Langzeitwirkung von Biokohle („Biochar“) auf das Ökosystem am Modellbeispiel historischer Meilerplätze im Siegerland

Die dauerhafte Bindung von CO₂ in sogenannter Biokohle durch Pyrolyse (thermische Spaltung organischer Verbindungen unter Sauerstoffabschluss) von Biomasse, wird als aussichtsreiches Mittel zur Senkung des atmosphärischen CO₂– Gehaltes und damit gegen den globalen Klimawandel diskutiert (Jung et al. 2019). Zudem haben verschiedene Studien eine deutliche Qualitätsverbesserung von mit Biokohle angereicherten Böden feststellen können (Glaser et al. 2002; Lehmann et al. 2003a; Lehmann & Rondon 2005; El-Naggar 2019). Die an alten Siedlungsplätzen im Amazonasgebiet gefundene, sehr fruchtbare, anthropogen induzierte, schwarze Erde, die sog. „Terra preta do indio“, die ebenfalls mit Biokohle angereichert ist, unterstützt diese Befunde (Glaser et al. 2001). Es scheint also möglich, über das Einbringen von Biokohle in den Boden, große Mengen an CO₂ dauerhaft zu binden und gleichzeitig mit dieser Maßnahme die Qualität und Produktivität, land- oder forstwirtschaftlich genutzter Böden zu erhöhen.

Allerdings besteht noch erheblicher Forschungsbedarf über die Langzeitwirkungen von Biokohle auf das Bodenökosystem (Verheijen et al. 2010). So gibt es beispielsweise Hinweise auf eine Wirkung von Biokohle auf Mikroorganismen (Pilze und Bakterien), während Auswirkungen auf die Meso- und Makrofauna (z.B. Nematoden, Collembolen, Enchyträen) dagegen weitgehend ungeklärt sind (Lehmann et al. 2011). Effekte auf Vertreter der Bodenfauna, könnten weitreichende Auswirkungen auf wichtige Ökosystem­funktionen innerhalb des Bodenökosystems haben (Verheijen et al. 2010).

Aus der Vergangenheit des Siegerlandes ergibt sich die hervorragende Möglichkeit, die ökologischen Langzeitwirkungen der Applikation von größeren Mengen Biokohle in den Boden zu untersuchen. Über hunderte von Jahren wurde im Siegerland Holzkohle mittels Kohlenmeilern produziert. Auf den Standorten dieser alten Kohlenmeiler sind über die Zeit große Mengen Holzkohle in den Boden gelangt. Die Auswirkungen, die dies auf das Bodenökosystem hatte und hat, können heute beobachtet und untersucht werden (Hegenberg 2011).

Meine Forschung an der Universität Siegen beschäftigt sich mit dem Einfluss von Kohle auf Bodenorganismen am Beispiel historischer Kohlenmeilerplätze. Hierzu habe ich bereits eine große Anzahl (ca. 2000) ehemaliger Kohlenmeilerplätze über eine Satellitenbildauswertung im ganzen Siegerland identifiziert. Erste Untersuchungen auf solchen Meilerplätzen zeigen, dass der Eintrag von Biokohle tatsächlich einen Einfluss auf die Artenzusammensetzung von Nematoden hat, während andere Gruppen weniger betroffen zu sein scheinen (Gießelmann et al. 2019). Ein Einfluss auf Ökosystemfunktionen (Streuzersetzung) konnte bisher nicht nachgewiesen werden (Gießelmann, unveröffentlichte Daten).

• 05/2010 – 02/2011: Fortbildung zum Akademischen Geoinformatiker über ein Fernstudium an der Universität Salzburg (Universitätslehrgang „UNIGIS professional“)
• 06/2014 – 08/2014: Aufbaukurs nach FELASA C – Richtlinie (berliner kompaktkurse)
• 06/2015 – Kursteilnahme: “Identification of terrestrial and freshwater nematodes for ecologists / environmentalists” an der Universität Wageningen NL