Agroforstwirtschaft

Abb. 1: Knicklandschaft in Schleswig-Holstein

Was ist Agroforstwirtschaft?

Bei der Agroforstwirtschaft werden auf demselben Stück Land Bäume und Sträucher mit Ackerbau und Viehzucht kombiniert. Die Agroforstwirtschaft gibt es seit der Antike auf fast allen Kontinenten. Nach Angaben der FAO, der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen, wird sie gegenwärtig weltweit von mehr als 1,2 Milliarden Menschen auf einer Fläche von rund 1 Milliarde Hektar (ha) betrieben.

Zweck der Kombination von Holzgewächsen mit der Feld- und Weidewirtschaft ist der Schutz des Bodens vor Erosion durch Wind und Wasser. Zugleich nehmen Bäume und Sträucher bei Niederschlag mehr Wasser auf als Anbaupflanzen, speichern es länger und geben es nur verzögert durch Verdunsten und Versickern wieder ab. Der Schatten von Holzgewächsen bremst die Austrocknung der angrenzende Felder und Weiden und verringert Hitzestress bei Weidetieren. Herabfallende Blätter und Zweige fördern die Bodenfruchtbarkeit. Zugleich bieten Bäume und Sträucher kleineren Wildtieren wie Feldhasen Schutz vor Fressfeinden und Insekten und Vögeln Nahrung, so dass sie auch die Biodiversität begünstigen. Für die Bauern sind z.B. Obstbäume und -sträucher in vielen Fällen zusätzliche Nahrung und Einnahmequellen.

Grundsätzlich gibt es zwei Arten von agroforstwirtschaftlichen Systemen. Die silvopastorale Agroforstwirtschaft kombiniert den Anbau von Bäumen und Sträuchern mit der Erzeugung von Tierfutter und Weidewirtschaft. Die silvoarable Agroforstwirtschaft verbindet die Anpflanzung von Bäumen und Sträuchern mit dem Anbau landwirtschaftlicher Kulturen. Innerhalb dieser beiden Grundsysteme gibt es zahlreiche besondere Formen der Agroforstwirtschaft.

Agroforstwirtschaft als Klimaschutz und Klimaanpassung

Die Landwirtschaft ist mit fast 30% erheblich an der gesamten Emission von Treibhausgasen beteiligt. Die Agroforstwirtschaft kann sowohl die Emissionen aus der Landwirtschaft mindern als auch den Folgen des Klimawandels entgegenwirken. Agroforstsysteme integrieren sowohl Klimaschutz- als auch Anpassungsmaßnahmen. Sie weisen eine 3- bis 4-mal so hohe Biomasse auf als traditioneller Anbau und binden entsprechend mehr Kohlenstoff. Auf der anderen Seite dienen sie als Anpassung an die Folgen des Klimawandels und verringern Bodenerosion, Hitzeschäden, Austrocknung und Überschwemmungen.

Abb.: Klimaschutz und Klimaanpassung durch Agroforstwirtschaft

Klimaschutz durch Agroforstwirtschaft

Agroforstsysteme weisen sowohl im oberirdischen Pflanzenwuchs als auch im Boden gegenüber Monokulturen wie reine Mais- oder Weizenfelder einen deutlich höheren Gehalt an Kohlenstoff auf. Zum einen nehmen die Bäume und Sträucher durch ihre größere Biomasse mehr Kohlendioxid auf als Anbaukulturen. Zum anderen wird durch herabfallendes Laub und Äste, die mit der Zeit zersetzt werden, die organische Substanz im Boden erhöht und damit Kohlensoff dauerhaft gebunden. Die Menge des in Agroforstsystemen gebundenen Kohlenstoffs kann zwischen 37 und 332 Tonnen CO2 pro Hektar variieren. Sie können damit einen Teil der landwirtschaftlichen Emissionen von Treibhausgasen ausgleichen. In Böden unter Baumkronen und unter Hecken liegt der Gehalt an organischem Kohlenstoff nach Untersuchungen um fast ein Drittel höher als außerhalb der Kronenbereiche. Die Kohlenstoffbindung durch Pappeln z.B. wurde im Vergleich zu baumlosen Produktionssystemen sogar verdoppelt.

Agroforstsysteme mit Hecken speichern bei zunehmendem Alter zunehmend mehr Bodenkohlenstoff. Der Gehalt an organischem Bodenkohlenstoff in Heckensystemen liegt nach einer Untersuchung in England im Durchschnitt um ca. 31% höher als auf angrenzendem Grasland. In den ersten Jahren betrug die Differenz nur 3,3%, während sich der Unterschied bei 37 Jahre alten Hecken auf 45 % erhöhte und bei den ältesten Heckensystemen sogar 57% betrug. Bei einer Ausweitung der englischen Heckensystemen um 40% in den nächsten 40 Jahren könnten bis 6% der landwirtschaftlichen CO2-Emissionen kompensiert werden.

Agroforstwirtschaft als Klimaanpassung

Der Klimawandel ändert die Verteilung der Niederschläge und erhöht die Temperatur. Die Folge ist oft einer Zunahme von Intensität und Häufigkeit von Extremereignissen wie Hitzewellen, Dürren, Starkniederschlägen und Stürmen. Modellberechnungen haben ergeben, dass ein Temperaturanstieg um 2 °C zu einer 1,7-mal höheren Wahrscheinlichkeit für Starkregenereignisse führen könnte. Dadurch kann es zu erheblichen Schäden in der Landwirtschaft kommen, manchmal sogar zum Ausfall ganzer Ernten. Insbesondere kann es durch Dürren, Starkniederschläge und Stürme zur Bodenerosion kommen. Die Agroforstwirtschaft erhöht die Widerstandsfähigkeit gegenüber derartigen Klimarisiken.

Hohe Temperaturen

Die steigenden Temperaturen bei Tag und Nacht haben erhebliche Auswirkungen auf die Produktivität von Pflanzen und Tieren. Die Erträge bei Weizen, Reis, Mais und Sojabohnen könnten nach verschiedenen Studien um 3,2 %, 7,4 %, 6,0 % und 3,1 % pro 1 °C Anstieg der der globalen Mitteltemperatur abnehmen. Insbesondere können Temperaturen über 30 °C zu Pollensterilität und einem Rückgang des Samenertrags führen. Das Vorhandensein von Bäumen auf landwirtschaftlichen Flächen verringert Temperaturschwankungen auf vielfältige Weise. Das Baumkronendach wirkt als Puffer gegen rasche Veränderungen der Höchst- und Tiefsttemperaturen und schützt die darunterliegende Vegetation vor den negativen Auswirkungen hoher Temperaturen. Die Temperatur in einem auf Pappeln basierenden Agroforstsystem an heißen Sommertagen war nach Messungen um 3,4 °C niedriger als in einem reinen Weizenbestand. In Agroforstsystemen mit Weidenutzung (Silvopastoral-Systemen) spenden Bäume zudem Schatten, was für die Weidetiere den Hitzestress reduziert, sie vor direkter Sonnenstrahlung schützt. Dadurch wird nachweislich die Tiergesundheit gefördert.

Bäume und Sträucher als Erosionsschutz

Die Welternährungsorganisation FAO schätzt, dass in den letzten 40 Jahren global auf ein Drittel des Anbaulands der Boden durch Erosion verloren gegangen ist. Die Ursache ist dabei nicht immer der Klimawandel; die Bodenbearbeitung spielt eine mindestens ebenso wichtige Rolle. Dürren, Starkniederschläge und Stürme werden jedoch durch den Klimawandel zunehmend wichtiger. Bäume können helfen, diesen Prozess zu reduzieren und die Bodenerosion abzuschwächen. Sie wirken als Schutz gegen starken Wind, und vermindern den Abfluss von Regenwasser nach Starkniederschlägen. Dabei sind Hecken und Windschutzstreifen aus linear angeordneten Sträuchern und Bäumen besonders wirksam. Hinzu kommt, dass herabfallende Zweige und Blätter den Boden vor Austrocknung schützen und stabilisieren.

Unter Dürrebedingungen bietet die Integration von Bäumen in Anbausysteme zahlreiche Vorteile, wie etwa Schatten und Schutz vor starkem Wind, was zur Erhaltung der Bodenfeuchtigkeit beiträgt. Diese Abmilderung des rauen Mikroklimas erhöht die Widerstandsfähigkeit der Kulturen gegenüber dürrebedingten Risiken. Insbesondere kann Agroforstwirtschaft den Wasserbedarf der Pflanzen während heißer und trockener Phasen des Anbauzyklus senken. Ein Beispiel hierfür sind Windschutzstreifen: Sie bewahren die Bodenfeuchtigkeit, indem sie die Windgeschwindigkeit verringern – einen wesentlichen Faktor, der die Bodenverdunstung und die Transpiration der Pflanzen steuert (Brandle et al., 2009) – und können sich unter Wassermangel als äußerst wertvoll erweisen. Zudem schafft das Baumkronendach in wasserarmen Umgebungen ein günstiges Milieu für die biologische Aktivität im Boden. Bäume beziehen Wasser und Nährstoffe aus tieferen Bodenschichten und tragen so dazu bei, die Auswirkungen von Dürreperioden abzumildern.

Agroforstwirtschaft sorgt zudem für verflochtene Wurzelsysteme und eine verstärkte Vegetationsdecke, welche den Boden stabilisieren und die durch Wind und Wasser verursachte Erosion abschwächen. In Agroforstsystemen gepflanzte Bäume und Sträucher verringern zudem die Sonneneinstrahlung und Lufttemperaturen und erhöhen die Luftfeuchtigkeit, wodurch günstigere Bedingungen für die Pflanzenproduktion geschaffen werden. Die Kombination von Bäumen, Pflanzen und Nutztieren minimiert insgesamt Schäden durch Überschwemmungen und verbessert die Wasserspeicherung, was die Produktivität erhöht.

Schutz vor Dürren

Ein weiteres Problem für die Landwirtschaft durch den Klimawandel sind Dürren und Wassermangel. Dürren führen zu starken Ernteverlusten, wovon zwischen 1983 und 2009 75% der globalen Anbaufläche betroffen waren. Besonders schädlich hat sich die Kombination von Dürren mit Hitzewellen erwiesen. So lagen dadurch die weltweiten Ernteverluste von Weizen und Mais in derselben Zeitperiode bei 9% bzw. 12%. Projektionen von Hitze- und Dürreereignissen zeigen bei einer Erwärmung von 1.5-2 °C eine Verdoppelung solcher Ereignisse in Südasien und eine Verdreifachung in Ostasien. Problematisch für die Ernährung der Weltbevölkerung wird es vor allem dann, wenn Hitze und Trockenheit in wichtigen Kornkammerregionen wie Mitteleuropa, Ostasien und das zentrale Nordamerika gleichzeitig auftreten.

Bäume und Sträucher weisen eine hohe Wasserspeicherkapazität auf. Wasserknappheit ist besonders in ariden Regionen eines der Kernprobleme der Landwirtschaft. Auch hier kann die Agroforstwirtschaft von Nutzen sein. Bäume nehmen sehr viel Wasser auf und speichern es in der oberirdischen Biomasse sowie im Wurzelwerk, von wo sie es an den Boden weitergeben. In Trockenzeiten können ihre tiefreichenden Wurzeln Wasser aus tieferen Bodenschichten aufnehmen und es an die oberirdische Pflanze und auch an Anbaupflanzen weitergeben. Die Kronen von Bäumen und Sträuchern und das herabgefallene Laub schützen zudem den Boden effektiv vor Verdunstung.

Windschutzstreifen bewahren die Bodenfeuchtigkeit, indem sie die Windgeschwindigkeit verringern, die die Bodenverdunstung und die Transpiration der Pflanzen steuert. Zudem schafft das Baumkronendach in wasserarmen Umgebungen ein günstiges Milieu für die biologische Aktivität im Boden. Bäume beziehen Wasser und Nährstoffe aus tieferen Bodenschichten und tragen so dazu bei, die Auswirkungen von Dürreperioden abzumildern. Berichte aus mehreren Ländern wie Sambia, Südostasien, Indien und Peru zeigen, dass Agroforstwirtschaft sowohl in der Viehzucht als auch beim Ackerbau die Folgen von Dürren und Hitze abzuschwächen in der Lage ist.

Regionale Beispiele

Agroforstsysteme sind besonders in Südostasien sowie in Mittel- und Südamerika verbreitet, wo mehr als die Hälfte der landwirtschaftlichen Flächen agroforstwirtschaftlich genutzt wird. Im vergangenen Jahrzehnt hat diese Praxis erheblich an Ausbreitung gewonnen. Agroforstsysteme gibt es in großer Vielfalt auch in Indien und auf einer Gesamtfläche von ca. 10 Millionen Hektar. In einigen Ländern Afrikas sind Agroforstsysteme ebenfalls stark verbreitet, in Niger und Mali auf etwa 5 Millionen Hektar. Das entspricht in Mali rund 90 % der gesamten landwirtschaftlichen Nutzfläche des Landes.

Europa

Verbreitung

In Europa war die Agroforstwirtschaft in früheren Zeiten weit verbreitet. Die Modernisierung der Landwirtschaft mit ihrem starken Einsatz von Maschinen hatte jedoch seit den 1960er Jahren eine radikale Flurbereinigung und Beseitigung der oft störenden Holzgewächse zur Folge. Die Fläche von Agroforstsystemen in der Europäischen Union (EU) wird gegenwärtig auf rund 15 Millionen Hektar geschätzt, was etwa 9% der landwirtschaftlich genutzten Fläche ausmacht. Agroforstsysteme finden sich hier vorwiegend im Mittelmeerraum. Allein Spanien verfügt mit rund 5,6 Millionen Hektar über ein Drittel der gesamten europäischen agroforstwirtschaftlichen Fläche. Frankreich, Griechenland, Italien und Portugal weisen aber immer noch mehr als 1 Million Hektar Agroforstflächen auf. In Deutschland bedecken Agroforstsysteme nach Schätzungen nur 490.00 ha bzw. 1,2% der landwirtschaftlichen Fläche.

Formen der Agroforstwirtschaft in Europa

Diese 15,4 Millionen Hektar werden in verschiedenen Formen der silvopastoralen Agroforstwirtschaft bewirtschaftet (die mit 15,1 Millionen Hektar bei weitem die vorherrschende Form der Agroforstwirtschaft in Europa darstellt), während ein kleinerer Teil – 358.000 Hektar – der silvoarablen Agroforstwirtschaft zuzuordnen ist.

Abb.: Streuobstwiese bei Tübingen. Im 19. und frühen 20. Jahrhundert waren Streuobstwiesen eine wichtige Nahrungsergänzung mit Steinobst.

Abb.: Dehesa: Kombination aus Weiden und Bäumen im Südwesten Spaniens mit Rinderhaltung

In der EU gibt es eine Vielzahl von Agroforstsystemen. Auf der Iberischen Halbinsel sind die die Dehesas (Spanien) und Montados (Portugal) verbreitet. Das sind traditionelle mediterrane Agroforstsysteme, bei denen zwischen verstreut stehenden Korkeichen Rinder, Schweine und Schafe weiden. Diese beiden Systeme entstanden ursprünglich durch die Rodung natürlicher Wälder und sind heute offene Waldlandschaften, die Nahrungsmittel, Futter, Holz und Kork liefern. Darüber hinaus zeigen sie eine hohe Artenvielfalt.

Agrosilvopastorale Systeme in Südeuropa bieten zahlreichen Vogelarten Lebensraum. In Rumänien wurden auf einer Fläche von etwa 3 Hektar 65 Vogelarten nachgewiesen. In einer Dehesa konnten auf einer Fläche von 150 Hektar 60 Bienenarten festgestellt werden. In Dehesa-Systemen, die von Korkeichen und Steineichen geprägt sind, gab es auch seltene und gefährdete Arten, darunter verschiedene Adlerarten.

Für Mitteleuropa sind Streuobstwiesen als traditionelle Agroforstsysteme typisch, die sich aus verstreut stehenden Nuss- und Obstbäumen und Grünland zusammensetzen. Ähnlich wie Dehesas und Montados zeichnen sich Streuobstwiesen durch eine hohe Biodiversität aus. Außerdem ist die Kombination von Baumstreifen auf Ackerflächen verbreitet, auf denen Nutzpflanzen angebaut werden. Die streifenförmige Anordnung erleichtert den Einsatz landwirtschaftlicher Maschinen.

Hecken und Windschutzstreifen sind weitere agroforstwirtschaftliche Strukturen, die aus linear angeordneten Bäumen oder Sträuchern bestehen. Bei Hecken wird die Gehölzvegetation oft dazu genutzt, landwirtschaftliche Flächen von Grünland zu trennen. Windschutzstreifen finden sich an Feldrändern, um Böden und Kulturen vor Winderosion zu schützen. Am Rand von Weiden bieten sie bei starker Hitze Abkühlung für die weidenden Tiere.

Sahelzone

Aufgrund der gewaltigen Dürren in den 1970er und 1980er Jahren herrscht auch heutzutage im öffentlichen Bewusstsein oft noch das Bild einer dürregeplagten Region. Das ist inzwischen nur noch die halbe Wahrheit. Es gibt im Sahel immer noch Dürren, aber ebenso leidet die Region unter Starkregen und Überschwemmungen. Insgesamt fallen deutlich mehr Niederschläge als in den 1980er Jahren. Satellitenbilder belegen zudem, dass das Gebiet grüner geworden ist. Dazu haben auch Veränderungen landwirtschaftlicher Methoden beigetragen. Zum Teil wurde dieser Prozess von den Regierungen der Sahel-Länder gesteuert. Durch die die Landwirte angehalten wurden, ihre Agrarflächen mit Bäumen und Büschen zu bepflanzen.

Die Ausbreitung der Agroforstwirtschaft zeigt sich etwa im Norden von Burkina Faso. Hier hat sich die Baumdichte auf den Feldern stark erhöht. Wasserdurchlässige Steindämme wurden als Schutz gegen Erosion entlang der Geländekonturen errichtet. Zugleich wuchsen heimischer Bäume, Sträucher und Gräser und die Umgebung von Dörfern wandelten sich teilweise in eine agroforstwirtschaftliche Parklandschaft um. In manchen Regionen im Senegal und Mali kam es zu Aufforstungen von bis zu 250 Bäumen pro ha. Die Agroforstwirtschaft hat sich in vielerlei Hinsicht als vorteilhaft für den Anbau von Grundnahrungsmitteln erwiesen. In der Trockenzeit absorbieren die tiefreichenden Wurzeln der Bäume Mineralstoffe, die für Getreidepflanzen außer Reichweitesind, und speichern sie in ihren Früchten und Blättern. Einige Bäume nehmen auch Stickstoff aus der Luft auf und reichern damit den Oberboden an. Die herabfallenden Blätter dienen als Mulch und liefern dann Nährstoffe in der feuchten Jahreszeit (Nyamekye et al. 2018). Ebenso erschließen Baumwurzeln Wasser in tieferen Bodenschichten, und Bäume begünstigen durch ihr Blätterdach und Verdunstung Niederschläge und senken in der Regenzeit die Temperatur ab. Für die Dorfbewohner bieten sie Brenn- und Bauholz, Schatten und Früchte, die sich auch auf dem Markt verkaufen lassen.

Die Agroforstwirtschaft ihrerseits hat sich in vielerlei Hinsicht als vorteilhaft für den Anbau von Grundnahrungsmitteln erwiesen. In der Trockenzeit absorbieren die tiefreichenden Wurzeln der Bäume Mineralstoffe, die für Getreidepflanzen außer Reichweite sind, und speichern sie in ihren Früchten und Blättern. Einige Bäume nehmen auch Stickstoff aus der Luft auf und reichern damit den Oberboden an. Die herabfallenden Blätter dienen als Mulch und liefern dann Nährstoffe in der feuchten Jahreszeit. Ebenso erschließen Baumwurzeln Wasser in tieferen Bodenschichten, und Bäume begünstigen durch ihr Blätterdach und Verdunstung Niederschläge und senken in der Regenzeit die Temperatur ab. Für die Dorfbewohner bieten sie Brenn- und Bauholz, Schatten und Früchte, die sich auch auf dem Markt verkaufen lassen. Von den Kleinbauern wird das Anpflanzen von Bäumen und Sträuchern bewusst als Maßnahme gegen Klimaschwankungen gesehen, da sie die Folgen von Dürren sowie Wind- und Wassererosion abschwächen.

Einzelnachweise

Kontakt: Dieter Kasang