Auswirkungen von Palmöl Monokulturen auf Biodiversität und Stoffkreisläufe in Indonesien by Dima Koch

TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN FAKULTÄT FORST-, GEO-, UND HYDROWISSENSCHAFTEN INSTITUT FÜR GEOGRAPHIE

Bachelorarbeit Auswirkungen von Palmöl-Monokulturen auf Biodiversität und Stoffkreisläufe in Indonesien

vorgelegt von:

Lukas Rainer Horch (Matr.-Nr.: 3610756)

geboren am:

18.05.1986 in Hannover

Betreuer:

Dipl.-Geogr. Christopher-Bastian Roettig Institut für Geographie, Lehrstuhl für Landschaftslehre/ Geoökologie Dr. rer. nat. Daniela Sauer Institut für Geographie, Lehrstuhl für Landschaftslehre/ Geoökologie

Dresden, den 21. März 2013

Ich erkläre hiermit, dass die vorliegende Arbeit von mir selbst und ohne fremde Hilfe, lediglich unter Benutzung der hier aufgeführten Literatur, angefertigt wurde. Diese Arbeit wurde in gleicher oder ähnlicher Form noch keiner anderen Prüfungsbehörde vorgelegt.

Dresden, den 21. März 2013 2

Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung......................................................................................................................................5 1.1 Frage- und Problemstellung: ..................................................................................................6 2. Methode.........................................................................................................................................7 3. Lage, Klima-, Vegetationszone und Boden in Indonesien............................................................10 3.1 Lage......................................................................................................................................10 3.2 Klima....................................................................................................................................11 3.3 Boden...................................................................................................................................12 3.3.1 Einleitung ....................................................................................................................12 3.3.2 Böden in Indonesien.....................................................................................................12 3.3.3 Bodenaufbau und Bodeneigenschaften.........................................................................13 3.4 Vegetation.............................................................................................................................15 4. Die Ölpalme................................................................................................................................17 4.1 Einleitung.............................................................................................................................17 4.2 Taxonomie und Botanik........................................................................................................17 4.3 Morphologie.........................................................................................................................17 4.4 Ökophysiologie und Wachstumsbedingungen......................................................................18 4.5 Anforderungen an das Relief und den Boden .......................................................................18 5. Palmöl-Monokulturen..................................................................................................................20 5.1 Einleitung.............................................................................................................................20 5.2 Palmöl in Daten:...................................................................................................................21 5.3 Verarbeitungsprozess............................................................................................................22 5.4 Das Palmöl...........................................................................................................................22 5.5 Exkurs Stabilität: Konstanz und Elastizität...........................................................................23 5.5.1 Monokulturen: Abbruch der Stabilität..........................................................................26 6. Einfluss auf Biodiversität............................................................................................................27 6.1 Einleitung.............................................................................................................................27 6.2 Biodiversität in Indonesien...................................................................................................28 6.3 Naturnaher Regenwald vs. Palmöl-Monokultur....................................................................30 6.3.1 Einleitung.....................................................................................................................30 6.3.2 Auswirkungen auf das Mikroklima...............................................................................33 6.3.3 Einfluss auf die Vegetationsstruktur und den Lebensraum...........................................35 6.3.4 Schlussfolgerungen.......................................................................................................37 7. Auswirkungen auf Stoffkreisläufe...............................................................................................38 7.1 Einleitung.............................................................................................................................38 7.2 Gasstoffkreisläufe.................................................................................................................38 7.3 Auswirkungen von Palmölmonokulturen auf den Kohlenstoffkreislauf................................40 7.3.1 Einleitung.....................................................................................................................40 7.3.2 Allgemein.....................................................................................................................41 7.3.3 Exkurs: Waldvernichtung in Indonesien: Ausmaß und Folgen.....................................43 7.3.4 CO2 Emissionen auf entwässerten Moorgebieten.........................................................44 7.3.6 Schlussfolgerungen.......................................................................................................49 8. Schluss.........................................................................................................................................51 11. Literaturverzeichnis...................................................................................................................52

Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Palmölproduktion Global 2009/2010...........................................................................5 Abbildung 2: Klimadiagramm Ujung Pandang, Indonesien.............................................................11 Abbildung 3: Bodentypen Sumatra..................................................................................................13 Abbildung 4: Stockwerkbau im tropischen Regenwald...................................................................15 Abbildung 5: Erträge verschiedener Ölpflanzen..............................................................................20 Abbildung 6: Wirtschaftliche Entwicklung von Palmöl in den Jahren 1986 - 2013 ........................21 Abbildung 7: Biodiversität durch Verjüngungsprozesse..................................................................24 Abbildung 8: Natürliche Waldformationen in Indonesien................................................................28 Abbildung 9: Vegetation & Landnutzung Indonesien......................................................................29 Abbildung 10: Fragmentierung von Waldfläche durch Palmölplantage...........................................32 Abbildung 11: Temperatur und Feuchteentwicklung verschiedener. Szenarien...............................34 Abbildung 12: Vegetationsstruktur innerhalb der Plantage .............................................................35 Abbildung 13: Waldbedeckung Borneo 1950 - 2005.......................................................................43 Abbildung 14: Wälder auf Moorböden in Indonesien......................................................................45 Abbildung 15: Entwässerung von Torfböden...................................................................................46 Abbildung 16: Landnutzungskategorien entwässerter Gebiete........................................................47 Abbildung 17: Verhältnis CO2 Emission und Grundwasserstand....................................................48 Abbildung 18: Entwicklung der Emissionen durch Trockenlegung.................................................49

Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Entwicklung Export Palmöl 2008 - 2012........................................................................22 Tabelle 2: Tropischer Regenwald vs. Industrielle Agrarlandschaft .................................................25 Tabelle 3: Pflanzenvielfalt und Endemismus: Indonesien und ausgewählter Vergleichsort ............30 Tabelle 4: Effekt auf das Mikroklima abhängig von der Lage (Werte zw. 12:00 und 18:00)...........33 Tabelle 5: Dichte von Epiphyten(je m² Stammoberfläche)..............................................................36 Tabelle 6: Kontinentale Verteilung des Kohlenstoffs.......................................................................41 Tabelle 7: Globale CO2-Bilanz........................................................................................................42 Tabelle 8: Nettogewinn- und Verluste der Landökosysteme (Kohlenstoff)......................................42

1. Einleitung Der Gedanke, sich speziell mit Palmölmonokulturen zu befassen, entstand zunächst aus der Aktualität der Thematik heraus. Ein Artikel in der New York Times1 beschriebt die Auswirkungen der Ausweitung der Palmölproduktion und dem damit verbundenen Verlust von Naturwaldflächen und der Störung des ökologischen Gleichgewichts. Die verschiedenen Ökosysteme sind besonders in Indonesien davon betroffen, weil das Land seine Agrarwirtschaft im großen Stil auf Palmölplantagen ausrichtet, um die internationale Nachfrage des Palmölbooms zu decken (nähere Betrachtung im Kapitel 5.2). Mit der Expansion geht eine weitläufige Vernichtung von Waldflächen einher2.

Abbildung 1: Palmölproduktion Global 2009/2010 Quelle: WDR.de [Stand: 05.10.2012]

Von Oktober 2011 bis September 2012 wurden weltweit 50.8 Mio. T Palmöl produziert, 25 Mio. T davon in Indonesien (2009/ 2010: ca. 22,0 Mio. T., Abb. 1). Das Land exportierte im genannten Zeitraum 18,3 Mio. T Palmöl. China (6,1 Mio. T) und Indien (7,3 Mio. T) sind am Weltmarkt die größten Importeure. Mit 5,4 Mio. T liegen die EU27-Staaten aber nur knapp dahinter. Indonesien und Malaysia bedienen

1 2

Elisabeth Rosenthal, 2007 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 142 ff.

gemeinsam 84,8% des Weltmarkts3. Die Folge ist, dass mittlerweile 5,4 Mio. Ha (2010) in Indonesien mit Palmöl-Monokulturen bepflanzt sind. Das entspricht ca. 3% der gesamten Landfläche 4. Das Interesse am Palmöl orientiert sich vor allem am Gehalt an freien Fettsäuren. Enthält das Öl weniger als 5% freie Fettsäuren wird es hauptsächlich in der Nahrungsmittelindustrie verwendet, beispielsweise zum Frittieren von Fleisch, Fisch und Gemüse. Steigt der Fettsäuregehalt, finden sich auch Anwendungsfelder in der Kosmetikindustrie (Seifen, fettige Alkohole, Glycerol, Nitrogen, Amine) und in der Pharmaindustrie (Carotinoide, Vitamin E). Dazu kommt die Nutzung im Herstellungsprozess von Produkten aus Bäumen (Papier, Hartpappe, Spanplatte). Insgesamt sinken die Verwendungsmöglichkeiten mit steigendem Anteil der freien Fettsäuren. 5 Die Problemfelder, die sich aus der extensiven Landwirtschaftsform und der Nachfrage ergeben sind u.a.: Biodiversität, Boden, Wasser, Emissionen, Strukturen lokaler Gemeinschaften, Arbeitsbedingungen, Löhne, Kinderarbeit und Gesundheit. Um das Thema einzugrenzen beschränkt sich diese Arbeit – grob gegliedert – auf die Felder Biodiversität und Emissionen.

1.1 Frage- und Problemstellung: Die These, ob die Umwandlung von Regenwaldfläche in Plantagen Effekte auf die Biodiversität in Ökosystemen hat und welche Rolle die Freisetzung von CO2 in diesem Zusammenhang spielt, steht im Mittelpunkt der Betrachtung. In dieser Arbeit soll herausgestellt werden, in welcher Form die monokulturelle Bewirtschaftung von Regenwaldflächen – stellvertretend durch Palmölplantagen - einen Einfluss auf die lokale Biodiversität und die Stoffkreisläufe hat. Ein zentraler Punkt ist, die Unterschiede zwischen naturnahem Regenwald und kultivierter Ackerfläche aufzuzeigen.

3 4 5

Mielke, 2012 Sayer, et al. 2012, S. 2 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 165

2. Methode Die Herangehensweise an das Thema war die größte Schwierigkeit. Um einen Zugang zu finden, habe ich mich zunächst mit grundlegenden Aspekten der Geoökologie beschäftigt, die in den folgenden Absätzen skizziert werden. Eines der Hauptziele der Landschaftsökologie ist die qualitative und quantitative Kennzeichnung von landschaftlichen Ökosystemen und in diesem Kontext die Aufnahme und Darstellung ökologischer Raumeinheiten und der darin ablaufenden Prozesse. Eine Schlussfolgerung aus den Ergebnissen wäre im besten Falle die Kennzeichnung charakteristischer Raummuster. Zu diesem Zweck existieren verschiedene geomorphologische und vegeteationsgeorgaphische Ansätze, die – ausgehend

von

Geofaktoren

–

versuchen

landschaftshaushaltliche

Regelfunktionen

für

beispielsweise Relief, Boden, Vegetation herauszustellen6. Aus diesem Grund gibt es praxisnahe Ansätze von denen die landschaftsökologische Vorerkundung (Differentialanalyse), und die komplexe landschaftsökologische Standortanalyse genannt seien. Letztere ist eine Untersuchung der Partialkomplexe und ihrer Haushaltsgrößen nach dem Catena-Prinzip (entlang von Geländestreifen, die alle relevanten Areale enthalten). Diese Analyse großflächig anzulegen ist aufwandsbedingt schwierig umzusetzen und konzentriert sich deshalb auf zuvor bestimmte kleinere Areale. Von den dort gewonnen Messdaten wird auf ein größeres Untersuchungsareal geschlossen. Bei

der

landschaftsökologischen

Vorerkundung

geht

die

Erforschung

landschaftshaushaltlicher Grundstrukturen eines gewählten Landschaftsausschnitts. Dafür werden zunächst die wichtigsten Grundlagen bereitgestellt und die Methodik für die Standortanalyse definiert. Während in der Standortanalyse dynamische Aspekte der Landschaftsökologie betrachtet werden, behandelt die Vorerkundung statische Sachverhalte, anhand derer der Arbeitsgang festgelegt wird7. Die vorbereitende und die eigentliche Geländearbeit könnten Daten und Ergebnisse liefern, die der Realität und den Prozessen des Untersuchungsgebietes am nahesten kämen. Beides kann jedoch im Zusammenhang mit dieser Bachelor-Arbeit nicht erfolgen. Die Herangehensweise ist dabei maßstabsgebunden. Es geht darum einen Ausschnitt aus der Landschaftshülle zu untersuchen, der in seiner Ausstattung einen gewissen Homogenitätsgrad erreicht und damit für die Nutzung durch den Menschen überhaupt erst relevant wird 8. Man müsste die gesamte Ausstattung und die Merkmale auf der vertikalen wie horizontalen Ebene erfassen und die raum-zeitliche Dynamik von Ökosystemen mit einbeziehen. Dieser Gesamthaushalt kann an 6 7 8

Vgl. Leser, 1978, S. 63 ff. Vgl. Leser, 1978, S. 83 ff. Vgl. Leser, 1978, S. 165

dieser Stelle nicht eingehend beschrieben werden. Es muss von einer großen Dimension wie Ökosystemen als große Erdräume (z.B. Landschaftsgürtel) auf einen möglichst kleinen, geographisch relevanten Raum geschlossen werden. Dabei müssen sowohl die innere Struktur (ökologische Funktionalität) als auch die äußere Struktur (Biochore, Bereiche eines ökologisch funktionalen Systems in der Landschaft) betrachtet werden9. Viele der Einflüsse und Effekte, die von großangelegten Plantagen ausgehen, laufen vermutlich unabhängig davon ab welche Nutzpflanze angebaut wird. Ob Soja, Raps, Kautschuk oder die Ölpalme: Die großflächige Kultivierung stellt immanent auch wieder ein Ökosystem dar, in dem systemrelevante Prozesse in verschiedenen Teilkomplexen des Systems (Partialkomplexe) ablaufen. Da ich keine Geländevorarbeit leisten konnte, basiert meine Arbeit und die Thematik auf einer Literaturstudie. Von der Grundidee, die aus dem Lesen des o.g. Artikels entstand, entwickelte ich zunächst eine Mindmap, um meine Gedanken zu dem Thema zu ordnen. Dabei ergaben sich eine Vielzahl an Begriffen und inhaltlichen Komplexen, denen ich mich mit Hilfe einer Internet-Recherche näherte. Im Verlauf fand ich große Mengen Material, das sich jedoch in erster Linie plakativ auf die gravierenden Auswirkungen der Ölpalme als Nutzpflanze bezog. Dennoch gab mir die Lektüre der Online-Broschüren (WWF, Pro Regenwald u.a.) weitere Hinweise mit denen ich meine Mindmap füllen konnte. Über diesen Weg erfolgte der Einstieg in die Thematik. Der nächste Schritt bestand darin, die nach Unterthemen geordneten Begriffe im Onlinekatalog der SLUB (OPAC) abzuarbeiten. Aus den Ergebnissen habe ich mir eine handschriftliche Literaturliste erstellt und diese wiederum thematisch geordnet. Dabei entstand ein grundlegendes Muster, aus dem ich den roten Faden meiner Arbeit entwickelte. Das Muster bestand darin, die Arbeit inhaltlich abzugrenzen: die Basis stellte die Literatur zum Klima, dem Boden und der Lage Indonesiens. Dazu kam Fachliteratur aus den Bereich Biologie und Ökologie, um die Ölpalme als Pflanze und als Nutzpflanze beschreiben zu können. Bis zu diesem Punkt handelte es sich bei der Literatur hauptsächlich um Monographien. Die Durchsicht der Bibliographien der eigenständigen Werke verhalf mir mich dem Komplex der Palmöl-Monokulturen widmen. Die Verweise in der Grundlagenliteratur führte zu spezifischen Texten, mit denen ich arbeiten konnte. Die Grundlagen zur Biodiversität und allgemein zu den Stoffkreisläufen konnte ich ebenfalls über die Literatur aus dem SLUB-Katalog abdecken. Danach gestaltete sich die Recherche zunehmend schwieriger, da der Einfluss von Palmöl-Monokulturen auf die Biodiversität und die Stoffkreisläufe erst seit relativ kurzer Zeit untersucht wird (darauf lässt zumindest meine Recherche schließen). 9

Leser, 1978, S. 169

Die Meta-Datenbank science direct erwies sich in diesem Zusammenhang als sehr hilfreich. Verbunden mit dem Internet-Zugang der TU Dresden hat man Zugriff auf eine große Zahl wissenschaftlicher Texte aus Büchern, Zeitschriften, Aufsätzen usw. Die Datenbank erlaubt den Zugriff auf relevante Texte gekommen, die zudem eine hohe Aktualität aufweisen. Die Quellenverzeichnisse dieser Texte enthielt Hinweise auf weitere Literaturquellen (digital und gedruckt). Um den gesamten Grad der Aktualität der Arbeit zu erhöhen hat die Firma ISTA Mielke GmbH freundlicherweise einen Palmöl-Datensatz (inkl. Prognosen für das Jahr 2013) zur Verfügung gestellt (befindet sich digital auf der beigelegten CD). Das Unternehmen liefert unabhängig Daten zu fast allen wirtschaftlichen Punkten in Bezug auf Ölpflanzen (Produktion, Angebot, Nachfrage, Importe, Exporte, etc.). Die Arbeit ist eine theoretische Synthese verschiedenster Vorgehensweisen. Zum einen spielt die Literaturstudie auf Grundlage eigenständiger Literatur eine große Rolle. Auf der anderen Seite finden wissenschaftliche Artikel Anwendung, die eine hohe thematische Relevanz und eine hohe Aktualität besitzen.

3. Lage, Klima-, Vegetationszone und Boden in Indonesien 3.1 Lage Der Staat Indonesien ist eine Inselkette in Südostasien, die sowohl durch den Indischen als auch durch den Pazifischen Ozean verläuft und zwischen dem Australischen und Asiatischen Kontinent liegt. Die Inseln, die innerhalb des Staatsgebietes liegen, erstrecken sich 1.882 km von 5° 54' 08" nördlicher Breite bis 11° 08' 20" südlicher Breite und 5.114 km in west-östlicher Ausdehnung von 95°00'38" bis 141°01'12" östlicher Länge. Zu dem Archipel gehören 13.677 Inseln, von denen allerdings nur etwa 6.000 bewohnt sind. Damit ist Indonesien der weltweit größte Inselstaat und mit seinen ca. 242.326.000 Einwohner zudem das viertgrößte Land der Erde. Davon leben 70 Prozent auf der Insel Java und 9.586.705 Menschen in der Hauptstadt Jakarta. Der Staat verfügt über eine Gesamtfläche von 1.912.988 km², womit es im globalen Vergleich Platz 14 belegt. Insgesamt sind ca. 81 Prozent der Staatsfläche Gewässer und Ozeane. Von der Landmasse entfallen 93.000 km² auf Flüsse und Seen. Die Staatsgrenzen erstrecken sich über eine Gesamtlänge von 2.830 km, wovon 228 km auf die Grenzen zu Timor-Leste entfallen, 1.782 Km auf Malaysia und 820 km auf das Land Papua-Neuguinea, mit dem sich Indonesien eine Insel teilt. Im Norden liegen Malaysia, die Philippinen, Palau und Singarpur, im Osten Papu-Neuguinea und Osttimor. Südlich befindet sich Australien.

3.2 Klima Weite Teile Indonesiens erstrecken sich entlang des Äquators und liegen damit im Einflussgebiet des tropischen Regenwaldklimas.

Abbildung 2: Klimadiagramm Ujung Pandang, Indonesien Quelle: Wikipedia, 2012

Das Temperatur-Jahresmittel in Ujung Pandang (Abb. 2) liegt bei 26.3° C, die Temperaturen sind konstant und schwanken kaum im Jahresverlauf (höchster Wert im Mai: 27.0° C, niedrigster im Juli und August: 25.6° C, Amplitude: 1.4° C). Durch das Tageszeitenklima dürfte die Amplitude zwischen Tages- und Nachttemperatur deutlich höher liegen. Die Niederschlagssumme liegt bei 2851 mm. Bedingt durch die Monsunwinde aus nördlicher bis westlicher Richtung - im Süd-Sommer - herrscht in dieser Region von November bis April Regenzeit (Max. im Januar: 686 mm). Von Mai bis Oktober ist Trockenzeit und die Niederschlagsmenge ist geringer (Min. im August: 10 mm, Max. im Mai: 89 mm). Während dieser Zeit kommen die Passatwinde aus Nordost und bringen trockene Luft (Wintermonsun). Weiter östlich kehren sich die Verhältnisse um. Der Monsun aus Südosten ist für ausgeprägte Trockenzeiten verantwortlich. Die oben genannten regionalen Unterschiede ergeben sich aus der jeweils unterschiedlichen Lage des Standorts zum Meer, dem Relief und der Höhe. Die Temperaturen und die Niederschläge können dementsprechend variieren.

3.3 Boden 3.3.1 Einleitung Im FAO-System (Food and Agriculture Organization), das zur einheitlichen Klassifizierung der Böden entwickelt wurde, sind insgesamt 23 verschiedene Bodeneinheiten aufgeführt, die den Tropen zuzuordnen sind10. Jeder Boden verfügt über spezifische Eigenschaften, die sich aus den jeweils unterschiedlichen Bodenbildungsprozessen ergeben. Diese Prozesse werden ursächlich von verschiedenen Umwelteinflussfaktoren bestimmt: Klimatische Bedingungen (Niederschlag, Temperatur, Strahlungsintensität), anstehendes Gestein, Relief und anthropogene Einflüsse.,

3.3.2 Böden in Indonesien Das Klima, mit den charakteristisch hohen Temperaturen und ausgeprägten Niederschlägen, ist eine wichtige Einflussgröße für den hohen Biomasse-Umsatz in den Naturwäldern Indonesiens. Gleichzeitig sind sie aber auch der Grund für die hohen chemischen Verwitterungsraten, die rasche Auswaschung wasserlöslicher Ionen und für die schnelle Zersetzung organischer Substanzen. Die Böden haben eine geringe Kationenaustauschkapazität (Maß für die austauschbaren Kationen im Boden, vereinfacht: Index für die Nährstoffversorgung der Pflanzen im Boden) und sind häufig sauer (pH-Wert 4,5 – 5,5 / sehr geringe Basensättigung). Zudem sind sie nährstoffarm, der Großteil der Nährelemente befindet sich in der Biomasse 11. In Südostasien finden sich auch Böden mit einer besseren Nährstoffverfügbarkeit, die mit einer Bodenentwicklung unter Einfluss vulkanischer Aktivität zusammenhängt. In Indonesien befinden sich die meisten Vulkane der Welt, davon waren bzw. sind zwischen 76 – 100 in jüngerer Zeit (1600 n. Chr. – heute) aktiv12. Historisch wie heute haben Vulkanausbrüche einen Einfluss auf die hiesigen Böden. Einerseits sind die mit einem Ausbruch einhergehenden Ascheregen eine Art „Nährstoffnachschub“, andererseits entwickeln sich auf vulkanischen Gesteinen (lange Verwitterungsprozesse vorausgesetzt) nährstoffreiche Böden, die den Pflanzen optimale Wachstumsbedingungen bieten. Die vulkanische Aktivität der Vergangenheit hat dazu geführt, dass weite Teile des Landes (ca. 70%) aus relativ jungen Sedimenten bestehen. Dazu gehören Laven, Tuffe, Bimssteine, aber auch Sandsteine, Kalke und Mergel. Im Einzugsgebiet von Flüssen und auf Küstenebenen bestimmen tonige Gleyböden das Bild. Die Bedeutung und der Einfluss der Torfmoore und der Torfflöze auf den Kohlenstoffkreislauf wird im Kapitel 7: Stoffkreisläufe erläutert.

10 Vgl. Rehm, 1986, S. 64 11 Kehl, 2009 12 Vgl. Hobohm, 2000, S. 114 ff.

Im Zusammenhang mit dieser Arbeit macht es Sinn lediglich zwei der verbreitetsten Bodentypen der Tropen zu betrachten: die Ferralsols und die Acrisols. Auf ihnen wachsen weite Teile des immergrünen Regenwaldes in Indonesien und damit auch die Ölpalme (Abb. 3).

Abbildung 3: Bodentypen Sumatra Quelle: verändert nach Vorlaufer, 2009, S. 24

3.3.3 Bodenaufbau und Bodeneigenschaften Bedingt

durch

die

klimatischen

Voraussetzungen

und

der

damit

verbundenen

Verwitterungsintensität, variieren die Bodenbildenden Prozesse in den Tropen und Subtropen besonders stark. Die Böden reichen bis in das Tertiär zurück und sind zumeist extrem tiefgründig verwittert. Hohe Niederschläge waschen Basen und Kieselsäuren aus. Im Boden verbliebene Sesquioxide (u.a. Al2O3, Fe2O3) unterstützen die Krustenbildung, auch Lateralisierung genannt. Die durch Oxidationsprozesse stark rot-braun verfärbten Böden sind nährstoffarm und haben eine geringe horizontale Ausdifferenzierung13. Einer dieser Bodentypen ist der sogenannte Acrisol. Acrisole (lat.: Acer = sauer) unterliegen starken Auswaschungsprozessen und einer hohen Verwitterungsintensität, sie sind stark versauert und sehr tiefgründig. Im Unterboden reichert sich Ton an. Acrisols sind basenarm, besonders in den Subhorizonten. Der Boden ist (ocker-)braun und rötlich verfärbt. Ein großer Teil der Acrisols 13 Kehl, 2009

verfügt über eine gute Wasserleitfähigkeit und damit über eine hohe Wasserspeicherkapazität; dadurch sind sie aber auch anfällig für Staunässe und Erosion. Diese – auch Orthic Acrisols – genannten Böden machen etwa ein Drittel Südost-Asiens aus. Ein weiterer wichtiger Bodentyp ist der Ferralsol. Der Boden ist hellgelb bis tief rot verfärbt (durch Fe-Oxide), besitzt einen geringen pH-Wert zwischen 4,5 – 5,5 (sauer bis stark sauer) und besteht aus basenarmen Material, das einen hohen Verwitterungsgrad aufweist. Im Laufe von Hunderttausenden bis Millionen Jahren entwickelten sie sich zu einem typischen Waldboden in den immerfeuchten Tropen, der zumeist an ebenen oder schwach geneigten Lagen auftritt 14. Der Boden ist ebenfalls mit 20 bis 30 m sehr tiefgründig. Tonverlagerung findet hier praktisch nicht statt (im Gegensatz zu den Acrisolen), die Kationenaustauschkapazität des Bodens ist niedrig, die Basensättigung ebenfalls und die Bodenreaktion sauer. Die Textur des Bodens ist sandig-lehmig. Die Prozesse, die hier zum tragen kommen (z.B.: Ferrallitisierung, Desilifizierung) unterliegen konstant feuchten und heißen Bedingungen und einem andauernden, hohen Streunachschub und dessen Zersetzung. Dieser Kreislauf aus Streufall, Streuzersetzung, Nährstofffreisetzung und Nährstoffaufnahme erfasst hauptsächlich Streu- und Oberbodenhorizonte. Das Auswaschen von Nährstoffen spielt in diesem Bereich eine geringfügige bis gar keine Rolle 15. Auf den beschriebenen Böden befindet sich also - trotz der fehlenden Nährstoffe in tieferen Horizonten – tropischer, immergrüner Regenwald mit einem sehr hohen Biomasseumsatz. Die Speicherung von Nährstoffen und deren Nachlieferung sind zu einem großen Teil an lebendes und abgestorbenes organisches Material gebunden. Durch anthropogene Einflüsse wird dieser Kreislauf zwischen Boden und Vegetation gestört, bzw. zerstört. In diesem Falle geht die natürliche Fruchtbarkeit trotz der genannten günstigen Umweltbedingungen (Licht, Temperatur, Feuchte) verloren16.

14 Vgl. Rehm, 1986, S. 82 ff. 15 Kehl, 2009 16 Vgl. Rehm, 1986, S. 87

3.4 Vegetation Aus den vorangegangen Erläuterungen zum Klima wird deutlich, dass sich Indonesien (zum größten Teil) im Bereich der immerfeuchten Tropen befindet und damit in einer hoch diversifizierten Vegetationszone (Ungefähr 10 Prozent aller Angiospermen - Bedecktsamige Pflanzen - sind hier heimisch). Der Regenwald beherbergt Vegetationsformen mit der höchsten, oberirdischen pflanzlichen Biomasse weltweit, wohingegen die tierische Biomasse vergleichsweise gering ausfällt17. Der Regenwald kann in fünf Stockwerke eingeteilt werden (s.h. Abb. 4).

Abbildung 4: Stockwerkbau im tropischen Regenwald Quelle: Kehl, 2009

Manche Bäume (Emergent Layer) reichen dabei bis zu 80 m hoch – insgesamt machen Bäume ca. 70 Prozent der vorkommenden Arten aus. Das Blätterdach ist trotz der hohen Niederschläge intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt, was zu einem trockeneren Mikroklima in der Höhe und einem relativ feuchteren im Unterholz führt. Im Bereich des dichten Kronendachs (Canopy Layer) wachsen vorrangig Mesophyten, die einen besseren Verdunstungsschutz (wegen hoher Temperaturen) besitzen. In den unteren Stockwerken (Understory Layer, Immature Layer und Herb Layer) wachsen Hygrophyten, die an schattige, feuchte Standorte angepasst sind18. Die Tageslängen variieren kaum, sondern liegen immer in etwa bei 12 Stunden. Vom pflanzenverfügbaren Tageslicht erreichen nur ca. 1–3 Prozent den Regenwaldboden, was sich in einer schwach ausgeprägten 17 Vgl. Box, Fujiwara, 2001, Vol. 1, S. 266 18 Kehl, 2009

Krautschicht zeigt. Im Kontext dieser Arbeit, muss eine allgemeine Betrachtung ausreichen, obwohl der Vegetationsbestand in den einzelnen „Stockwerken“ erheblich komplexer ist. Es sei noch erwähnt, dass die Familie der Dipterocarpaceen mit ihren schätzungsweise 15 Gattungen und 580 Arten in Indonesien weit verbreitet ist und sowohl die kleinen, wie auch die größten Bäume des Tieflandregenwaldes stellt. Zudem erstreckt sich die Vegetation, in Form von Bergwäldern an Vulkanhängen, bis in höhere Lagen.19

19 Vgl. Kehl, 2009

4. Die Ölpalme 4.1 Einleitung In den Tropischen Regenwäldern Zentral- und Westafrikas liegt der Ursprung der Ölpalme (Elaeis guineensis); der sog. „Ölpalmen-Gürtel“ zieht sich durch die südlichen Breiten von Sierra Leone, Liberia, Elfenbeinküste, Ghana, Togo, Nigeria und Kamerun. Die Ölpalme wurde in weiten Teilen Afrikas kultiviert, lange bevor die ersten Europäer den Kontinent kolonisierten 20.

4.2 Taxonomie und Botanik Die Gattung Elaeis gehört zur Palmenfamilie Palmae, sie ist ein Mitglied der Klasse der Monokotyledone und der Spadiciflorae untergeordnet. Zusammen mit der Gattung Cocos zählt man sie zum Stamm der Cocoineae. Der Begriff 'Elaeis' stammt aus dem griechischen und bedeutet 'Öl', der Zusatz 'guineensis' weist auf den Ursprung der Pflanze an der Guineaküste hin21.

4.3 Morphologie Die Adventivwurzeln (verzweigt, entstehen aus Primärwurzel), die ein starkes, komplexes Wurzelsystem (8000 bis 10000 Wurzeln, 4 bis 10 mm dick) bilden, sitzen unterirdisch am Stammfuß. Sie reichen bis 9 m in den Boden und entwickeln eine Länge zwischen 15 und 20 m. Die Krone der Ölpalme besteht aus 35-60 Wedeln, die bis zu sieben Meter lang werden und einen 1,50 Meter langen Blattstiel besitzen, an dem sich wiederum 250-350 Blätter befinden, mit einer Länge bis 1,30 Meter. Sie entspringen einer einzigen Knospe am Boden der Krone. Die Palme erreicht eine Höhe zwischen 15 und 30 Meter und sie kann bis zu 300 Jahre alt werden. Sie ist ein Zwitter und bildet sowohl weibliche als auch männliche Blütenstände, was eine Kreuzbestäubung erforderlich macht – Wind und verschiedene Insekten verteilen die Pollen.22. Die Ausdifferenzierung des Geschlechts erfolgt im 28. Monat vor der Blüte. Der männliche Blütenstand hat einen ca. 40 cm langen Stengel, an dem sich 100-300 Ährchen befinden, die 600-1500 gelbe Blüten tragen. Die Pollenproduktion liegt zwischen 10 und 30 g pro Blütenstand. Die Steinfrüchte sitzen auf einem großen, kompakten Strauß. Jede Frucht hat einen harten Hülsenkern (Endokarp), der von einer fleischigen Fruchthülle (Mesokarp) umschlossen ist. Im Mesokarp sind 49% Palmöl enthalten, im Endokarp ca. 50% Palm-Kern-Öl. Eine ausgewachsene Pflanze hat hunderte bis tausende Früchte, die jeweils 5 – 50 kg wiegen können, abhängig vom 20 Vgl. Prabhakaran Nair, et al., 2010, S. 210 21 Vgl. Prabhakaran Nair, et al., 2010, S. 212 22 Vgl. Prabhakaran Nair, et al., 2010, S. 215

Alter der Pflanze und den Umweltbedingungen in der sie wächst. Die Früchte erreichen ihr Reifestadium nach etwa fünf bis sechs Monaten, zum Ende hin setzt die Ölbildung ein 23. Das Erscheinungsbild der Ölpalme ist unterschiedlich. Der bekannteste Typ, die Nigrescens ist dunkel violett oder schwarz, je nach Reifegrad. Daneben gibt es die Virescens, grün. Reife nigrescens-Früchte sind dunkel-orange, reife virescens-Früchte hell-orange. Das reife Fruchtfleisch im Mesokarp ist meistens orange-rot. Die Wasser- und Nährstoffaufnahme erfolgt über Seitenwurzeln zweiter und dritter Ordnung24

4.4 Ökophysiologie und Wachstumsbedingungen Die Ölpalme ist eine Tropenpflanze, die hauptsächlich zwischen 10° nördlicher und 10° südlicher Breite des Äquators

angebaut wird. Der Grund dafür liegt in erster Linie an den

Produktionsbedingungen: die Pflanze braucht mindestens sechs Stunden Sonnenlicht pro Tag um optimal wachsen zu können. Zudem ist eine durchschnittliche Temperatur von 24° bis 28° C, erforderlich wobei die tägliche Amplitude zwischen 8 und 10°C liegen darf, die jährliche bei 5° C. Damit die Samen überhaupt austreiben sind 15° C nötig. Bei gleichmäßiger Verteilung der jährlichen Niederschläge

(maximal

ein Monat

mit

weniger

als

100mm)

und einer

durchschnittlichen Temperatur von 25°C reichen der Ölpalme eine Jahresmenge von 1500 mm. Entsprechend muss - bei ungleichmäßiger Verteilung und höheren Temperaturen - die Niederschlagsmenge höher liegen. Die tolerierte Trockenzeit liegt bei höchstens drei Monaten25.

4.5 Anforderungen an das Relief und den Boden Die Ölpalme wächst idealerweise auf flachem Grund oder schwach geneigtem Gelände. Die Hangneigung und die Höhe des Geländes sind wichtige Faktoren bei der wirtschaftlichen Kultivierung: Entwässerung, Bodenerosionsschutz (höher an abschüssigem Gelände), Straßenbau, Pflege, Ernte und Transport der Erträge sind allesamt vom Relief abhängig. Ab einer Höhe von 200 m. ü. NN steigen die Kosten für Pflege, Ernte und Transport. Die Fruchtbarkeit des Bodens spielt für die Ölpalme keine besonders große Rolle. Der pH-Wert des Bodens kann zwischen 5,0 und 7,0 variieren. Schwere, tonhaltige Böden sind nicht geeignet, da während der Monsunzeit die Wasserleitfähigkeit beeinträchtigt wird, was zu Staunässe führt. Sandiger Lehm, tiefer als 75 cm, bietet die besten Voraussetzungen für die Pflanze, da sich das Wurzelsystem der Pflanze am besten in tiefgründigen, gut entwässerten und durchlässigen Böden entwickeln kann. Die oben beschriebenen Ferral- und Acrisole bieten die erforderlichen Bedingungen. Laterite, sandige, oder torfige Böden sind ebenfalls keine gute Grundlage, da sie 23 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 167 24 Rehm, Ferwerda, 1986, S. 166 25 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 168

besondere Aufmerksamkeit und Pflege bedürfen, um ein ausreichendes Wachstum zu ermöglichen. Auf Böden im Landesinneren müssen ¼ bis ½ der Nährstoffe Natrium, Phosphor und Kalium über anorganische Dünger eingebracht werden, sofern die Böden nicht die erforderliche Fruchtbarkeit mitbringen. Die Nährstoffe sind nötig, um den Verlust durch Immobilisierung im Falle nicht sachgemäßer Düngung (Phosphorüberangebots), Auswaschung, Beschneidung der Pflanze und Einträge von Ölpalm-Mühlen auszugleichen. Natrium beispielsweise erhöht die Zahl der Sträuße, das Gewicht und die absolute Öl-Produktion. Phosphor beeinflusst nur das Straußgewicht, jedoch keine der anderen Faktoren, die den Ertrag bestimmen.26

26 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 214

5. Palmöl-Monokulturen 5.1 Einleitung Verfolgt man das Ziel, mit der agrarischen Nutzung der Ölpalme hohe Erträge und damit hohe wirtschaftliche Rendite zu erzielen, muss man entsprechende Anforderungen an die Pflanze stellen: sie muss einen hohen Ölertrag aufweisen, ein langsames Längenwachstum (einfacheres Ernten der Früchte) und eine gute Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten. Dazu kommt eine gute Anpassungsfähigkeit an schwankende Klima- und Bodenbedingungen27.

Abbildung 5: Erträge verschiedener Ölpflanzen Quelle: WDR.de [Stand: 05.10.2012]

Die Ölpalme ist mittlerweile eine der wichtigsten Öl-Früchte der Welt. Der Ertrag ist im Vergleich zur Sonnenblumen ca. zehnmal, verglichen mit Raps bis zu siebenmal höher. Auf einem Hektar können pro Jahr zwischen 3,5 -8 Tonnen Öl gewonnen werden (Abb. 5). Auf ebenem und schwach geneigtem Gelände werden die Pflanzen im Dreieck angeordnet. Die Anbaudichte hängt vom Bodentyp ab. Auf Böden im Landesinneren werden die Pflanzen in einem Abstand von 8,8 Meter gepflanzt bei ca. 148 Palmen/ Ha. Bei alluvialen Böden in Küstennähe verringert sich die Dichte auf 136 Palmen/ Ha. 28 Die Pflanzenreihen verlaufen in Nord-Süd-Richtung, um die Morgen- und Abendsonne optimal ausnutzen zu können. Die 27 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 169 28 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 168

Wurzelballen werden zu Beginn der Regenzeit gepflanzt. Die Fruchtproduktion wird von der Anzahl der produzierten Fruchtbündel bestimmt. Stellt man bei ausgewachsenen Pflanzen einen Nährstoffmangel fest, sinken die Erträge, da die Fruchtproduktion schon zweieinhalb Jahre vor der Ernte angelegt wird. Mineraldüngung ist aus diesen Gründen von großer Bedeutung, da die Böden – wie oben bereits erwähnt - die benötigten Nährstoffe nicht ausreichend bereitstellen können29.

5.2 Palmöl in Daten: 60 50 40 1986 2004 2012 2013F

30 20 10 0 Export Ind Produktion Indonesien

Export Glob Produktion Global

Abbildung 6: Wirtschaftliche Entwicklung von Palmöl in den Jahren 1986 - 2013 Quelle: eigene Darstellung nach Daten von: ISTA Mielke GmbH

Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die Abb. 6 und basieren auf einem Datensatz der ISTA Mielke GmbH. In den Jahren 1985/86 lag die globale Produktion von Palmöl bei 8,8 Mio. T. pro Jahr, davon wurden etwa 95%30 aus Indonesien und Malaysia exportiert. In den folgenden zwanzig Jahren explodierte die globale Produktion buchstäblich und stieg bis 2004 auf ca. 31 Mio. T., bis 2012 erreichte sie einen Stand von ca. 50 Mio. T./ Jahr. Die Prognosen für 2013 deuten einen weiteren Anstieg der weltweiten Produktion an. Allein aus Indonesien werden jedes Jahr 19,2 Mio. T. (2012) Palmöl exportiert, womit das Land, knapp vor Malaysia, auf Platz eins der Palmöl-exportierenden Länder steht. Im Vergleich zu 2004 (8,7 Mio. T) hat sich das Exportvolumen also mehr als verdoppelt. Die Produktion hat sich in Indonesien von ca. 12 Mio. T./ Jahr (2004) auf 25 Mio. T./ Jahr (2012) ebenfalls mehr als verdoppelt.

29 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 170 ff. 30 Rehm, Ferwerda, 1986, S. 165

Export Palmöl

2008/2009 (in Mio. T.)

2011/2012 (in Mio. T.)

Indonesien

16,2

18,3

Malaysia

15,9

17,6

Weltweit

35,6

42,2

Anteil Indonesien & Malaysia 90,2 % in %

85 %

Tabelle 1: Entwicklung Export Palmöl 2008 - 2012 Quelle: eigene Darstellung nach Daten von: ISTA Mielke GmbH

Aus den Daten (Tab. 1) lässt sich errechnen, dass der Anteil am Export aus Sicht von Indonesien und Malaysia um ca. 5% zurückgegangen. Der Grund dafür könnte darin liegen, dass mittlerweile auch andere Länder (v.a. Südamerika: Kolumbien z.B.) die Ölpflanze als Nutzpflanze erkannt haben. Trotzdem beherrschen die beiden Südostasiatischen Länder mit etwa 90% Export die Produktion. Der Anteil von Palmöl an der weltweiten Gesamtproduktion pflanzlicher Öle ist von 17% (1985/86) auf 30% (2006) gestiegen und liegt damit gleichauf mit der Produktion von Sojaöl 31.

5.3 Verarbeitungsprozess Eine Ölpalme kann 20 bis 30 Jahre wirtschaftlich genutzt werden. Man beginnt mit der Ernte, sobald die ersten losen vollreifen Früchte aus dem Fruchtstand gefallen sind. Ausgewachsene Palmen werden wöchentlich geerntet. Die Früchte sollten innerhalb von 24 Stunden verarbeitet werden, da sonst der Anteil der freien Fettsäuren im Palmöl ansteigt. Durch Dreschen werden die Einzelfrüchte von den Stielen getrennt. Um das Fruchtfleisch von der Steinschale mit dem Kern zu trennen, werden sie in Rührkesseln gequetscht und zu Brei verrührt. Das Palmöl wird aus dem Fruchtbrei gewonnen. Das Rohöl besteht aus Öl, Wasser, gelösten Zuckerarten und Salzen, sowie festen Bestandteilen (Fasern, Sand). Das Öl wird mit Hilfe von Zentrifugen von den ungewollten Bestandteilen getrennt.32

5.4 Das Palmöl Das gespeicherte Öl lässt sich in zwei Kategorien unterteilen – das Palmöl, das aus dem Fruchtfleisch (im Mesocarp) gewonnen wird und das Öl aus dem Kern. Sie unterscheiden sich qualitativ in der Zusammensetzung, ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer Verwendbarkeit. Das Kern-Öl ist reich an mittelkettigen Fettsäuren und enthält 51% Laurinsäure und 18% Myristinsäure und ist damit besonders in der Oleochmie gefragt. Palmöl mit einem Anteil von 50% gesättigter Fettsäuren, 40% einfach gesättigten Fettsäuren und 31 Pastowski, Andreas, 2007, S. 46 32 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 171 ff.

10% mehrfach ungesättigter Fettsäuren gehört zu den halbfesten Fetten (bei Zimmertemperatur). Die Fettsäuren bestehen aus 44% Palmitinsäure, 5% Fettsäure, 39% Ölsäure und 10% Linolsäure. Um die Bildung von unerwünschten freien Fettsäuren zu unterbinden, wird der geerntete Fruchtstand sterilisiert (in Sterilisationskesseln unter Dampfdruck). Die Einlagerung von Öl in der Pflanze kann 12 Wochen nach der Blüte festgestellt werden. Eine nennenswerte Akkumulation beginnt ab der ca. 16. Woche und endet mit der 20. Woche. Das Öl wird in Öl-Körpern gespeichert, die sich im Zellplasma des Mesocarps reifer Palmen finden33.

5.5 Exkurs Stabilität: Konstanz und Elastizität Der Wald ist ein nahezu geschlossenes Ökosystem, wobei er neben der Energie auch auf die Zufuhr von Wasser angewiesen ist. Man zählt ihn zu den geschlossenen Systemen, weil 60 bis 85 Prozent aller Nährstoffe innerhalb des Ökosystems im Umlauf sind 34. Fehlen anthropogene Störgrößen, verursacht durch Abfälle, Düngung, Einsatz von Pestiziden usw., kann man den Wald zudem als relativ stabiles Ökosystem bezeichnen.35 Demgegenüber stehen die Plantagen, die - geschaffen und unterhalten durch den Menschen - ein Musterbeispiel für ein offenes System darstellen. Das liegt hauptsächlich daran, dass sie den genannten Störfaktoren ausgesetzt sind. Biozönosen (Lebensgemeinschaften) sind Teil eines Ökosystems. Eine solche Lebensgemeinschaft ist nicht bloß eine lose Ansammlung von Individuen, in der die einzelnen Landschaften aus unabhängig voneinander existierenden Ökosystemen bestehen. Veränderungen oder das Entfernen eines „Teiles“, z.B. einer Art, kann eine Vielzahl an Prozessen auslösen, die u.U. dazu führen, dass weitere Elemente des Systems verloren gehen. Wirkungen können quasi „von oben bis nach ganz unten“ durchschlagen. Daraus folgt, dass die Vielfalt einer Biozönose, sprich die Diversität, Stabilitätsprinzipien unterworfen ist, die sich nach bestimmten Regeln organisieren 36: - Sind die Lebensbedingungen eines Biotops variabel, so ist die Artenzahl innerhalb der Lebensgemeinschaft (Biozönose) höher. Die Individuenzahl je Art ist meist gering. - Weichen die Lebensbedingungen der Organismen vom Optimum ab, erscheint die Lebensgemeinschaft artenärmer - Artenreichtum und Stabilität sind eng mit einer gleichmäßigen Entwicklung einer Lebensgemeinschaft verbunden. 33 34 35 36

Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 174 ff. Klötzli, 1989, S. 76 u. S. 81 Vgl. Klötzli, 1989, S. 47 Vgl. Klötzli, 1989, S. 80 ff.

- Euryöke Arten herrschen in vielseitigen Ökosystemen vor (tolerieren relativ große Schwankungen der ökologischen Randbedingungen), stenöke Arten in einseitigen (extremen) Ökosystemen (sind an bestimmte Bedingungen gebunden, niedrige Toleranzschwelle). In diesem Zusammenhang erfährt der Begriff Stabilität eine besonders wichtige Bedeutung. Die Frage ob Vielfalt automatisch zu Stabilität führt, hängt von einer Vielzahl an Begriffen ab 37: - Konstanz: keine Veränderung - Trägheit: Widerstand gegen Störungen - Elastizität: schnelle Rückkehr zum stabilen Zustand nach Störung - Pufferung: Bereich, in dem ein System in den stabilen Zustand zurückkehren kann. - Zyklische Stabilität: System ändert sich ständig, bleibt aber in diesem Kreislauf stabil - Überleitende Stabilität: innerhalb eines Umwelt-“Korridors“ ist das System stabil, Umweltfaktoren können sich ändern

120 100 80 60

Diversität

40 20 0 0

100

150

Abbildung 7: Biodiversität durch Verjüngungsprozesse Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 71 In Abb. 7 ist ein stark vereinfachtes Ökosystem dargestellt, das sich (wenn nicht durch

anthropogene

Einflüsse

gestört)

durch

Reproduktionsprozesse

konstant

verjüngt.

Mit

zunehmendem Alter und dem Reifegrad eines Ökosystems nimmt auch dessen Artenreichtum zu 38. Die dadurch bedingte genetische Heterogenität schützt das System vor Krankheiten und anderen 37 Vgl. Klötzli, 1989, S. 76 ff. 38 Klötzli, 1989, S. 84

schädlichen Umwelteinflüssen. Das heißt aber nicht, dass artenreiche Systeme zwangsläufig stabil sein müssen. Der tropische Regenwald bietet seinen heimischen Arten über lange Entwicklungszeiträume konstante Bedingungen. So sind Pflanzenfresser auf bestimmte Futterpflanzen angewiesen, was wiederum die Vorherrschaft einer bestimmten Baumart verhindert. Das sind Eigenschaften, die den Regenwald anfällig für nachhaltig wirksame Umweltstörungen machen. Das bedeutet, dass sich der tropische Regenwald nach einer Rodung nicht mehr regenerieren und selbstständig ausbreiten kann. Es entstehen Sekundärwälder mit entsprechend angepassten Arten. Im Falle einer schweren Störung ist die Elastizität des Systems sehr gering, obwohl es über ein hohes Maß an Diversität verfügt39. Diversität/ Stabilität

Tropischer Regenwald

Industrielle Agrarlandschaft

Artendiversität

hoch

sehr niedrig

Entwicklungszeit

lang

sehr kurz

Heterogenität

hoch

sehr gering

Einfluss von Umweltfaktoren

gering (biol. F.)

hoch

Umweltstabilität, Konkurrenz

hoch

sehr gering

Konstanz

groß

künstlich groß

Resistenz ggn. äußere Störf.

sehr gering

künstlich sehr hoch

Resistenz ggn. andere Arten

groß

künstlich sehr hoch

Elastizität

klein

Tabelle 2: Tropischer Regenwald vs. Industrielle Agrarlandschaft Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 81

Eine agrarisch genutzte Regenwaldfläche ist ebenfalls ein Ökosystem. Trotzdem ergeben sich im Vergleich zu einem Ökosystem, das einem Naturwald nahe kommt, erhebliche Unterschiede. Der langen Entwicklungszeit folgt eine hohe Artendiversität im Regenwald, während eine industrielle Agrarlandschaft eine geringe Diversität zu Gunsten kurzer Entwicklungszeiten vorzieht. Das ist dem Ziel einer Plantage geschuldet, das vorsieht, in wenig Zeit möglichst hohe Erträge zu erwirtschaften. Die natürliche Konkurrenz ist, wie bereits weiter oben erwähnt, im Wald höher, dafür kann auf agrarisch genutzten Flächen die Resistenz gegen äußere Störfaktoren künstlich ausgeweitet werden (s.h. Tab. 2)

39 Vgl. Klötzli, 1989, S. 85 ff.

5.5.1 Monokulturen: Abbruch der Stabilität Als

Gründe

für

die

Anlage

von

Dauerkulturflächen

werden

häufig

die

globale

Bevölkerungszunahme und die damit einhergehende Notwendigkeit der Ernährungssicherheit ins Feld geführt40. Ein wahrscheinlich eher zutreffender Grund ist die agro-industrielle Nutzung und der sich anschließende Handel mit Gütern, die nur in tropischen Breitengraden produziert werden können. Marktwirtschaftliche Dogmen führen - vereinfacht gesagt - dazu, dass Unternehmen sich auf ein einziges Produkt spezialisieren und in Monokulturen – in diesem Fall Ölpalmen - anbauen. Viele Pflanzen profitieren jedoch von Mikroorganismen, die in den Wurzeln von Unkraut leben. Sie haben mit Hilfe von Nährstoffen und Ausscheidungen eine schützende Wirkung vor verschiedenen Schadpilzen. In Monokulturen wäre die Fruchtfolge eigentlich eine Notwendigkeit, da sie sonst durch die einseitige Bodenmikroflora deutlich anfälliger für Schädlinge sind41. Zwar werden auf diese Weise hohe Erträge erzielt, auf der anderen Seite sind die landschaftsökologischen Auswirkungen um so schwerwiegender.

40 Kehl, 2009 41 Vgl. Klötzli, 1989, S. 82 ff.

6. Einfluss auf Biodiversität 6.1 Einleitung Die Frage stellt sich nun, wie sich die (monokulturelle) Kultivierung der Palme und ihre agrarische Nutzung mittelbar und unmittelbar auf die Umwelt auswirken. In diesem Zusammenhang liegt es Nahe, sich mit der Entwaldung tropischer Regenwälder und der jeweiligen Folgenutzung zu beschäftigen. Das eine direkte Verbindung zwischen Kahlschlag und dem Verlust von Biodiversität existiert, erscheint naheliegend. Trotzdem muss man mit einbeziehen, dass es einen Unterschied macht, ob die agrarische Nutzung zur Abholzung von Regenwaldfläche geführt hat, oder eine Plantage auf einer tropischen Brache angelegt wurde. In diesem Fall würde es die diversitären Eigenschaften eines brach liegenden Gebietes wohl eher fördern. Um das herauszufinden, wären weiterführende Untersuchungen im Gelände von Nöten, die im Rahmen dieser Arbeit nicht erfolgen können. Auf fast allen Landflächen der Erde kennzeichnen Pflanzen die Eigenschaften des jeweiligen Lebensraums und geben Aufschluss über die ökologischen und biologischen Charakteristika des globalen Ökosystems.42 Die Conservation International (CI) hat Südostasien in vier „Hotspots“ unterteilt, die biogeographisch ein Areal eingrenzen, das als besonders schützenswert angesehen wird. Der östliche Teil weist in Bezug auf die Fauna große Übereinstimmungen mit der Australasiatischen Zone auf, im Westen entspricht die Artenvielfalt dem übrigen Südost-Asien. Die „Hotspots“ als Lebensräume sind zudem von einer großen Vielfalt an endemischen Pflanzen gekennzeichnet, die sonst nirgendwo auf der Welt vorkommen. Außerdem zählen sie zu den gefährdeten Gebieten, die mindestens 70% ihres ursprünglichen Bestands eingebüßt haben43. Wird Regenwaldfläche durch eine Palmöl-Plantage ersetzt, geht Biodiversität verloren44. Die Umwandlung von Regenwaldgebiet in agrarisch nutzbare Wirtschaftsfläche bedeutet in der Konsequenz eine Reduzierung der lokalen Fauna. Plantagen bieten weitaus weniger Lebensraum für Pflanzen und sie stellen eine Änderung der Umweltfaktoren eines Ökosystems dar, die im Verlauf dieses Kapitels näher betrachtet wird45.

42 43 44 45

Whitton, Rajakaruna, 2001, Vol. 4, S. 622 Vorlaufer, 2009, S. 33 ff. Sayer, et al., 2012, S. 2 Whitton, Rajakurna, 2001, Vol. 4, S. 628

6.2 Biodiversität in Indonesien Südost-Asien hat die höchste Biodiversität weltweit, nicht nur auf die Größe, sondern auch auf die klimatischen und topographischen Bedingungen bezogen. Die Gründe dafür liegen darin, dass die glazialen Prozesse des Pleistozäns in Asien nicht so schwer wiegten und weite Teile Asiens praktisch eisfrei und damit die Umweltbedingungen für viele Arten „lebensfreundlicher“ waren 46.

Abbildung 8: Natürliche Waldformationen in Indonesien Quelle: Vorlaufer, 2009, S. 37

Am Beispiel Sumatras lassen sich die Verbreitungsmuster der Waldformationen Indonesiens sehr gut darstellen. Es finden sich Mangroven-, Brackwassersumpf-, Süßwassersumpf-, Torfmoor-, immer- oder halbimmergrüne Tiefland- und Bergwälder und Pinienwälder (Abb. 8). Die Mangrovenwälder beispielsweise sind typisch für die Vegetation großer Küstenabschnitte vieler Länder und unterliegen trotzdem Degradationsprozessen und Entwaldung, obwohl sie zu den produktivsten Ökosystemen der Erde gehören47.

46 Box, Fujiwara, 2001, Vol. 1, S. 262 u. S. 266 47 Vorlaufer, 2009, S. 37

Abbildung 9: Vegetation & Landnutzung Indonesien Quelle: Vorlaufer, 2009, S. 37

Die Abb 9 verdeutlicht deutlich den Kontrast zu der natürlichen, ursprünglichen Vegetation auf Sumatra. Die Insel ist fragmentiert durch Plantagenkulturen, Trockenfeldbau und Nassreisanbau, die über weite Teile der Landfläche erstrecken. Dazu kommen Flächen für den Trockenfeldbau und den Nassreisanbau. Der naturnahe dichte Wald und die übrigen Waldformationen werden immer weiter zurückgedrängt und damit die Vielfalt der Vegetation mit ihrer Lebensraumfunktion für Flora und Fauna. Die Mangrovenwälder wurden 1985 zu 95% für den Kahlschlag freigegeben und lediglich 1% der Areale wurde in Reservaten geschützt48. Der Tieflandregenwald bedeckt die größte Fläche, er gedeiht bis in eine Höhe von ca. 750 m ü.N.N. Obwohl er auf relativ nährstoffarmen Boden steht, liegt der Anteil an Biomasse im Regenwald bei 400 – 700 t/ Ha. Die Zahl, Dichte und die Vielfalt an Pflanzen ist die weltweit höchste. Auf Borneo 48 Vorlaufer, 2009, S. 37

alleine existieren ca. 3000 verschiedene Baumarten, von denen 155 endemisch sind und nur dort vorkommen (in Deutschland gibt es sechs endemische Baumarten)49. Die hohe Zahl an endemischen Pflanzenfamilien (s.h.: Tab. 3), die nur in natürlich abgegrenzten Räumen vorkommen ist eine Folge von erdgeschichtlichen Entwicklungsprozessen wie z.B.: dem Kontinentaldrift50. Ort

Angiospermen Gymnospermen Farne Zahl der Endemiten Endemismus nach Prozent

Indonesien

20,000

2,500 15,000

66.7

Philippinen

8,000

900

39.3

3,500

Tabelle 3: Pflanzenvielfalt und Endemismus: Indonesien und ausgewählter Vergleichsort Quelle: verändert nach Box, Fujiwara, 2001, Vol 1, S. 267

Im Vergleich zu den Philippinen wird deutlich, wie hoch die Zahl der Endemiten mit 15,000 tatsächlich ist. Dazu kommt die Vielfalt der Angiospermen, die mit 20,000 die Zahl der auf den Philippinen heimischen übersteigt.

6.3 Naturnaher Regenwald vs. Palmöl-Monokultur 6.3.1 Einleitung Viele Arten sind so verteilt, dass der Abstand zwischen Individuen möglichst groß ist. Die Verteilung in einem 50 Ha großen Regenwald ist mehr durch die Distanz zwischen den Bäumen als durch Topographie und Geomorphologie bestimmt. Das bedeutet, dass sich Individuen einer anderen Art, aber desselben Lebensformtyps dazwischen etablieren können (durch Evolution oder Einwandern)51. Pflanzen haben in Bezug auf die benötigte Lichtintensität, Wärme, Zufuhr chemischer Stoffe oder dem Einfluss mechanischer Faktoren eine obere Grenze, die nicht überschritten werden darf. Ein einzelner Faktor kann entscheiden, ob eine Art überleben kann, sich anpasst, oder verdrängt wird. Den verschiedenen Umweltfaktoren gegenüber sind Arten unterschiedlich empfindlich. Zum Beispiel verträgt eine Art ein Überangebot an Wasser besser als eine andere, die wiederum mehr Wärme aushält. Pflanzen (Euryöke) mit einer weiten Toleranzgrenze werden Ubiquisten genannt, da sie an verschiedensten Standorten gedeihen können 52. Im tropischen Regenwald sind die Umweltfaktoren, trotz ihrer hohen Intensität (Temperatur, Niederschlag), dennoch relativ gleichmäßig, was den Schluss zuließe, das die Artenvielfalt empfindlich gegenüber Veränderungen 49 50 51 52

Vorlaufer, 2009, S. 38 Box, Fujwara, 2001, Vol. 1, S. 265 Vgl. Hobohm, 2000, S. 122 Vgl. Klötzli, 1989, S. 54

sein könnte und damit unmittelbar auf äußere Einflüsse reagiert. In diesem Fall spricht man von stenöken Arten mit relativer Standorttreue, die einen engen Toleranzbereich aufweisen und als Zeigerarten

fungieren,

die

einen

bestimmten

Standort

qualitativ

(lokales

Klima,

Bodeneigenschaften, Feuchte, Nährstoffe, etc.) charakterisieren. Dem physiologischen Vorkommen (beste Bedingungen für Pflanze) steht das ökologische Vorkommen gegenüber. Das bedeutet, dass sich Pflanzen in der Natur durchsetzen müssen, um ihren Platz zu sichern. Das physiologische Optimum steht folglich nicht mit dem ökologischen Optimum im Einklang. Ist eine Art nicht konkurrenzfähig, wird sie aus ihrem optimalen Wuchsbereich an den Rand ihres physiologischen Wuchsbereiches verdrängt 53. Die Abhängigkeit diversitärer Prozesse variiert je nach dem wie ausgeprägt eine Spezies auftritt. Durch den langen Entwicklungsprozess des tropischen Regenwaldes haben sich viele Arten trotz Wettbewerb nebeneinander entwickeln und spezifisch ausprägen können. Manche haben sich an die begrenzten Umweltbedingungen des Edaphons (Bodenorganismen) angepasst, andere an die Lichtverhältnisse oder die Orientierung in Richtung „Lücken“ im Blätterdach. Die Artenvielfalt ist nicht zwangsläufig hoch, sie variiert mit ihrer abiotischen Umwelt, ihrer Geschichte und biogeographischen Faktoren. Z.B. Regen als abiotische Variable: Die Artenvielfalt von Bäumen steigt um das bis zu sechsfache, wenn der NI von 1000 auf 4000 mm steigt. Weiter beeinflusst der Niederschlag die Funktionalität eines Ökosystems. Auf Trockenheit folgt ein Absinken der Primärproduktion, sie verringert die Widerstandsfähigkeit des Systems gegen Feuer, Pflanzen wachsen langsamer und das System braucht mehr Zeit um sich zu regenerieren 54. Die Landwirtschaftliche Nutzung ist ein Hauptgrund für die Abholzung der Regenwälder. Weiter wird die Diversität der örtlichen Fauna durch die Fragmentierung des Waldes nachhaltig gestört. Um Wälder für Besiedlungen zugänglich zu machen werden Straßen tief in die Wälder getrieben. Die „normale“ hohe Diversität der Flora und Fauna wird in Bereichen von Plantagen zurückgedrängt und der Wald in seinem natürlichen Gleichgewicht gestört55.

53 Vgl. Klötzli, 1989, S. 56 ff. 54 Vgl. Wright, 1996, S. 11 ff. 55 Luskin, Potts, 2011, S. 541

Abbildung 10: Fragmentierung von Waldfläche durch Palmölplantage Quelle: Luskin, Potts, 2011, S. 541

Die Karte (Abb. 10) illustriert die Fragmentierung des Regenwaldgebietes, in dem sich die Plantage befindet. F steht für den naturbelassenen Wald, OP für alte (Old Plantations) und YP für junge (Young Plantations) Plantagen. Bei VR handelt es sich um sog. Variable Retention Regenerating Plantations. CC steht für Clear-Cut, sprich Kahlschlag. Das Photo oben links zeigt eine junge Plantage (8 Jahre), das darunter eine alte (22 Jahre). Das unterste Bild zeigt eine Plantage, bei der das Rotationssystem der Variable Retention angwandt wird (Eine 22 Jahre alte Kultur wurde „ausgedünnt“ und durch „neue“ - 6 Jahre alte Pflanzen – ergänzt 56. In der Abb. 9 wurde bereits aufgezeigt, in welchem Umfang naturnahe Waldformationen durch die Kultivierung ihrer Flächen verdrängt wurden. Diese „höherskalige“ Betrachtungsweise lässt den Schluss zu, dass mit dem Kahlschlag der Waldgebiete ein Verlust der diversitären Eigenschaften eben jener Fläche einhergehen müsste, da ein Großteil der Vegetation schlichtweg abgeholzt wird. Mit der Etablierung einer landwirtschaftlichen Nutzfläche in Form einer Plantage ergeben sich andere Formen und Eigenschaften in Bezug auf das Ökosystem der Plantage selbst und damit auch auf den Bioviversitäts-Zustand des Geländes. In diesem Zusammenhang folgt die Betrachtung der Auswirkungen auf die Prozesse, die innerhalb einer Plantage ablaufen.

56 Vgl. Luskin, Potts, 2011, S. 542

6.3.2 Auswirkungen auf das Mikroklima Der tatsächliche (messbare) Einfluss von Monokulturen auf naturnahe Regenwaldgebiete lässt sich schwer quantifizieren. In der Literatur findet sich bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt lediglich eine (mir bekannste) Studie, die sich explizit damit beschäftigt hat, wie und in welchem Ausmaße die Habitateigenschaften verändert werden, wenn Waldfläche durch eine Palmöl-Plantage ersetzt wird. Die folgenden Ausführungen stützen sich auf eine Zeitreihenuntersuchung zum Mikroklima und zur Vegetationsstruktur in Palmölplantagen im Pasoh-Waldschutzgebiet (malaiische Halbinsel). Die Halbinsel liegt zwar nicht im Staatsgebiet Indonesiens, die Umweltbedingungen (Klima, Boden, Relief etc.) dürften aber aufgrund der geographischen Nähe relativ ähnlich sein, sodass eine (näherungsweise) Übertragung der Ergebnisse auf die Verhältnisse indonesischer Plantagen zulässig scheint. Wie bereits im Kapitel Palmöl-Monokulturen beschrieben, wird bei der Etablierung einer Plantage zunächst Regenwald gerodet und das Areal danach terrassiert. Dadurch wird der durchschnittlich 25 m hohe Wald zu kahlem Boden. Zusätzlich muss zwischen alten und jungen Plantagen unterschieden werden, da sich die natürlichen Umweltfaktoren jeweils anders auswirken: Temperatur (°C)

Sättigungsdefizit (hPa)

Wald (Durschnitt)

26.33

0.00

Wald vs. Plantagen

Durchschnittlicher Effekt

Im Tagesverlauf

Alte und junge

+2.84

+0.80

Alte 100 m Distanz

+2.03

+0.72

Alte 1 km Distanz

+2.34

+0.66

Junge 100 m Distanz

+2.97

+0.80

Junge 1 km Distanz

+4.03

+1.02

Variable Retention

+3.18

+0.73

Kahlschlag

+6.86

+2.00

Tabelle 4: Effekt auf das Mikroklima abhängig von der Lage (Werte zw. 12:00 und 18:00) Quelle: verändert nach Luskin, Potts, 2011, S. 544

Messungen, die das Mikroklima von Palmöl-Plantagen betrachten, haben ergeben, dass die Plantagen insgesamt (junge und alte) tagsüber um +2,84° C wärmer sind als die natürlichen Wälder (durchschnittliche T am Tag 26,33° C) und um +0,80 hPa trockener - das Sättigungsdefizit (Dampfdruckdifferenz, die angibt wie stark ein Gas mit einer Komponente gesättigt ist) lag im Natur-Wald nah am Sättigungspunkt (0,00 hPa). Das nächtliche Mikroklima hat sich dagegen nicht verändert57. Aus Tab. 4 wird ersichtlich, dass die jungen Plantagen mit +2.97°C (100 m Distanz) und +4.03°C (1 km Distanz) im Vergleich zu den alten Plantagen deutlich stärker erwärmt waren 57 Luskin, Potts, 2011, S. 544

(+2,03°C und +2,34°C). Das Mikroklima müsste in älteren Plantagen folglich deutlich stärker gepuffert sein, weil sowohl die Sonneneinstrahlung, als auch der Niederschlag durch den dichteren Bewuchs einen geringeren Effekt haben könnten. Dafür spricht ebenfalls, dass die jungen Anbauflächen trockener waren, d.h. das Sättigungsdefizit lag mit +0.80 und +1.02 weiter vom Sättigungspunkt entfernt.

Abbildung 11: Temperatur und Feuchteentwicklung verschiedener. Szenarien Quelle: Luskin, Potts, 2011, S. 547

Abbildung 11 zeigt graphisch die täglichen Temperaturveränderungen (Diurnal Temperature Change) in °C und die Abweichung vom Sättigungspunkt (Diurnal VPD Change) in hPa. Die bereits erwähnten Abweichungen des naturnahen Mikroklimas werden hier noch deutlicher. Zunächst sind keine Veränderungen zu erkennen. Erfolgt der Kahlschlag (bei -2 Jahren vor der Pflanzung) steigen sowohl die durchschnittliche Temperatur (bis ca. 8°C, durchgezogene Linie) als auch das Sättigungsdefizit (bis ca. 7 hPa, gestrichelte Linie). Die Temperaturen auf kahl geschlagenen Flächen ist erwartungsgemäß erheblich höher, da die Einstrahlung ungehindert bis auf die übrig gebliebene Vegetation am Boden durchdringt. Dementsprechend trockener ist das Gelände. Mit der Etablierung einer jungen Plantage sinkt mit dem Reifegrad (nach ca. 6-7 Jahren) der Anlage sowohl die Temperatur als auch das Sättigungsdefizit – es wird wieder relativ kälter und feuchter,

was

mit

dem

zunehmenden

Bewuchs

der

einzelnen

Vegetationsschichten

zusammenhängen dürfte. Nimmt das Alter der Ölpalmen weiter zu, schwächt sich der Effekt deutlich ab und pendelt sich schließlich bei ca. 3°C und 0,6 hPa ein. Auch hier dürfte der dichtere Bewuchs die entscheidende Rolle spielen, wobei sich die beiden Kurven zu keinem Zeitpunkt dem „Naturniveu“ annähern. Eine Ursache könnte sein, dass in den Plantagen vor allem die bodennahe Vegetation kaum eine Chance hat sich zu entwickeln, da sie zu Erntezwecken entfernt wird (siehe 34

folgendes Unterkapitel 6.3.3). Die Entwicklung der Kurven entspricht den Daten aus Tab. 4. Neigt sich der Lebenszyklus einer Palmöl-Plantage dem Ende zu, erfolgt wieder der Kahlschlag und Temperatur und Sättigungsdefizit klettern auf das Anfangsniveau.

6.3.3 Einfluss auf die Vegetationsstruktur und den Lebensraum Auch die Habitatcharakteristika reagieren auf das System Plantage. Dabei verändern sich sowohl biotische als auch abiotische Faktoren, die Struktur, Anordnung und Komplexität des Unterholzes, sowie die Kronenschicht.

Abbildung 12: Vegetationsstruktur innerhalb der Plantage Quelle: Luskin, Potts, 2011, S. 546

Acht Jahre nach der Pflanzung haben die Ölpalmen bereits eine Höhe von vier Metern und eine offenes Kronendach, nach 22 Jahren sind die Palmen ca. 13 m hoch und weisen ein geschlossenes Blätterdach auf (Abb. 12). Die Pflanzen werden geschnitten, wenn der Ertrag zurückgeht und die Bewirtschaftung aufgrund der Höhe zu komplex wird. In den neuen Freiräumen werden Setzlinge gepflanzt. Grundsätzlich bleiben Bodenbedeckung und Epiphyten unberührt, bis schließlich geerntet wird und sie weichen müssen. Mit 20,61 cm war die Streu in alten Plantagen deutlich mächtiger als in den jungen (9,84 cm) - die Bodenbedeckung ist allerdings fleckenhaft, da die Palmwedel im Laufe der Ernte auf dem Boden gestapelt werden 58. Die lebende Vegetation ist mit 21.77 cm im Unterholz in den jüngeren Kulturen höher als in den alten (11.46 cm, s.h. Abb. 12), da durch das noch relativ offene Blätterdach mehr Sonnenlicht die untere Vegetation erreicht. Bei der Verteilung von kahlem Boden (Bare Ground Coverage), Vegetation (Live Veg Coverage) und Streu (Leaf Litter Coverage) auf dem Boden, gab es prozentual keine nennenswerten Unterschiede. In alten Plantagen fanden sich höhere Palmen mit relativ dichtem Blätterdach.

58 Luskin, Potts, 2011, S. 548

Obwohl – wie oben bereits erwähnt – die Streu in älteren Plantagen mächtiger war, bewegt sie sich mit einer Bodenbedeckung von 47% in einem sehr niedrigen Bereich. Die Bodenbedeckung in naturbelassenen Wälder liegt bei über 90%59. Dichte Epiphyten (m²) Alt (22 Jahre)

Jung (8 Jahre)

Farne

4.24

14.7

Kletter-

0.26

0.48

Blätter

4.09

5.55

Gräser

3.24

0.02

Palmen

0.52

2.76

Gesamt

12.35

23.5

pflanzen

Tabelle 5: Dichte von Epiphyten(je m² Stammoberfläche) Quelle: verändert nach Luskin, Pott, 2011, S. 545

Die Dichte an Epiphyten war in jungen Plantagen doppelt so hoch (23.5 Epiphyten m-2 und 12.35 E pro m-2). In den älteren Plantagen konnte ein um ca. das vierfache vermindertes Vorkommen von Farnen und Palmen festgestellt werden, während Gräser verstärkt gediehen. Farne dominierten die Gemeinde der Epiphyten, Kletterpflanzen zählten zu den größten aber auch seltensten und Gräser waren die kleinsten (s.h. Tab. 5). Auch hier liegt die Ursache wohl wieder darin, dass die Sonneneinstrahlung und der ungehindert durchdringende Niederschlag in den jungen Plantagen noch wesentlich höher ist. Geht sie in Laufe der Jahre zurück, können sich die Pflanzen nicht mehr in dem Maße etablieren, wie es in den jüngeren Plantagen der Fall ist. Eine Ausnahme sind die Gräser, ihre Dichte nahm mit dem Alter der Anlage von 0.02 auf 3.24 zu. Eine andere Studie in Borneo belegt ebenfalls, dass die Dichte an Epiphyten mit zunehmendem Alter der Plantage jährlich zurückgeht (-1.29%) 60.

59 Luskin, Potts, 2011, s. 546 60 Luskin, Potts, 2011, S. 545

6.3.4 Schlussfolgerungen Im Lebenszyklus einer Palmöl-Plantage ergeben sich teils gegenläufige Entwicklungen. Während die Bodenvegetation vor allem in jungen Plantagen weitläufiger ist, etabliert sich in alten Anlagen ein Mikroklima mit Pufferfunktion, ausgeprägter Streu und einem geschlossenen Blätterdach. Die Veränderungen im Mikroklima sind mit dem Kahlschlag extrem und erholen sich im Laufe der Jahre teilweise, wirklich regenerieren können sie sich aber offensichtlich nicht. Die stabilen Bedingungen, die der naturnahe Wald bietet, erreichen sie nicht. Obwohl die Mächtigkeit der Streu mit der Zeit kontinuierlich wuchs, war der Anteil abgedeckten Bodens gering (47% auf der Plantage vs. 90% im tropischen Regenwald) 61. Da in jungen Plantagen mehr Sonnenlicht die unteren Bereiche erreicht, profitieren besonders die Vegetation im Unterholz und die Epiphyten. Demgegenüber steht die höhere Pufferungsfunktion der älteren Plantagen. Da sich die Temperaturen und das Sättigungsdefizit näher an den Verhältnissen eines naturnahen Waldes liegen, dürften sich mehr Arten, die auf stabile Umgebungsverhältnisse angewiesen sind, ansiedeln. Die zu erwartenden Flächeneffekte durch die Entfernung zum geschlossenen Regenwald sind nicht eingetreten (stärkere Einstrahlung von allen Seiten, Effekteübertragung vom Regenwald). Die Daten untermauern die Annahme, dass die vom naturnahen Wald abhängigen Arten durch die Ansiedlung und Ausbreitung von Palmöl-Monokulturen empfindlich gestört werden. Die wärmeren und trockeneren Bedingungen stellen für Pflanzen, die feuchtes Regenwaldklima und dessen Pufferwirkungen bedürfen, anthropogen verursachte Barrieren dar. Nachtpflanzen sind davon wohl ausgenommen, da (s.o.) keine messbaren Unterschiede festgestellt werden konnten62. Der größte Einflussfaktor, der die Struktur und die Komplexität der Vegetation bestimmt, ist der Mensch. Bis 2006 sind schätzungsweise 47% (12,9 Mha) der Regenwaldfläche Südost-Asiens, die sich auf torfigen Untergrund befindet, abgeholzt wurden. Davon wurden 17% (2,3Mha) bereits trocken gelegt, um großflächigen agro-industriellen Anbau zu betreiben. Die Entwässerung großer Flächen lässt erhebliche Mengen im Boden gespeichertes CO² in die Atmosphäre entweichen63.

61 Luskin, Potts, 2011, S. 548 62 Vgl. Luskin, Potts, 2011, S. 546 63 Hooije, 2011, S. 1514

7. Auswirkungen auf Stoffkreisläufe 7.1 Einleitung In verschiedenen Ökosystemtypen laufen unterschiedliche Stoffströme statt, die sich gegenseitig beeinflussen. Landwirtschaftlich genutzte Böden sind wichtige Quellen, aber auch Senken verschiedener atmosphärischer Gase, wie beispielsweise Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und oxidierter Varianten von Stickstoffen: z.B.: Distickstoffoxid (N2O)64. Alle landwirtschaftlichen Nutzflächen emittieren Gase, die aufgrund ihrer Langlebigkeit einen nicht unerheblichen Effekt auf die Umwelt haben. Methan hat eine Halbwertszeit von ca. 10 Jahren, Stickstoffe verbleiben bis zu 120 Jahre in unserer Atmosphäre. Die Absorptionsfähigkeit verschiedener Gase von Strahlung im Infrarotbereich variiert dabei, trotzdem lässt sich eine Verbindung zum Treibhauseffekt herstellen. Methan fängt 23x effektiver Strahlung als Kohlenstoffdioxid ab Stickstoff schafft sogar das 296-fache (CO2 ist für 40% der Gesamtabsorption verantwortlich, CH4 ~20%, N2O ~4%. Stickstoffmonoxid (NO), Hydroxidionen (OH-) und Ozon (O3) spielen ebenfalls eine wichtige Rolle; auf sie wird in dieser Arbeit jedoch nicht näher eingegangen65.

7.2 Gasstoffkreisläufe Kreisläufe sind nicht geschlossen, sie haben „Schnittstellen“, über die sie miteinander verbunden sind. Nährstoffe (H2O, O2, CO2, usw.) gehen nicht verloren, sondern „wandern“ unaufhörlich angetrieben von der Sonne - von toter Substanz zu Lebenden, von einem Lebewesen zum anderen und wieder zu toter Substanz. Stoffe kehren in einem Kreislauf wieder zu ihrem Ausgangspunkt zurück, erfahren dabei aber Veränderungen und nehmen an Prozessen teil. Im Folgenden werden kurz die Kreisläufe vorgestellt, die für diese Kapitel eine besondere Relevanz haben. Zu den Gasstoffkreisläufen zählen die Carboxylierungs-Kreisläufe in Form von Wasser-, Sauerstoff-, Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf, da sie alle zu irgendeinem Zeitpunkt im gasförmigen Zustand vorkommen. Ihre Hauptrolle besteht im Stoff- und Energieaustausch zwischen Atmo,- Hydro-, und Litosphäre. Im Laufe des Stickstoffkreislaufs wird N2 durch Pflanzen in anorganischer Form (als Nitrat oder Ammonium) aufgenommen und umgewandelt (Assimilierung). Tierische Organismen nehmen die 64 Klötzli, 1989, S. 47 65 Vgl. Benckiser, 2007, S. 342

organischen Stickstoffe in Form von Aminosäuren, Proteinen und Nukleinsäuren auf. Nach dem Tod der Organismen wandert der Stickstoff wieder in den Boden, wo er von Mikroorganismen wieder zu Ammonium und Nitrat mineralisiert wird. Durch den Anbau moderner Kulturpflanzen, erhöhten Düngungsbedarf und durch die Belastung der Oberflächengewässer und des Grundwasser wird der Kreislauf durch den Menschen gestört. Der Wasserkreislauf beschreibt in erster Linie die Verlagerung von H2O vom Meer auf das Festland und umgekehrt. Diese kann durch Niederschläge, Verdunstung, Abfluss, Gebirgsbildung, Hydratation (Anlagerung von Wassermolekülen an Ionen) von Gesteinen, etc. stattfinden. Da der Mensch das Wasser als Lebensgrundlage nutzt, greift er in verschiedenster Art und Weise in den Kreislauf ein, worauf in dieser Arbeit nicht näher eingegangen werden kann. Der Vollständigkeit halber seien an dieser Stelle noch der Schwefel- und der Phosphorkreislauf genannt 66. Die Gasaustauschvorgänge beim Sauerstoffkreislauf in der Pflanze sind in erster Linie die der Assimilation (Photosynthese: Erzeugung von energiereichen Stoffen aus energieärmeren Stoffen mit Hilfe von Lichtenergie) und der Atmung. Bei der Atmung werden, vereinfacht formuliert, in Verbrennungsprozessen der Organismen (mit Hilfe von Zucker und Phosphat) Kohlenhydrate, Eiweiße und Fette umgesetzt, um Lebensenergie zu produzieren. Sauerstoff wird in Pflanzen umgesetzt, ist im abgelagerten Kalk enthalten und wird wiederum bei Verwitterungsprozessen verbraucht. Er wird durch UV-Strahlung in Ozon überführt und er entsteht bei der der Photosynthese. Das bedeutet, dass Sauerstofftransport vorwiegend mit gebundenem Sauerstoff erfolgt und eng mit dem Kohlenstoffkreislauf verbunden ist67. Bei allen Verbrennungsprozessen entsteht Kohlendioxid. Bei der Photosynthese wird – günstige Wasserversorgung vorausgesetzt – CO2 durch die Spaltöffnungen der Pflanze aufgenommen. Im weiteren Verlauf wird das Kohlenstoffdioxid mit Hilfe von Sonnenlicht über mehrere Reaktionsstufen und unter Anlagerung von Wasser in Traubenzucker überführt – dem Grundstoff der meisten pflanzlichen Inhaltsstoffe. Dabei kommt ein Prozess in Gang, bei dem Zucker, Enzyme und phosphathaltige Verbindungen (ATP, NADPH) eingesetzt werden. Die Fixierung von CO2 ist nur so möglich. Sauerstoff wird schließlich abgespalten und über Spaltöffnung freigesetzt. Bei der Atmung werden die verbrauchten Phosphate wieder regeneriert, durch Abbau der Kohlenhydrate (Glykolyse). Schließlich entsteht wieder Kohlendioxid aus Zuckerbruchstücken unter Verwendung von Enzymen68.

66 Vgl. Müller, 2003, S. 7 ff. 67 Vgl. Müller, 2003, S. 11 ff. 68 Vgl. Benckiser, 2007, S. 100

In allen Kreisläufen sind kleine Mengen eines Stoffes relativ langsam im Umlauf, verglichen mit den „stillen Lagern“ (beispielsweise CO2-Senken in Form von Mooren) des jeweiligen Stoffes. Diese Lager stellen ein stabilisierendes Element in der Umwelt dar, da ihr Kapital gegenüber den umlaufenden Teilen größer ist. Somit haben sie eine schützende Funktion vor Eingriffen und Störungen69. Im Zuge der agrarisch-industriellen Nutzbarmachung von tropischen Regenwaldflächen, die sich auf Torfflözen entwickelt haben, sowie durch den Kahlschlag und Brandrodung werden große Mengen Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Weil der Effekt auf diesen Kreislauf besonders groß erscheint, konzentriert sich das folgende Kapitel ausschließlich auf die Auswirkungen auf den Kohlenstoffkreislauf.

7.3 Auswirkungen von Palmölmonokulturen auf den Kohlenstoffkreislauf 7.3.1 Einleitung Der Kohlenstoffdioxidfluss in die Atmosphäre ist ein Spiegel für den oberflächennahen Balanceakt zwischen autotropher Bindung von Kohlenstoff (Fähigkeit von Lebewesen ihre Baustoffe ausschließlich aus anorganischen Stoffen aufzubauen.) und heterotropher Oxidation organischen Materials (Eigenschaft von Lebewesen oder Zellen zum Aufbau ihrer Körperbausteine bereits vorhandene organische Verbindungen zu verwenden). Der globale CO2 Fluss wird auf 75 x 1015 g C / Jahr geschätzt, genau wie dessen Aufnahme. Im kleineren Maßstab kann kein Ausgleich herrschen, da durch den Einfluss des Menschen durch Bewirtschaftung und Rodung stetig Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidiert und in die Atmosphäre eingetragen wird. Dort wirkt es auf Treibhauseffekt und schließlich den Klimawandel verstärkend ein 70. Die bereits erwähnten Photosynthese-Prozesse spielen beim Kohlenstoffkreislauf eine Rolle, dazu kommen die anthropogenen Einträge bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Industrie, Verkehr) und das bei der Atmung frei werdende CO2 von Menschen und Tieren. Der Fokus liegt vielmehr auf dem Einfluss, den die Anlage von Palmöl-Monokulturen auf den Kohlenstoffkreislauf hat. Die Lagerkapazität von Kohlenstoff (erst durch Reaktion mit Sauerstoff wird er zu CO2) liegt auf einer Palmöl-Plantagen zwischen 50 – 100 t / ha, während die Kapazität von unberührtem Naturwald zwischen 175 – 215 t / ha schwankt. Ersetzt man Naturwald durch eine Plantage stellt sich eine Kompensation des Kohlenstoffverlusts nach 75 – 93 Jahren ein. Wird Torfboden kultiviert, wird eine Balance erst nach bis zu 600 Jahren erreicht (s.h. Kapitel Entwässerung). 69 Klötzli, 1989, S. 90 70 Vgl. Benckiser, 2007, S. 319

Demgegenüber kann die Kohlenstoff-Bilanz auf bereits degradierten Flächen positiv werden. (s.h. Kapitel Lösungsansätze)71

7.3.2 Allgemein Verteilung d. Kohlenstoffs (kontinental)

Menge in Milliarden Tonnen

Atmung

Assimilation

Landpflanzen

562

Tiere

Tote organische Substanz

Bodenatmung

Kohle und Erdöl

10.000

Tabelle 6: Kontinentale Verteilung des Kohlenstoffs Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 100

In Tabelle 6 wird deutlich in welchen Bereichen und in welchem Verhältnis Kohlenstoff auf der Erde gespeichert ist. Das Gros liegt in der Kohle und im Erdöl, deren Bedeutung bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe geläufig sein sollte und in diesem Zusammenhang keine nähere Betrachtung findet. Mit 562 Mrd. t speichern Landpflanzen große Mengen CO2, in der toten organischen Substanz (Streu) und der Bodenatmung sind immer noch 54 Mrd. t. eingelagert. Bei der Bodenatmung gelangen tote Tiere auf den Boden, wo sie durch Mikroorganismen abgebaut werden. Dabei wird CO2 frei. In der Natur stehen die Ökosysteme in einer Art Fließgleichgewicht, d.h. Im Falle des Kohlenstoffkreislaufs wird so viel Kohlendioxid assimiliert wie veratmet wird 72. Ein Beispiel sind Moore: Durch die Zersetzung von Pflanzen und Tieren unter Luftabschluss wird über Jahrmillionen der Kohlenstoffkreislauf unterbrochen und der Kohlenstoff im Torf gebunden. Durch die Nutzung des Menschen werden – unter anderem - solche Bereiche stark genutzt (agrarisch), sodass CO2 abseits des natürlichen Gleichgewichts in die Atmosphäre eingetragen wird.

71 Vgl. Sayer, 2012, S. 5 ff. 72 Klötzli, 1989, S. 106

Prozess

Spannweite (Netto-Transfers, 1015 g/a C

Anstieg Atmosphäre

-2,8¹

Fossile Brennstoffe

+5,0

Ableitung in den Ozean

-1,3 bis -2,0

Vegetations- u. Bodenzerstörung

+1,3 bis +4,0

Natürliche Senken (Torf, Humus, organische 0 bis -1,0 Sedimente in Böden) CO2-stimulierte Photosynthesezunahme

-0,3 bis -0,7²

Saldo

-0,5 bis +4,5

Tabelle 7: Globale CO2-Bilanz ¹Anstieg negativ gezählt, um Bilanz zu schließen ²Wert nicht vorhanden, hier: wahrscheinlicher Wert Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 102

Die Übersicht (Tab. 7) macht deutlich, dass ein Teil des Kohlenstoffs in die Ozeane abgeleitet und dort aufgenommen wird. Natürliche Senken nehmen ebenfalls einen Teil auf. Demgegenüber stehen jedoch Prozesse der Vegetations- und Bodenzerstörung, die sich im Saldo der Bilanz niederschlagen und einen Hinweis auf den negativen Einfluss der landwirtschaftlichen Nutzung durch den Menschen geben Prozess

Nettogewinne (+) und Nettoverluste (-) der Landökosysteme g/m² pro Jahr C

Akkumulation von Phytomasse in frühen und +300 bis +1000 mittleren Stadien der Sekundärvegetation in den feuchten Tropen, insbesondere Waldbrache nach Brandrodungswirtschaft Humusverlust

aus

tropischen

Waldböden -100 bis -4000

unmittelbar nach Brandrodung und Kultivierung Zersetzung von Phytomasse bei und unmittelbar -4000 bis -15.000 nach Brandrodung tropischer Wälder

Tabelle 8: Nettogewinn- und Verluste der Landökosysteme (Kohlenstoff) Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 107

Diese Prozesse werden in Tab. 8 weiter konkretisiert. Zwar „erholen“ sich gerodete Regenwaldflächen in einem bestimmten Maße wieder (Aufnahme von Kohlenstoff zw. 300 und 1000 g/m² pro Jahr), die gegenläufigen Prozesse überwiegen jedoch. Durch Humusverlust nach Brandrodung und anschließender Kultivierung gehen bis zu 4000 g/m² pro Jahr C aus dem System verloren. Unmittelbar nach einer Brandrodung werden durch Zersetzung von Phytomasse sogar bis zu 15.000 g/m² pro Jahr C frei. 42

7.3.3 Exkurs: Waldvernichtung in Indonesien: Ausmaß und Folgen Durch Wanderfeldbau (slash and burn) wird der Boden erschöpft, Schädlinge und Unkräuter breiten sich aus, im besten Fall entsteht in der Folge ein Sekundärwald. Durch das Feuer ändern sich bodenchemische Vorgänge und der Nährstoffhaushalt. Es findet eine rasante Freisetzung großer Mengen – sonst pflanzenverfügbarer Nährstoffe - in Ionenform statt. Vor allem Ca, Mg, K, P, N, S, C. N, S, Co werden in Atmosphäre ausgetragen. Der pH-Wert des Bodens steigt and und die plötzlich hohe Einstrahlung bewirkt ein oberflächliches Abtrocknen des Bodens. Abhängig von der Intensität des Feuers, wird das Edaphon (Bodenlebewelt) beeinträchtigt oder sogar vollständig zerstört (inkl. Samenvorräten)73. Der Anteil von Primärwald an der gesamten Waldfläche legt nur noch bei 55% (2005), alleine von 1990 – 2005 wurden in Indonesien 30,8% Primärwaldbestand vernichtet74.

Abbildung 13: Waldbedeckung Borneo 1950 - 2005 Quelle: Vorlaufer, 2009, S. 40

In Abb. 13 wird das Ausmaß der Entwaldung am Beispiel Borneos deutlich. Dargestellt ist die Entwicklung der Waldbedeckung von 1950 – 2005. Um 1950 (ganz links) bedeckte der Wald noch ca. 90% der Inselfläche, 2005 (nach rechts) waren es lediglich noch etwa 50%. Von 1985 – 2005 wurden pro Jahr ca. 850.000 Ha Wald gerodet. Insgesamt ging der Waldbestand von 1950 – 2000 von 162 auf 80 Mio. ha zurück. Dabei ist einer der Hauptgründe für die Rodung die Anlage von Palmöl-Plantagen. Auf Borneo nahmen die Monokultur-Flächen von 1998 – 2003 jährlich um 8% zu, im indonesischen Teil der Insel (Kalimantan) beanspruchten sie bereits 2003 ca. 1 Mio. ha. Hinzu kommt, dass viele Besitzer von Großplantagen Wälder per Brandrodung vernichten 75. Im Verlauf der El-Niño Dürre 1997/98 wurden ca. 4,6 Mio. Ha abgebrannt, und die in Indonesien frei gewordene Menge an CO2 auf bis zu 6197 Mio. T. geschätzt76. Ein weiteres Problem stellt in diesem Zusammenhang die in Indonesien weit verbreitete Grasart Imperata cyclindrica dar. Sie breitet sich durch unterirdische, feuerresistente Rhizome aus. Überzieht das Gras ein Rodungsgebiet wie ein Teppich ist eine natürliche Wiederbewaldung 73 74 75 76

Vgl. Hobohm, 2000, S. 117 Vorlaufer, 2009, S. 39 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 40 ff. Hooije, 2010, S. 1511

praktisch ausgeschlossen77. Mit den Waldverlusten geht auf der einen Seite ein Verlust der Vegetation einher, auf der anderen Seite verliert die Fauna Indonesiens ihren Lebensraum. Von den bekannten 214 Säugetierarten sind 44 endemisch: unter anderem sind Orang-Utans, Gibbons, Nashornvögel vom Aussterben bedroht. Die Orang-Utans leben bevorzugt in Tiefland-, Süßwasser- und Torfmoorwäldern, die durch Entwaldung,

Degradation,

Trockenlegung

und

Abtorfung

gestört

sind,

sie

der

agro-industriellen Bewirtschaftung zugänglich zu machen. Die Trockenlegung und die Abtorfung im Kontext des Kohlenstoffkreislaufs, wird auf den folgenden Seiten erörtert 78.

7.3.4 CO2 Emissionen auf entwässerten Moorgebieten In tropischen Torfgebieten sind schätzungsweise 42.000 Mio. t Kohlenstoff im Boden (60 kg m3) gespeichert. Durch Kultivieren der Böden - zum Zwecke landwirtschaftlicher Nutzung – und durch Veränderungen des Klimas, ist die Stabilität dieser gewaltigen Senken gefährdet. Dabei spielen insbesondere Kahlschlag, Entwässerung und Waldfeuer eine Rolle. Dieser Prozess wird noch weiter verstärkt, da der Druck, höhere agrarische Erträge zu erzielen weiter wächst. Besonders Sumatra und Borneo weisen ausgedehnte Sump- und Tormoorwälder auf. Sumpfwälder entwickeln sich in von Brackwasser und Flüssen überschwemmten Küstenebenen und Flussauen. Weite Areal im

inneren

Borneos

haben

ihren

Ursprung

der

Makankan-Seenplatte

und

dem

Danau-Sentarum-Feuchtgebiet. Tormoore dagegen liegen nicht in Überschwemmungsgebieten. Sie werden vom Regen gespeist und sind relativ nährstoffarm. Aus diesem Grund sind die Wälder nicht so Artenreich wie die anderen Waldformationen79.

77 Vorlaufer, 2009, S. 38 78 Vorlaufer, 2009, S. 41 79 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 38 ff.

Abbildung 14: Wälder auf Moorböden in Indonesien Quelle: Hooije, 2010, S. 1507

Wie die oben stehende Abbildung 14 zeigt, befinden sich große Gebiete des Regenwaldes in Indonesien auf Moorböden (insbesondere Sumatra und Kalimantan), die es bei Bewirtschaftung zu entwässern gilt. Die schwarz eingefärbten Flächen zeigen die Bereiche, in denen der torfige Untergrund bereits entwässert worden ist. Eine generelle agro-industrielle Folgenutzung des Geländes ist an dieser Stelle zwar spekulativ, aber durchaus realistisch. Den bereits erwähnten Prozessen, die bei der Entwaldung eine Rolle spielen, schließen sich nun die CO2 -Emissionen an, die durch den Torfabbau verursacht werden 22.5 Mio Ha der Torf-Fläche erstreckt sich über Indonesien und macht damit 12 Prozent der gesamten Landesfläche und 50 Prozent des Tieflandes aus. Die Mächtigkeit des Torfs variiert von einem halben bis 20 Meter. Die Emission von CO2 durch den Abbau trocken gelegter Torfgebiete belief sich 2006 auf 355 Mio. T. / - 855 Mio. T. / Jahr, wovon 82 Prozent auf Indonesien zurückzuführen sind. Im globalen Kontext entspricht das 1.3 – 3.1 Prozent des gesamten CO2 Ausstoßes, der durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht wird 80. Die zunehmende Trockenlegung der ehemals riesigen Moor- und Sumpfwälder (ca. 4 Mio. ha) steht dabei im Mittelpunkt der anschließenden Betrachtung. Werden die Moorböden degradiert, verlieren sie ihre Speicherfähigkeit für CO2. Die Provinz Riau z.B. hatte zwischen 1990 – 2007 höhere Emissionen als die jährlichen Werte der gesamten EU (!) 81.

80 Hooije, 2010, S. 1508 81 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 41

Abbildung 15: Entwässerung von Torfböden Quelle: Hooije, 2010, S. 1506

Abb. 15 veranschaulicht den Eingriff in den Naturhaushalt bei der Entwässerung eines Torfbodens. Eine naturnahe Situation (Natural situation) ist so gestaltet, dass der Grundwasserspiegel nah an der Oberfläche liegt (gestrichelte Linie) und der Torfboden von einer hohen Mächtigkeit (Jahrtausende alte Torf-Akkumulation) gekennzeichnet ist. Wird das Gelände entwässert (Drainage), senkt sich der Grundwasserstand und die oberflächennahen Torfschichten sacken ab. Bereits ab diesem Zeitpunkt beginnt die Emission von CO2. Bei fortgesetzter Entwässerung (Continued drainage) steigen die Emissionen und zusätzlich das Feuerrisiko bedingt durch den nun trockenen Torf. Durch die Feuer wird weiteres CO2 frei. Die nun aeroben Bedingungen schaffen ein höheres Redoxpotential, was wiederum die mikrobielle Aktivität fördert. Der relativ trockenere Torf wird zersetzt. Der Boden sackt weiter ab. Zudem wird die Mineralisierung von Stickstoffen im Torf oberhalb des Wasserstandes angeregt und schließlich noch mehr CO2 freigesetzt.

Abbildung 16: Landnutzungskategorien entwässerter Gebiete Quelle: verändert nach Hooije, 2010, S. 1508

Auf der Grundlage von „SPOT-VEGETATION“ Satellitenbildern (Raster: 1 km²), wurden 16 Landnutzungs-Kategorien gebildet. Die Bereiche in denen Torfgebiete identifiziert werden konnten, wurden in vier Kategorien (Abb. 16, zweite Spalte) unterteilt: Plantagen, Großbetriebe (auf Large croplands), kleine Agrarbetriebe (auf Mixed cropland / shrubland), Bereiche die noch nicht unter Bewirtschaftung stehen (auf Shrubland, recently cleared & burnt areas) und Bereiche, die nicht bewirtschaftet werden (natural peat swamp forest, nicht in der Abbildung). Aus der Darstellung geht hervor, dass große geeignete Anbaugebiete zu 100% entwässert werden, während die gemischten Gebiete zwischen 75% - 100% umgewandelt werden, während kürzlich frei gemachtes Gelände nur noch zw. 25% - 75% kultiviert wird. Die Entscheidung ein Areal zu entwässern dürfte von verschiedenen Faktoren abhängen, z.B.: Bodenqualität, Versumpfungsgrad und Zugänglichkeit. Die Grundwassertiefe und damit der Entwässerungsgrad steigt mit der größer werdenden Form der Landnutzung. Während auf kürzlich kahlgeschlagenen Bereichen die Grundwassertiefe zw. 0.25 – 0.40 m liegt und damit noch relativ nah an der Oberfläche, sinkt der Spiegel bereits bei der „kleiner-skaligen“ Bewirtschaftung auf 0.40 – 0.80 m unter das Oberflächenniveau. In dem Einflussgebiet von Plantagen erreicht der Grundwasserspiegel eine maximale Tiefe von 1.10 m.

Abbildung 17: Verhältnis CO2 Emission und Grundwasserstand Quelle: Hooije, 2010, S. 1509

Zwischen der Grundwassertiefe und dem Ausstoß von CO2 gibt es einen linearen Zusammenhang (Abb. 16). Verschiedene Emissions-Studien82 haben diese Verbindung belegt. Ein Ergebnis beschreibt den Effekt, dass pro 10 cm Grundwasserspiegel-Absenkung die CO2-Rate um 9.1 T / Ha / Jahr erhöht wird. Das entspricht einem Anstieg von 91 T / Ha / Jahr pro m abgesenktem Spiegel. Auch hier muss wieder zwischen den einzelnen Kategorien (Abb. 16) differenziert werden. Auf Plantagen werden Spitzenwerte zwischen 73 T – 100 T / Ha / Jahr erreicht, kleinere Betriebe liegen im Mittel zwischen 27 T und 73 T / Ha / Jahr, während bei noch nicht genutztem, aber bereits gerodeten Gebieten der Ausstoß zwischen 6 T – 27 T / Ha / Jahr liegt.

82 Hooije, 2010, S. 1507

Abbildung 18: Entwicklung der Emissionen durch Trockenlegung Quelle: Hooije, 2010, S. 1510

Abbildung 18 zeigt graphisch die Entwicklung der CO2 Emissionen durch Trockenlegung (ohne Feuer). Die Entwicklung wird in drei Kurven angegeben. Die Punkt-Strich-Linie beschreibt den minimalen CO2-Anstieg, der aus dem Abbau von Torf resultiert. Die durchgezogene Linie zeigt den wahrscheinlichsten Fall und die gestrichelte Linie den maximalen Emissions-Anstieg. In allen drei Szenarien nimmt die Kurve im Laufe der Zeit ab, der Grund liegt in den sich erschöpfenden CO2-Senken83. Die Stufenform ergibt sich aus der unterschiedlichen Mächtigkeit der Torfschichten (0.75 m – 10 m). Minimum, Wahrscheinlich und Maximum hängen von der Intensität der Entwässerung ab (s.h. Abb. 16). Torfgebiete, die bis auf eine Grundwassertiefe von 0.95 m entwässert wurden (hauptsächlich Plantagen und andere große Agrarflächen), emittieren beispielsweise 86 t CO2 / ha / Jahr (ebenfalls Abb. 16).

7.3.6 Schlussfolgerungen Ein wichtiger Aspekt den es zu beachten gilt ist, dass die verschiedenen ökologisch wirksamen Kreisläufe in hohem Maße dynamisch sind und ineinander übergreifen. Trotzdem lassen sich anhand der angeführten Daten in Bezug auf den Kohlenstoffkreislauf Verallgemeinerungen treffen: Die Emissionen an Kohlenstoffdioxid hängen u.a. davon ab, ob und in welchem Umfang Landfläche entwässert und damit für die Landwirtschaft nutzbar gemacht wird. Je größer Bearbeitungsfläche und Agrarbetrieb sind, desto mehr CO2 wird freigesetzt (Abb. 16). Es gibt bei der Entwässerung von torfigen Böden ein lineares Verhältnis zwischen CO2-Emissionen und der Grundwassertiefe. Da – wie bereits weiter oben erwähnt – große Teile des Inselstaates auf torfigem Untergrund liegen, bleibt eine Absenkung des Grundwasserspiegels im Zuge der Nutzbarmachung scheinbar unausweichlich. 83 Hooije, 2010, S.1510

Bleibt die Entwicklung konstant, wird bis 2015 ein Ausstoß von 745 Mio. T / Jahr erwartet, bis der Zenit überstiegen ist und sich die Lager erschöpft haben. Danach sinken die Emissionen (laut Prognose) im Jahr 2030 auf 514 Mio. T. / Jahr und bis 2070 auf 236 Mio. T. / Jahr (Abb. 18). Das bedeutet, dass bis zu diesem Zeitpunkt Kohlenstoff in großem Maße aus dem Bodenverbund gelöst wird und an der Oberfläche mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidieren kann. Unter den gegebenen, natürlichen Umweltbedingungen wäre eine derartige Entwicklung nicht zu erwarten, sodass davon auszugehen ist, dass der Einfluss der Plantagen-Etablierung auf den globalen Kohlenstoffkreislauf hoch ist. Auch wenn in Palmöl-Monokulturen wiederum Kohlenstoff gebunden wird, sind sie dennoch nicht in der Lage die Emissionen zu kompensieren. Ergänzend sei noch erwähnt, dass die Emissionen in den Tropen höher sind als in gemäßigten Bereichen, da die aerobe Aktivität und der damit verbundene Abbau der Torfschichten stark von der Temperatur abhängt. (Vergleichswerte in Europa: Grasland: 8.6 – 15.1 t CO2 / ha / Jahr; Demgegenüber stehen jährliche Emissionen auf kultivierten Flächen im Bereich tropischer Klima-Regime: ~73.3 t CO2 / ha / Jahr)84

84 Hooije, 2010, S. 1511

8. Schluss Insgesamt kann ich auf Grundlage der bereits erfolgten Schlussfolgerungen in den einzelnen Kapiteln feststellen, dass es einen Zusammenhang zwischen Palmölmonokulturen und dem Grad an Biodiversität gibt. Zudem hat die monokulturelle Bewirtschaftungsform einen Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf. Die nahe liegende Vermutung, dass die Rodung bzw. die Brandrodung von Waldfläche die Biodiversität einerseits verringert und den CO2 -Ausstoß erhöht wurde dabei nur am Rande (s.h. Exkurs) behandelt. Das clearing von Fläche und die damit einhergehenden Störungen der lokalen Umwelt trifft aller Wahrscheinlichkeit nach auf jedes Regenwaldgelände zu, dass einer Nutzfläche weichen muss. Dazu zählen neben Großunternehmen streng genommen auch Kleinbauern, die ebenfalls in den Naturhaushalt und die angeschlossenen Kreisläufe eingreifen. In Bezug auf die Biodiversität kann ich nun sagen, dass im Vergleich mit einer gerodeten Fläche der Grad an Diversität steigt, wenn Brachland mit Ölpalmen bepflanzt wird. Den naturnahen Zustand (bezogen auf Vegetationsstruktur und Mikroklima) kann die Plantage jedoch nicht erreichen, da sie in ihrem Lebenszyklus durch Beschneidung, Ernten und Zwischenpflanzungen kontinuierlich gestört wird. Es wurde zwar deutlich, dass sich bestimmte Arten (v.a. Epiphyten) auch in Palmölplantagen ansiedeln, andere Palmen oder Bäume sind davon jedoch ausgeschlossen, so lange das Areal durch den Menschen kultiviert wird. Das bedeutet, dass eine Veränderung der Vegetationsstruktur und im Mikroklima existiert. Den Einfluss auf die Stoffkreisläufe musste ich auf (ausgesuchte) Effekte auf den Kohlenstoffkreislauf beschränken. Die Folgen, die die Etablierung von Palmöl-Monokulturen auf den Kohlenstoffkreislauf hat waren vielleicht noch deutlicher. Alleine die zur Bewirtschaftung notwendige großflächige Entwässerung weitläufiger Gebiete in Indonesien lässt große Mengen CO2 frei werden. Auch wenn das Gelände wieder bepflanzt wird, können die Ölpalmen in der Gesamtbilanz die CO2-Emissionen nicht kompensieren. Und an dieser Stelle sind die Emissionen, die von der Brandrodung ausgehen noch gar nicht mit einbezogen. Mit einer wachsender Weltbevölkerung steigt vermutlich auch der Bedarf an Ölen und Fetten. Mit einer wachsenden Nachfrage steigt somit auch der Produktionsdruck und damit die Beanspruchung weiterer Flächen. Bezieht man an dieser Stelle die Entwicklung der Landfläche Indonesiens hin zu agrarisch genutztem wird deutlich, dass der gesamte Problemkomplex auch eine Frage der Flächenbegrenzung ist. Indonesien hat das Problem, dass große Teile der nutzbaren Fläche mit Regenwald bewachsen ist. Das wäre wieder ein eigenes großes Thema für sich. 51

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