Forscher der Chalmers University of Technology in Schweden haben eine nachhaltige Methode entwickelt, um die Risiken von DDT-belasteten Böden zu minimieren.
Biokohle bindet DDT effektiv, so dass das Toxin nicht von Bodenorganismen aufgenommen wird.
Anja Enell, Schwedisches Geotechnisches Institut
Der Einsatz von Biochar, einer kohlenstoffreichen Substanz, die Schadstoffe bindet, kann die toxische Wirkung des mittlerweile verbotenen Insektizids DDT reduzieren und kontaminierte Böden wieder nutzbar machen. Diese Methode wurde in einem dreijährigen Feldversuch an einem früheren Baumschulgelände in Südschweden erfolgreich getestet.
Langfristige Folgen
DDT (Dichlordiphenyltrichlorethan) wurde in den 1950er- und 1960er-Jahren häufig in der Landwirtschaft und Forstwirtschaft zur Schädlingsbekämpfung eingesetzt. Obwohl es seit über 50 Jahren weltweit verboten ist, sind Rückstände nach wie vor in Böden vorhanden, da DDT extrem langsam abgebaut wird. Die Substanz ist mit zahlreichen negativen Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt verbunden, darunter Krebs, kardiovaskuläre Erkrankungen und Beeinträchtigungen der Reproduktivität bei Tieren und Menschen.
DDT gelangt über den Boden in die Nahrungskette: Es wird von Bodenorganismen wie Regenwürmern aufgenommen, die wiederum von Vögeln oder anderen Tieren gefressen werden. Dadurch sammelt sich DDT entlang der Nahrungskette an, wobei die höchsten Konzentrationen die Fleischfresser an der Spitze der Nahrungskette betreffen. Dieser Prozess stellt ein erhebliches ökologisches Risiko dar.
Pflanzenkohle aus Pyrolyse
Biochar, eine Form von Pflanzenkohle, wird durch Pyrolyse – die sauerstofffreie Verbrennung von organischen Abfällen wie landwirtschaftlichen oder forstwirtschaftlichen Rückständen – hergestellt. Es ist kostengünstig, umweltfreundlich und verfügt über eine poröse Struktur, die Schadstoffe wie DDT binden kann. Zusätzlich verbessert Biochar die Bodenqualität, indem es Wasser, Nährstoffe und Luft besser speichert.
In einem Feldversuch auf einem 23 Hektar großen, DDT-belasteten Gelände in Südschweden wurde Biochar in die oberen Bodenschichten eingearbeitet. Das Experiment umfasste mehrere Testparzellen, von denen die Hälfte mit Biochar behandelt wurde. Auf allen Parzellen wurden verschiedene Pflanzenarten wie Kürbisse, Gräser, Leguminosen und Weiden angebaut. Die Forscher analysierten die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften des Bodens, um die Wirkung des Biochars zu beurteilen.
Die Ergebnisse sind vielversprechend: Die Aufnahme von DDT durch Regenwürmer verringerte sich in mit Biochar behandelten Böden im Durchschnitt um 50 %. Das bedeutet, dass DDT für Bodenorganismen weniger verfügbar war und das Risiko einer weiteren Anreicherung in der Nahrungskette gesenkt wurde.
Deutliche Vorteile
Die Methode hat mehrere Vorteile:
- Reduzierte Toxizität: Biochar bindet DDT effektiv und reduziert die Verfügbarkeit des Schadstoffs für Bodenorganismen.
- Umweltfreundliche Sanierung: Im Gegensatz zur teuren und aufwendigen Entfernung kontaminierter Böden kann Biochar vor Ort angewendet werden, wodurch die Böden weiterhin genutzt werden können.
- Wiederherstellung der Nutzbarkeit: Behandelte Böden können für bestimmte Pflanzen, wie Futtergräser oder Bioenergiepflanzen, wieder nutzbar gemacht werden.
- Langfristige Wirkung: Biochar zersetzt sich sehr langsam, wodurch die Schutzwirkung über Jahrzehnte hinweg anhalten könnte.
- Klimaschutz: Biochar trägt zur Kohlenstoffspeicherung im Boden bei und unterstützt die Verringerung von CO₂-Emissionen.
Die Behandlung mit Biochar könnte eine kostengünstige Lösung für landwirtschaftlich oder ökologisch wertvolle Böden bieten, die durch DDT oder ähnliche Schadstoffe belastet sind. Sie ermöglicht Landbesitzern, bislang ungenutzte Flächen wieder produktiv zu machen, und reduziert die ökologische Belastung durch Schadstoffanreicherung in der Nahrungskette.
Langfristig planen die Forscher, die Methode auch auf größeren Flächen effizienter einzusetzen. Weitere Studien zu den Auswirkungen auf Bodenfunktionen wie Nährstoff- und Wasserkreislauf wurden bereits begonnen.
EU-Initiative zur Bodengesundheit
Die Ergebnisse der Studie sind besonders relevant angesichts der EU-weit angestrebten Verbesserung der Bodengesundheit. Laut dem geplanten EU-Gesetz zur Bodenüberwachung sollen alle kontaminierten Böden bis 2050 saniert werden. Biochar könnte eine wichtige Rolle spielen, um nachhaltige Lösungen für die Sanierung von Böden zu schaffen.