Besorgnis erregende Studien über Umweltbeeinträchtigung durch Stickstoff
Eine internationale Gruppe von Wissenschaftlern warnt in zwei im Magazin Science veröffentlichten Aufsätzen vor den Auswirkungen exzessiver Stickstoffemissionen von Lebensmittel- und Energieerzeugung auf das Weltökosystem. Vom Menschen erzeugter reaktiver Stickstoff sammelt sich in Boden, Wasser, Atmosphäre und Küstengewässern der Ozeane an und trägt den Wissenschaftlern zufolge zu Treibhauseffekt, Smog, Dunst, saurem Regen, Absterben von Küstenbiotopen und Ozonabbau in der Stratosphäre bei. Die Arbeit wurde teilweise von der EU finanziert. "Die Öffentlichkeit weiß noch nicht viel über Stickstoff, aber in vielerlei Hinsicht handelt es sich dabei um ein ebenso großes Problem wie Kohlendioxid. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen Stickstoff und Kohlenstoff macht er die Erzeugung von Lebensmitteln und Energie, ohne dabei die Umwelt der Erde zu schädigen, zu einer gewaltigen Herausforderung," berichtet Dr. James Galloway von der Universität von Virginia in den USA, der an beiden Studien beteiligt war. "Wir häufen reaktiven Stickstoff in der Umwelt in alarmierenden Mengen an, und dies kann sich als ebenso schwerwiegend erweisen wie der Ausstoß von Kohlendioxid in die Atmosphäre." Stickstoff kommt natürlich in der Umwelt vor und macht bis zu 78 % der Erdatmosphäre aus. In seiner reaktionsträgen Form ist er harmlos. Die riesigen Mengen an Stickstoff und Stickstoffverbindungen, die bei der Massenproduktion von Düngemitteln und der Verbrennung fossiler Kraftstoffe freigesetzt werden, sind jedoch hoch reaktiv. "Stickstoff ist für das Wachstum von Nahrungsmitteln nötig, aber wegen der Unfähigkeit zur Stickstoffaufnahme in Pflanzen und Tieren werden nur 10 bis 15 % an reaktivem Stickstoff jemals vom Menschen als Lebensmittel verzehrt. Der Rest verliert sich in der Umwelt und wird durch Verbrennung in die Atmosphäre abgegeben," erklärt Dr. Galloway. Ein einzelnes Stickstoffatom kann eine Kette von Ereignissen auslösen und so das natürliche Gleichgewicht der Ökosysteme stören und schließlich die Gesundheit des Menschen beeinträchtigen: Beispielsweise kann ein als Salpetersäure in einem See abgelagertes Stickstoffatom Fische und Insekten töten. Dann könnte es weiter bis zum Ozean gelangen, wo es zu rotfarbiger Algenblüte (massiver Algenblüte) und zu toten Zonen beitragen kann. Schließlich endet das Atom vielleicht wieder in der Atmosphäre, wo es als gasförmiges Stickoxid zum Treibhauseffekt beitragen und auch das Ozon in der Atmosphäre zerstören würde. Hinsichtlich der Auswirkung von Stickstoff auf die Ozeane ergänzt eine der Studien, dass Stickstoff zwar als Düngemittel die meeresbiologische Aktivität verstärkt und so die Kapazität des Ozeans als Kohlendioxidsenke (CO2) um 10 % erhöht, aber gleichzeitig erzeugt dieser Effekt wiederum schädliche Stickoxide (N2O). "Im vergangenen Jahrhundert wurde der natürliche Stickstoffzyklus sehr stark vom Menschen beeinflusst - vielleicht sogar mehr als der Kohlenstoffzyklus - und wir rechnen mit einer weiteren Zunahme der schädlichen Auswirkungen," kommentiert der an einer der Studien beteiligte Professor Peter Liss von der britischen Universität von East Anglia mit Betonung darauf, dass die Reduzierung der Verwendung von Stickstoffdüngemitteln sowie der Verschmutzung durch Autoemissionen die einzigen Lösungen sind. "Es ist unbedingt notwendig, dass die Politiker nun handeln, um dies zu stoppen." "Diese Düngung des Ozeans durch menschliche Aktivitäten hat einen wichtigen Einfluss auf den Austausch der Treibhausgase Kohlendioxid und Stickoxid und sollte in zukünftigen Klimawandelszenarien berücksichtigt werden," so Professor Robert Duce, Hauptautor von einem der Aufsätze von der Texas A&M University. Dr. Galloway stimmt dem zu: "Wir müssen bald beginnen, die Stickstoffverwendung auf einheitliche Weise zu verwalten, indem wir unsere Menge an erzeugtem reaktiven Stickstoff senken und dabei weiter genügend Lebensmittel und Energie erzeugen, um die wachsende Weltbevölkerung versorgen zu können." Die Studien sind ein Beitrag zu verschiedenen Projekten, die von der Europäischen Kommission unter ihrem Sechsten Rahmenprogramm (RP6), der Europäischen Wissenschaftsstiftung (EWS) und der Initiative Europäische Zusammenarbeit auf dem Gebiet der wissenschaftlichen und technischen Forschung (European Cooperation in the Field of Scientific and Technical Research, COST) finanziert werden.