Kohlenstoffgehalt von Ackerböden

Kommentar

Der Gehalt an organischem Kohlenstoff variiert je nach Bodentyp erheblich: Er wird beeinflusst durch natürliche Faktoren wie die physikalischen Eigenschaften des Bodens (z.B. Tongehalt) und die klimatischen Bedingungen, aber auch durch die menschliche Nutzung des Bodens. Die landwirtschaftlichen Verfahren beeinflussen den Gehalt an organischem Kohlenstoff direkt (Veränderung des Kreislaufs der organischen Substanz) oder auch indirekt (Erosion, Verdichtung). An Referenzwerten für standorttypische Kohlenstoffgehalte in Böden wird national und international geforscht, aktuell existieren solche jedoch noch nicht.

Die Ergebnisse der sieben Probenahmekampagnen (von 1985 bis 2019, alle fünf Jahre) zeigen, dass der Kohlenstoffgehalt in Ackerböden im Durchschnitt eine leichte Zunahme zeigt. Für die Interpretation sind folgende Punkte wichtig:

• Der Kohlenstoffgehalt der berücksichtigten NABO-Ackerstandorte ist sehr variabel und die Grafik bildet nur den Durchschnitt in den oberen 20 cm ab. Neben Standorten mit ansteigenden oder gleichbleibenden Kohlenstoffgehalten gibt es auch solche, die einen Rückgang aufweisen.
• Die Grafik zeigt den Mittelwert über alle untersuchten Standorte, je nach Boden und Bewirtschaftung kann der Kohlenstoffgehalt zwischen etwa 1.2 bis rund 4 Gewichtsprozente betragen.
• Es bestehen nur für rund 30 Acker-Standorte durchgehende Zeitreihen für den Kohlenstoffgehalt. Eine repräsentative Aussage für die gesamte Schweiz ist mit dieser geringen Datenbasis nicht möglich.

Da aktuell noch keine Referenzwerte für den Gehalt von Kohlenstoff in Schweizer Böden existieren, ist eine definitive Einordnung von Gehalt und Entwicklung nicht möglich. Insgesamt scheint die Entwicklung des Gehalts an organischem Kohlenstoff in den oberen 20 cm des Bodens aber leicht positiv zu sein, weshalb auch die Entwicklung vorsichtig positiv beurteilt wird.

Detailliertere Informationen sind in der Publikation «Ergebnisse der Nationalen Bodenbeobachtung 1985-2019» verfügbar.

Methode

Seit 1985 werden auf allen 114 Dauerbeobachtungsflächen des Nationalen Boden-Beobachtungsnetzes NABO alle fünf Jahre Mischproben aus den obersten 20 cm des Bodens genommen. Die Analysen werden im Oberboden durchgeführt, weil sich organische Substanz (deren Hauptbestandteil Kohlenstoff ist) dort akkumuliert.

Der Gehalt an organischem Kohlenstoff (in % der Trockensubstanz TS) wird aus der Differenz von Gesamtkohlenstoffgehalt (TC, Total Carbon) und anorganischem Kohlenstoff (IC, Inorganic Carbon) bestimmt. Dazu wird TC mit einem C/N-Analyser bestimmt, IC mit der Scheibler-Methode, und anschliessend wird die Differenz berechnet. Während der ersten vier Erhebungen (1985 – 2004) wurde der organische Kohlenstoff mittels Nassoxidation mit Kaliumdichromat und anschliessender Retitration gemäss FAL-Methode analysiert. Da diese Methode etwas niedrigere Konzentrationen ermittelt als die Messung über C/N-Analyser, wurden Proben der ersten vier Erhebungen nachgemessen und die Korrekturfaktoren auf alle Standorte der ersten bis vierten Erhebung angewendet.

Der Indikator wird für Ackerbaustandorte (Ackerböden) mit durchgehenden Zeitreihen berechnet. Der Kohlenstoffgehalt in den Böden verändert sich zwar nur langsam, aber landwirtschaftliche Verfahren können insbesondere im Ackerbau in kürzerer Zeit zu wahrnehmbaren Schwankungen führen. Die Ergebnisse werden als durchschnittlicher Gehalt je Erhebungszyklus angegeben.

Grundlage für die Bewertung der Entwicklung