Basalt: Basalt als Mineraldünger in der Landwirtschaft zur CO2-Speicherung und Phosphormobilisierung in Dauergrünlandböden
Projektleitung
Andreas Bohner
Forschungseinrichtung
Höhere Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein
Projektnummer
102021Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft
Allgemeine Projektinformationen
Abstract (deutsch)
In der Umsetzung der Ziele des Pariser Klimaabkommens rücken verstärkt Technologien zur permanenten Abscheidung und Speicherung von atmosphärischem CO2 in den Fokus, die sog. Negative Emission Technologies. Eine dieser Technologien, das sog. Enhanced Weathering, untersucht die Bindung von CO2 bei der Verwitterung von Basalt. Die Strategie dabei ist, der Atmosphäre durch die Auftragung von feingemahlenem Gestein auf landwirtschaftlichen Flächen langfristig CO2 zu entziehen. Basalt kann zusätzlich Phosphor im Boden mobilisieren. Basalt wird in Österreich bereits als Bodenhilfsstoff eingesetzt. Aktuell gibt es in Europa eine Reihe von Initiativen mit Bestrebungen, die erzielte CO2-Speicherung in Form von CO2-Zertifikaten wirtschaftlich verwertbar zu machen. Um die Sinnhaftigkeit dieser Praxis evaluieren zu können, müssen jedoch grundlegende Lücken im Prozessverständnis geschlossen werden, um das Potential von Enhanced Weathering und die erzielbare CO2-Speicherung quantifizieren zu können.
Das Ziel dieses Forschungsprojektes ist es, das Potential von vulkanischem Gesteinsmehl auf landwirtschaftlichen Grünlandflächen hinsichtlich Kohlenstoffspeicherung und Phosphormobilisierung zu quantifizieren. Dazu werden an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein Blockversuche an einem repräsentativem Grünlandstandort durchgeführt, um die zentrale Forschungsfrage zu beantworten: Inwiefern beeinflusst der Einsatz von Gesteinsmehl aus Basalt die C02-Bindung sowie Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor auf ausgewählten Grünlandflächen in Österreich ?
Das beantragte Forschungsprojekt ist Teil eines bereits genehmigten DAFNE-Projektes: BaLance CO2 (ProjektNr. 101723, Projektleitung Dr. Thomas Rinner)
Schlagwörter (deutsch)
Kohlenstoffspeicherung, Bodenhilfsstoffe, Basalt, Düngewirkung, Phosphorverfügbarkeit
Titel (englisch)
CO2-storage and phosphorus mobilizing in permanent grassland soils through basalt application
Abstract (englisch)
As an attempt to limit global warming, technologies for the permanent capture and storage of atmospheric CO2, the so-called Negative Emission Technolgies, are of utmost importance. One of these technologies, enhanced weathering, investigates the sequestration of CO2 during the weathering of basaltic rocks. The strategy of enhanced weathering is to remove CO2 from the atmosphere by applying finely ground basalt to agricultural land. Basalt can additionally mobilize phosphorus. Therefore, basalt is already used as a soil amendment in Austria. Currently, there are a number of initiatives in Europe with efforts to integrate the achieved CO2 storage into the system of CO2 certificates. However, in order to evaluate the usefulness of this practice from the perspective of Austrian agriculture, fundamental gaps in the understanding of the process must be closed in order to quantify the potential of enhanced weathering and the achievable CO2 storage.
It is the aim of this research project to close the gaps in order to enable an evaluation of the use finely ground basalt in Austrian agriculture. For this purpose, the potential of volcanic rock powder on permanent grassland is quantified. On the one hand, the focus is on the fertilizing effect and phosphorus mobilizing capacity of volcanic rock powder. In addition, the CO2 storage will be quantified. Therefore, block trials are conducted at AREC Raumberg-Gumpenstein on an representative grassland site in order to answer the central research question: "To what extent does the use of rock powder from basalt influence the CO2 storage as well as plant availability of phosphorus on an permanent grassland site in Austria ?".
The proposed research project is part of an already accepted project BaLance CO2 (project Nr. 101723, Dr. Thomas Rinder).
Schlagwörter (englisch)
carbon storage, soil amendment, enhanced weathering, basalt, phosphorus availability
Projektziele
Im Rahmen des "European Green Deal" und in der Umsetzung der Ziele des Pariser Klimaabkommens sind enorme Anstrengungen notwendig, um den Ausstoß klimaschädlicher Gase zu reduzieren. In diesem Zusammenhang rücken Technologien zur permanenten Abscheidung und Speicherung von atmosphärischem CO2 in den Fokus, die sog. Negative Emission Technologies. Eine dieser Technologien, die sog. Enhanced Weathering, untersucht die Bindung von CO2 bei der Verwitterung von Basaltmehl auf land- und forstwirtschaftlichen Flächen (Beerling et al., 2020) oder in natürlichen Ökosystemen (Goll et al., 2021). Auch in Österreich könnte der Atmosphäre durch die Auftragung von feingemahlenem Basalt auf landwirtschaftlichen Flächen langfristig CO2 entzogen werden (Rinder und von Hagke, 2021). Basalt kann außerdem Phosphor mobilisieren (Schaller et al., 2021; Swoboda et al., 2021) und wird daher bereits als Bodenhilfsstoff eingesetzt. Es existieren zurzeit in Europa mehrere Unternehmen (z. B. puro.earth, Carbon Drawdown Initiative, Un-do), die das Ziel haben, diese Art der Speicherung über den Handel mit CO2-Zertifikaten wirtschaftlich verwertbar zu machen. Um die Sinnhaftigkeit dieser Praxis aus Sicht der österreichischen Landwirtschaft evaluieren zu können, müssen jedoch grundlegende Lücken im Prozessverständnis geschlossen werden, um das Potential von Enhanced Weathering und die erzielbare CO2-Speicherung quantifizieren zu können.
Es ist Ziel dieses Forschungsprojektes, die Lücken zu schließen, um eine Bewertung des Einsatzes in der österreichischen Landwirtschaft zu ermöglichen. Dazu wird das Potential von vulkanischem Gesteinsmehl auf landwirtschaftlichen Grünlandflächen quantifiziert. Der Fokus liegt einerseits auf der Düngerwirkung und Auswirkung der Anwendung auf Bodennährstoffhaushalt und damit Ertragsniveau. Zusätzlich wird die erzielte CO2-Speicherung bestimmt. Dazu werden an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein Blockversuche an einem repräsentativen Grünlandstandort durchgeführt, um die zentrale Forschungsfrage zu beantworten:
"Inwiefern beeinflusst der Einsatz von Gesteinsmehl aus Basalt die CO2-Bindung und Pflanzenverfügbarkeit von Phosphor auf Dauergrünlandflächen in Österreich ?"
Wichtige Teilaspekte dabei sind:
* Beurteilung der Auswirkung von Basaltzugabe auf Ertrag und Phosphorgehalt in der oberirdischen Biomasse
* Quantifizierung der durch Basalt erzielten Kohlenstoffspeicherung.
Auf Basis dieser Untersuchungen wird eine Empfehlung hinsichtlich des Einsatzes von Gesteinsmehl auf Dauergrünlandflächen erarbeitet.
Praxisrelevanz
Die CO2-Speicherung im Boden ist aufgrund der Klimakrise ein bedeutendes Forschungsthema. Der Großteil der Dauergrünlandböden ist in Österreich nach den "Richtlinien für die sachgerechte Düngung" schlecht mit Phosphor versorgt. Die Phosphormobilisierung im Boden hat daher eine hohe Praxisrelevanz.