstintegrierende Akkumulatoren da war ich mit dem kann ich nicht zu den Landwirten das ist viel zu kompliziert und ich habe so in den ersten Wochen einfach gesagt ja das sind Plastikteller die wir im Boden vergraben habe dann wenige Tage danach gemerkt das Ding hat nichts mit einem plastiktellerer zu tun es ist mehr so eine Konservenbüchse die mit Sand gefüllt ist und einem Granulat einem sehr spezifischen Granulat diese Büchse stellt man in den Boden unter die Wurzeln deshalb mussten wir so Löcher graben zur Freude der Landwirte die Büchse stellt man unter den Boden eben unter die Wurzeln und das Wasser fließt durch die Büchse durch aber das Nitrat bleibt an diesem granulatkleben und nach einem Jahr haben wir die Büchsen wieder ausgegraben die nächsten reingestellt ins Labor gebracht und das Nitrat desorbiert dann wussten wir wie viel ist da durchgeflossen pro Büchse und auch pro Fläche ich nenne das weiter Plastikteller ich glaube das ist ganz in Ordnung das zweite ist man nimmt einfach Bodenproben ich bringe die Bodenprobe ins Labor und desorbiere dort auch den Stickstoff von diesen bodenpartikeln das war recht aufwendig wir haben das zweimal pro Jahr gemacht und ähm nicht nur auf meinen 11 Feldern sondern pro mal in auf 20 und deshalb hatten wir so ein kleines Maschinchen dass das ziemlich schnell nehmen kann weil wir brauchten 12 Bodenproben auf 90 cm pro Streifen das ist ziemlich viel und wir haben das mal von Hand versucht und nach einem halben Tag abgebrochen das dritte sind saugkörzen ich habe jetzt leider keine hier we ich habe alle kaputt gemacht beim Ausgraben ähm ihr habt hier oben so ein Bil
d das ist so eine Keramikplatte am Ende und dann so wie ein fester Schlauch mit einer Leitung dahinter die haben wir auch dort in den Boden reingegraben so mit einem Winkel damit diese Keramikplatte auch unter die Wurzeln gelangt dann haben wir die Leitungen verlegt auch zur großen Freude der Landwirte den ganzen Ding aufgegraben die Leitungen verlegt damit wir am Ende des Feldes so eine Schaft einbauen konnten mit Flaschen und die Leitungen gingen pro saukerze zu einer Flasche wir haben dort ein mit einer Pumpe und Autobatterien ein Vakuum ein ständiges Vakuum angelegt und dann wurde quasi das Bodenwasser aus dem Feld an meinen Feldrand gesogen wenn die Pumpe funktionierte was auch nicht immer der Fall war ähm und so konnte ich einmal pro Monat zu diesen Flaschen diese Lehren zuschrauben und dann eigentlich auch im Labor auf Nitrat analysieren mit einer jonenanalyse warum am Feldrand ich wollte ja dass mein Landwirt alles genau gleich macht wenn ich jetzt mitten im Feld eine Installation habe muss er mit demem Traktor immer da irgendwie herumfahren und das ist nicht mehr so wie er es ohne mich machen würde das hat wirklich Auswirkungen auf Verdichtung wo kann er welchen Dünger platzieren etc deshalb haben wir halt aufgegraben und wieder
zugeschüttet jetzt zu den Resultaten das sind es zuerst einmal einfach die
Bodenproben wie schon gesagt wir haben im Herbst und im Frühling Bodenproben genommen die Balken sind die herbstproben und die Diamante sind die frühlingsproben und was wir gesehen haben ist dass wir immer im Frühling weniger Stickstoff haben als im Herbst das haben wir auch so erwartet warum ähm eventuell nimmt die Pflanze nach der herbstbodentrobe noch ein bisschen Stickstoff auf das kann sein vor allem weil es in meinen Untersuchungsjahren recht warm war im Herbst aber wenn ihr euch vorstellt im im Winter die Pflanze wächst nicht nimmt also nicht große Mengen an Stickstoff auf gleichzeitig ist der Boden weniger bedeckt als jetzt im Sommer es regnet vielleicht auch mehr und dann kann wirklich dieser Stickstoff im Boden ausgewaschen werden in meinem Fall war das 70% im Schnitt vom bodenstickstoff der wirklich im Winter verloren
ging das sieht man auch sehr schön in meinen saugkerzen Daten also dieser Keramikplatte mit der Leitung zum Feldrand und diesen Flaschen ich habe diese Flaschen monatlich gelehrt habe also ziemlich zeitlich hoch aufgelöste Daten ihr seht jetzt mit einer Linie diese Nitratkonzentration und dort ist auch eigentlich immer im Winter schnellt diese Konzentration in die Höhe passt also ziemlich gut zusammen im Sommer hingegen hatte ich teilweise nicht nicht einmal Wasser inen Flaschen weil die Pflanze gerade Mais z.B hat das ganze Wasser aufgenommen für das Wachstum sie verdunstet das es regnet auch nicht viel es verdunstet auch sonst mehr also bleibt nichts mehr für meine Flaschen heißt aber auch es gibt dann keine oder nur sehr geringe Auswaschung in den grundwasserleit was auch spannend war ist dass ich in meinen saugkerzendaten gesehen haben dass wir immer während Getreide eben im Winter eine extreme Auswaschung hatten ihr seht dort oben im obersten platt ist das der Peak bei 500 der Grenzwert ist 25 und unten auch ist so der Peak bei knapp 200 und da haben wir uns gefragt warum unter Getreide das kriegt gar nicht so viel Dünger im im Herbst vorher das wird erst im Frühling richtig gedüngt irgendetwas ist da noch was wir nicht verstehen ich komme gleich dazu weil das sind jetzt meine Plastikteller ich erkläre kurz diese Grafik wir haben in drei Jahren gemessen zumindest wenend meinem Projekt der unterste Teil vom Balken das ist das erste Jahr der mittlere Teil des Balken ist das zweite Jahr und der dritte oberste Teil ist dann das dritte Jahr weil ich wollte wissen über d Jahre wie viel geht da verloren das ist so ja knapp eine Frucht Folge die Farben sind ähm die die Kulturen die während meiner Messung auf dem Feld waren und ihr seht auch da blau ist wahnsinnig hoch das ist das Getreide also immer unter Getreide sehen wir eine extreme Auswaschung was wir auch sehen ist das war ein bisschen dumm für meine Auswertung im ersten Jahr wenn ich noch gar keine Maßnahme mit
den Bauern ähm implementiert hatte also da wird genau das gleiche gemacht das gleiche gedüngt haben wir schon extreme Unterschiede in der Auswaschung und das ist schlicht das natürliche System die natürliche bodenheterogenität ist aber wirklich dumm für meine statistische Analyse und teilweise war das dann wirklich genauso umgekehrt wie im dem Streifen wo wir die höchste Reduktion an Dünger machen wollten da hatten wir die höchste der Auswaschung mega blöd statistisch ist es so ich kann es nicht ändern wir müssen mit dem leben was wir auch sehen konnten ist dass wenn wir die Maßnahme umgesetzt haben hat das leider nicht unbedingt den Effekt den ich wollte also weniger Dünger habe ich erwartet okay weniger Auswaschung kann man sagen ja z.B hier unter Mais ja ist weniger kann man auch hier sagen unter Mais und unter Getreide ist ein bisschen weniger aber nicht so viel wie ich Dünger reduziert habe da passiert schlicht gar nichts weil das war nur irgendwie dort wenn ich keine Maßnahme habe geringer und in zwei Fällen war meine auswarchung höher je meh ich mehr ich den Dünger zurückfuhr blöd warum komme ich gleich drauf was ich auch gesehen habe die mittlere Auswaschung und das ist jetzt komplett egal ob ich meine maßnahmenstreifen mit reinrechne oder nicht die liegt bei 71 kg Stickstoff pro Hektare und Jahr das kann man umwandeln mit ein paar Annahmen damit die Einheiten wieder mit meiner Gesetzgebung übereinstimmen diese 25 milligram pro Liter die ich euch gesagt habe das ist dreimal das gesetzliche Limit meine Schluss Folgerung die Maßnahmen die heutzutage umgesetzt werden obwohl die Landwirte sich extrem Mühe geben sind einfach schlicht
Ungenügen und jetzt komme ich zu meiner Diskussion wir haben gesehen ähm seit dem Jahr 2000 gibt es da ein Projekt zusammen mit den Landwirten die sich Mühe geben es passiert nichts also ja zumindest steigt die Konzentration nicht mehr aber sie sinkt auch nicht ich habe die größte Auswaschung unter Getreide obwohl das Getreide im Herbst nicht oder nur sehr wenig gedümt wurden kann ich mir auch nicht so erklären
und meine Maßnahmen scheinen nicht zu funktionieren politisch
ungeschickt ich habe eine Erklärung dafür und das ist das Konzept des Vermächtnis auf Englisch der Legacy und ich habe zwei unterschiedliche Vermächtnisse das eine kann man sich noch ziemlich gut vorstellen das ist sehr physikalisch basiert das hydrologische Vermächnis oder Gedächnis ihr müsst euch vorstellen ich habe eine Maßnahme auf der Bodenoberfläche jetzt habe ich euch am Anfang gesagt unser trinkwasserleiter ist in 20 m Tiefe das heißt das Signal von meiner Maßnahme muss zuerst in 20 m Tiefe transportiert werden meine Pumpstation liegt mehrere 100und Meter bis mehrere Kilometer entfernt von meinem Feld das heißt mein Trinkwasser nachdem es vertikal transportiert wurde muss auch noch horizontal transportiert werden das braucht Zeit und das wurde abgeklärt in diesem Projekt bevor ich begonnen habe und in diesem Gebiet ist das hydrologische Gedächtnis 20 bis 25 Jahre das heißt das was wir im Jahr 2020 sehen ist das Signal von den Maßnahmen aus dem Jahr 2000 politisch und auch für die Motivation der Landwirte ist das extrem schwierig zu erklären aber kann man noch nachvollziehen jetzt haben wir aber noch ein zweites Vermächnis was wir so zu Beginn des Projekts ja so ein bisschen gewusst haben aber die be Deutung war uns nicht sehr klar und das ist das bi geochemische Gedächtnis das sich mit dem hydrologischen überlagert ich habe euch den Stickstoffkreislauf gezeigt mit einem Grund weil der eine ziemlich wichtige Rolle spielt wir haben oben wieder die Düngung und so wie wir es jetzt im Moment verstehen sehr vereinfacht sagen wir wir machen was in diese Blackbox rein stickstoffmolekül und dann am Ende dieser Box springt ein stickstoffmolekül irgendwie raus was in den Mitte passiert verstehen wir nicht wirklich das braucht auch Zeit und in der Literatur und auch von meiner kodoktorantin wurde diese Zeit geschätzt das sind nicht Jahre das sind Jahrzehnte bis dieser Stickstoffkreislauf reagiert das heißt ein wird muss ziemlich lange reduzieren mit dem Dünger bis man u
nten irgendwas sieht wie schon gesagt das überlagert sich mit dem hydrologischen Vermächnis was es nicht einfacher macht für Modellierungen oder
Prognosen dieses rausspringen am Ende das ist eben diese Mineralisierung zu Ammonium und dann Nitrat und das verstehen wir noch nicht gut wird aber in Folgeprojekten noch genau untersucht es erklärt auch warum meine Maßnahmen nicht Funktion funktionieren ich habe drei Jahre Projekt mit Jahren bis Jahrzehnten Verzögerung kann ich schlicht in drei Jahren diese Effekte nicht sehen es erklärt eben auch warum hier noch nicht wirklich etwas passiert wir sind zu früh wir können physikalisch und chemisch noch keinen Effekt sehen es erklärt auch warum ich die höchste auswarchung unter Getreide habe äh ich zeige diese Tabelle jetzt nicht in Groß stehen viele Zahlen drin ihr müsst mir das jetzt einfach glauben dass kunstwiese den größten Anteil an Gesamtstickstoff erhält also da wird geschnitten vier bis fünf Mal pro Jahr in diesem Gebiet in den Berggebieten ist ein bisschen weniger geschnitten Gülle drauf wächst geschnitten Gülle drauf wächst ähm und das akkumuliert während die Wiese da drauf steht ist das stabil äh ein stabiles System sozusagen und dann wird der Boden umgedreht oder in bewirtschaft es gibt eine Änderung es kommt Mais Mais ist eigentlich gut weil das nimmt ziemlich viel Stickstoff aus dem System raus stickstoffinttensive Pflanze aber es reicht nicht und dann kommt der Winter also im Frühling wird das behandelt diese kunstwiese beendet Mais wächst während dem Jahr und dann kommt der Winter danach wo zufälligerweise jetzt halt in unserem System Getreide drauf steht das Getreide hat nichts eigentlich direkt mit dem zu tun kann aber nicht so viel Stickstoff aufnehmen und der ganze Stickstoff der oder ein großer Teil des Stickstoffs das während der kunstwiese appliziert wurde geht unten raus also wieder eine Verzögerung ähm die schwierig zu erklären ist was macht man das sind Fragen die noch nicht gelöst
sind genau das wäre das Ende meines Vortrages ich weiß nicht ob ihr noch Fragen habt oder ob ihr lust auf eine kleine Diskussion habt was es jetzt politisch sozial naturwissenschaftlich bedeutet ich bin offen für alles oder ob ihr eine Pause braucht genau erstmal Danke
gibt es Fragen hier im Raum wenn ihr Fragen im Chat habt dann bitte schreibt ihr auch in chat ja es gibt eine Frage da hinten ich gebe kurz das Mikrofon noch
hinten okay ähm die die äh Stickstoffverbindungen al nitrate die spielen ja nicht nur eine Rolle für die Pflanzen die auf dem merboden wachsen sondern auch für die Pflanzen die jetzt in den Seen und so wachsen m und das hat ja dann auch wieder einen Einfluss auf den ökologischen Kreislauf dort habt ihr da auch diese Effekt die die die gleichen Effekte jetzt sind wie auf die Fische auf die Algen und so weiter oder wie wie sieht es da aus ist das ein komplett anderes Thema mhm ist ein anderes Thema ich habe es nicht untersucht aber eigentlich haben wir so ein Beispiel mit dem halallwilersee baldeckersee was da passiert die Waren in den 60er Jahren komplett überdüngt das hat zur Folge dass das Algenwachstum wahnsinnig beschleunigt wird die Algen sterben irgendeinis ab irgendein einmal ab und sinken und der Abbau dieser Algen braucht wahnsinnig viel Sauerstoff der Sauerstoff fehlt im ganzen See Fische sterben das passiert wenn man Seen überdüngt es hat nicht nur mit Stickstoff zu tun eigentlich mehr auch noch mit Phosphor weil extrem hohe Phosphor und eben auch Stickstoffmengen in unsere sehen gelangt sind gerade in diese Seen zwischen Luzern und argau wo eben auch intensiv Landwirtschaft betrieben wurde und wo viele Menschen leben dieses Problem besteht bis heute immer noch aber in viel geringeren Maße man hat da auch ein bisschen unterschätzt wie lange das System braucht um auf Maßnahmen zu reagieren zwei Maßnahmen haben zu einer massiven Verbesserung aus meiner Sicht diese zwei Maßnahmen beigetragen erstens käranlagen weil vorher gingen ja alles einfach raus ähm also kühle eigentlich den Fluss runter äh und zweitens in der Schweiz seit ähm den 90er Jahren haben wir direktzahlungssysteme und auch die Swiss Bilanz also ein Land wirrd kann heutzutage nicht mehr einfach irgendwas auf sein Feld schmeißen sonst werden direkt Direktzahlungen gestrichen sondern diese Bilanz musste bis zu diesem Jahr plus minus also plus pro aufgehen er muss dem Kanton deklarieren was hat er
eingekauft wie viel Kühe wie viel kühle gibt das und so weiter wie viel habe ich ausgebracht also diese zwei Sachen haben den Status von von den Zhen schon extrem verbessert es reicht noch nicht wir haben diese Probleme in der Nordsee ist es denkbar dass dass es überhaupt Maßnahmen gibt die einen kurzfristigen Effekt erzielen können oder ist alles jetzt irgendwie um Jahre verzögert und die Bauern haben gar keine Chance zu agieren ja ich denke das ist genau der Fall also kurzfristig eben im Sinne von Z bis 3 Jahren nein wir müssen mit den natürlichen Systemen so arbeiten wie sie sind wir haben ich sehe keine Möglichkeit diese so zu ändern wie willst du einen physikalischen Transport horizontal oder vertikal ändern geht nicht besten Dank von meiner Seite danke viel weitere Fragen äh ma eine weitere Frage da der da der Stream jetzt wieder da ist falls die die im Streams zuschauen das nicht gehört haben ihr könnt Fragen gerne in den Chat schreiben aber jetzt erstmal eine Frage aus dem Raum
also du hast jetzt hier dre Jahre und du konntest keine korrelenz feststellen gibt es Datensätze wo das gut zeigen also wo sie das über 20 Jahre gemacht haben und sie dann sehen die also wo sie das dann beobachten konnten diesen Effekt also gibt von der Schweiz oder von Amerika oder so ein einen guten Datensatz der das der das auch zeigt ja ähm also jetzt soweit ich weiß dieser Datensatz nicht für Stickstoff spezifisch so ausgewertet aber für Kohlenstoff und das ist ein der dockversuch vom Fibel in Frick dort haben sie wirklich ähm ich weiß nicht wie viele Jahre also wirklich einen langen Datensatz auch dort äh die Publikation kam gerade raus ist eigentlich die Schlussfolgerung jetzt bezüglich dem Kohlenstoff Kreislauf er reagiert wahnsinnig langsam jetzt verglichen mit so menschlichen
Generationen eine Frage vorne du meintest ja dass gewisse Verzögerungen schon vorher bekannt waren mhm ähm warum hast du dich dann für diesen Versuchsaufbau entschieden der nur dre Jahre geht oder GB es keine äh Alternative dazu für ein Doktorat gibt es keine Alternative weil ich nicht ich will nicht 30 Jahre doktorieren aber selbstverständlich wird dieses Projekt wird fortgeführt ich bin jetzt halt nicht mehr Teil davon aber ein Teil meines Monitorings wird fortgeführt zumindest ein Land wirrt so soweit ich weiß ist immer noch daran oder arbeitet immer noch mit der Forschungsgruppe zusammen ich werde von außen weiter weiter verfolgen was passiert genau aber mein Teilprojekt ist somit abgeschlossen aber ich denke es ist auch dringend dass man eben das so lange untersucht also vielleicht mal für 20 Jahre wir haben eine Frage im Chat von Träumer der sagt oder die sagt Danke für den Vortrag bitte was wären dann konkrete Handlungsvorschläge aus deiner Sicht auch für mich als Konsument das warte ich eigentlich als Diskussion
werfen weil ja also ich bin politisch aktiv aber ich versuche immer sehr gut zu trennen zwischen meiner Wissenschaft und meinem politischen Aktivismus aber genau ich zeig sonst Z mal die zusatzfolie die ich habe m das ist unser agrarsystem sehr vereinfacht dargestellt oben die Tierhaltung unten die Böden und den Pflanzenbau also den Ackerbau den ich ja untersucht habe und in der dritten Babel haben wir ebenso die Nahrung den Konsum was schließlich auch ein Konsument ihn beeinflussen kann ihr seht dort links oben den Futter Import bei 32 000 Tonnen Stickstoff pro Jahr ihr seht die Auswaschung 34000 Tonnen Stickstoff pro Jahr a meiner politischen Sicht das ist wirklich politisch das ist sehr weit auch von meiner wissenschaftlichen Forschung entfern streichen wenn wir den Futter Import streichen die Tierhaltung reduzieren weniger Fleisch essen wird die Auswaschung zwar nicht bei Null sein aber zumindest können wir die Böden für Pflanzen nutzen die wir direkt essen
können dort kann jede ansetzen Fleischkonsum runter wenn ihr vielleicht mal im som schaut was wo wächst also alles was Gras ist und alles was Mais ist und ein Teil vom Getreide das ist für Tiere das ist nicht für
Menschen weit dank gich eine Frage oder danke auf Vortr ich fr mit H gchaff onvtionelle Betrieb oder Bio macht überhaupt der Unterschied zu deinem ersten Teil der Frage war ursprünglich dass die Idee dass wir Hälfte bioflächen haben und die Hälfte konventionell hat leider nicht geklappt schlicht weil es im ganzen Tal zwei Biobauern gibt und einer davon war glaube ich noch in der Umstellungsphase das heißt das war ein bisschen heikel wissenschaftlich da schon unter suchungen zu machen diese Idee haben wir noch einem halben Jahr gestrichen deshalb waren meine bauen konventionell wir vermuten das kann man mit meinem Datensatz nicht ganz so beweisen aber es deutet darauf hin dass ähm ah einer war doch einer war äh dreifächen waren Bio genau in einem anderen Datensatz es diese Daten weisen darauf hin dass es nicht unbedingt darauf ankommt m ob du Bio oder konventionell wirtschaftest sondern wie viel Stickstoff schmeißt du auf dein Feld und das biauen weniger Stickstoff auf Gesamtstickstoff auf ihr Feld auftragen stimmt nicht da wird gleich viel bis in einem von meinen fäen noch viel mehr Stickstoff
aufgetragen ich würde nicht sagen dass Auswaschung Bio besser ist bezüglich Auswaschung Nitratauswaschung pestiziduswaschung ist dann noch einmal ein anderes Thema das ich heute auch nicht gezeigt habe eine Frage von mir noch gibt es gibt es Lebensmittel also das schon Fleischkonsum angebracht aber gibt es so Lebensmittel oder Kategorien wo dieitratuswung eben weniger oder weniger nrat dann am Ende im was bezüglich Lebensmittel ist die Diskussion eigentlich vielfach eine ganz andere wenn man so nitratlebensmittel googelt dann kommt vielfach so Salat weil gerade so salatartige Lebensmittel enthalten von Natur aus viel Nitrat und dann kommt auch die Diskussion auf ist das gesund wenn ich so viel Salat esse m also wenn du Auswaschung Lebensmittel Nitrat gugust wirst du nicht auf mein Thema direkt kommen wie ich schon gesagt habe Tierprodukte einfach weil während der Produktion von einem tierischen Nahrungsmittel sehr viel Verluste entstehen ich sage immer so ja 80 bis 90% genau geht schon mal in die Umwelt
ähm was ein dritter Teil von meinem Projekt war aber ich finde das sehr heikel das als Konsumenten Beratung so quasi zu formulieren ist Gemüse es ist so im Gemüseanbau haben wir einfach die som die warme Periode bei uns die Sommerperiode und in dieser Periode wird dreimal angebaut also vielleicht zuerst ein Salat dann nochmals ein Salat und dann keine Ahnung Karotten ich hte nicht für diese Reihenfolge und diese Gemüse brauchen sehr hohe Stickstoffmengen damit sie schön wachsen m heißt auch dass die Auswaschung unter Gemüseflächen wahnsinnig hoch ist im Winter wird auf Gemüseflächen vielfach auch nichts angebaut anscheinend diese Krümelstruktur ist sehr beliebt wenn nichts steht im Winter einige bauen machen jetzt auch so eine Zwischenkultur genau also Gemüse ist mit einer sehr hohen Auswaschung verbunden hängt aber auch und das kann als Konsument ja vielleicht als Konsument ein ein wichtiger Hinweis sein mit unseren viel zu hohen Erwartungen an ein Gemüse zusammen es muss billig sein es darf keine nacki oder so haben es muss immer gleich groß sein und das ist nicht so in der Natur heißt für einen Landwirten die rübi sind reif die Hälfte davon sieht aber nicht so aus wie sie sollten wird gleich nicht mal erntet sondern gleich zerstört auf dem Feld die Stickstoffmenge bleibt auf dem Feld oh sie haben ein paar Pünktchen kann ich nicht verkaufen unters Feld oh der Markt ist übersättigt an diese Woche mein Gemüse ist drauf reif der Markt kann das nicht aufnehmen wird gleich wieder untergemacht das heißt dort könnte man ich würde jetzt nicht sagen weniger Gemüse essen weil das hat einen gesundheitlichen Aspekt aber vielleicht toleranter sein gegenüber Gemüse was jetzt Hal nicht standardmäßig aussieht noch Fragen oder Anregungen aus dem
Raum noch eine letzte Frage von mir jetzt haben wir sehr viel über den individuellen Konsum geredet was sind deine Forderungen an die Politik was kann was kann die Gesellschaft hier ja tun oh ist wieder sehr persönlich ähm erstens mehr Geld sprechen ähm für die Forschung ganz generell jetzt eben gerade in meinem Projekt hat es mega viele offenen Fragen äh ich habe hier noch m so ein einen Pfeil denn ich vielleicht noch kurz erwähne das ist Abwasser eigentlich haben wir ja genug Stickstoff durch uns Menschen er geht nur in der Kläranlage in die Luft bei Phosphor wird jetzt in der Kläranlage wirklich schon recht weit versucht diesen diesen Phosphor rückzugewinnen und wieder zu verkaufen als Dünger aber in bei Stick Stoff fehlen wir diese konkreten Projekte noch ein bisschen also quasi Abfallprodukt wieder zu einem wertvollen Produkt zu Dünger ja umwandeln und sonst was ich sehe sind Fehlanreize in unserem agrarsystem da kann man sehr lange darüber diskutieren es wird auch sehr lange im National und Ständerat darüber diskutiert also Jahre [Musik] ja also ich finde gerade also warum kriegen Werbefirmen Subventionen wenn sie Geld für Werbung für Fleisch machen das wird subventioniert in der Schweiz fleischwerbung warum sehe ich jetzt nicht ähm warum kriegt ein Landwirt keine Subventionen wenn er Hafer anbaut aber wenn er Kühe hat schon sprich in der Schweiz wird praktisch kein Hafer angebaut wir müssen den ganzen Hafer mit diesem Trend für die die hafmch eigentlich importieren finde ich macht keinen Sinn also es gibt sicher Fehlanreize in unserem subventionssystem im internationalen Kontext kann man dieses subventionssystem dann noch einmal stark kritisieren von anderen Gesichtspunkten genau und da auch wieder Wähler innen haben die Wahl wenn Sie wählen in der Schweiz da kann man auch stark beeinflussen Lobbyarbeit öffentlich machen wir wie viel Geld das ist sehr unsichtbar in der Schweiz also ich nenne es immer ja so ein bisschen Korruption aber so ein bisschen akzeptie
rte Korruption Milch und Fleisch Lobby und auch die Agrarlobby insgesamt ist wahnsinnig stark im Hintergrund die umweltlobby nicht hat kein also nicht viele Gelder auch da bin ich für mehr
Transparenz gut dann ganz ganz herzlichen Vortrag für diesen span danke für die Einladung für diesen spannenden Vortrag ich habe sehr viel gelernt ich hoffe ja auch mm dann gerne noch mal eine R Applaus für Hanna und der danke
sch und weiter geht's in einer
Stunde