Schlimmer als saurer Regen? Landwirtschaftlicher Schwefel verwüstet unsere Ökosysteme

17. August 2020 durch Carolyn Fortuna

---

Kohlekraftwerke waren lange Zeit die größte Quelle für reaktiven Schwefel (denken: saurer Regen) in die Biosphäre. Eine neue Studie zeigt, dass Düngemittel- und Pestizidanwendungen auf Ackerland die Kohle als wichtigste Schwefelquelle für Gesundheit und Umwelt überholt haben. Rachel Carson muss aus dem Grab weinen, da landwirtschaftlicher Schwefel die Ökosysteme von Mensch und Tier kontaminiert.

Das Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift Naturgeowissenschaften, trägt den Titel „Eine Verschiebung der Manipulation des Schwefelzyklus von atmosphärischen Emissionen zu landwirtschaftlichen Zusätzen.Die Autoren skizzieren, wie die Emissionen von Schwefeldioxid und reaktivem Schwefel in die Atmosphäre weit verbreitete Auswirkungen auf Gesundheit und Umwelt haben. Die Forderung nach einer Verringerung der Schwefelemissionen durch anthropogene Veränderung des Schwefelkreislaufs ist jedoch noch nicht abgeschlossen.

Stattdessen ergab die Studie, dass Ackerland als Düngemittel und Pestizide einen hohen Schwefelgehalt aufweist und eine erhebliche Umweltstörung darstellt. Langfristige Schwefelzusätze in Kulturpflanzen haben ebenso wie saurer Regen Auswirkungen auf die Gesundheit des Bodens und der nachgelagerten aquatischen Ökosysteme.

Die heimtückischen Auswirkungen von saurem Regen auf Ökosysteme

Saurer Regen Ergebnisse wenn Schwefeldioxid (SO2) und Stickoxide (NOX) in die Atmosphäre abgegeben und durch Wind- und Luftströmungen transportiert werden. SO2 und NOX reagieren mit Wasser, Sauerstoff und anderen Chemikalien unter Bildung von Schwefel- und Salpetersäure. Diese mischen sich dann mit Wasser und anderen Materialien, bevor sie zu Boden fallen.

Schwefel ist ein natürlich vorkommendes Element, das hauptsächlich in stabilen geologischen Formen vorliegt und ein wichtiger pflanzlicher Nährstoff ist. Durch Bergbauaktivitäten, einschließlich der Gewinnung fossiler Brennstoffe sowie der Synthese von Düngemitteln und Pestiziden, wird Schwefel in Luft-, Land- und Wassersysteme gebracht. Es kann schnell reagieren, die Gesundheit des Ökosystems beeinträchtigen und giftige Metalle zirkulieren, die eine Gefahr für Wildtiere und Menschen darstellen.

Saurer Regen erlangte in den 1960er und 1970er Jahren Aufmerksamkeit, als Wissenschaftler die Verschlechterung von Wald- und Wasserökosystemen im Nordosten der USA und Europas mit Emissionen fossiler Brennstoffe aus Industriezentren in Verbindung brachten, die oft mehrere hundert Kilometer entfernt sind. Während es durch den Boden fließt, kann saures Regenwasser Aluminium aus Bodentonpartikeln auslaugen und dann in Bäche und Seen fließen. Je mehr Säure in das Ökosystem eingeführt wird, desto mehr Aluminium wird freigesetzt.

Laut dem EPABei einem pH-Wert von 5 können die meisten Fischeier nicht schlüpfen. Bei niedrigeren pH-Werten sterben einige erwachsene Fische ab. Einige saure Seen haben keinen Fisch. Saurer Regen entfernt auch Mineralien und Nährstoffe aus dem Boden, die Bäume zum Wachsen benötigen. In großen Höhen können saurer Nebel und Wolken Nährstoffe aus dem Laub der Bäume entfernen und sie mit braunen oder toten Blättern und Nadeln zurücklassen. Die Bäume sind dann weniger in der Lage, Sonnenlicht zu absorbieren, was sie schwach macht und weniger in der Lage ist, Gefriertemperaturen zu widerstehen.

Es wurde gedacht, dass die Gesetz über saubere Luft und seine Änderungen, die die Luftverschmutzung regulierten, würden den Schwefelgehalt bei der atmosphärischen Ablagerung senken, so dass keine weitere Bedrohung bestehen würde, wie sie durch sauren Regen für die Ökosysteme erkennbar wäre.

"Es schien, als wäre die Schwefelgeschichte vorbei" sagte Eve-Lyn Hinckley, Assistenzprofessorin für Umweltstudien an der University of Colorado, Boulder und Hauptautorin der Studie. „Unsere Analyse zeigt jedoch, dass Schwefelanwendungen auf Ackerland in den USA und anderswo häufig zehnmal höher sind als die maximale Schwefelbelastung bei saurem Regen. Niemand hat die Auswirkungen dieser Ergänzungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit umfassend untersucht. “

Schädliche Auswirkungen von Schwefel in der Landwirtschaft: Böden und nachgelagerte Gewässer

An dieser Studie nahmen Forscher der University of Colorado, Boulder, der University of Southern Illinois in Carbondale und der Syracuse University teil. Sie untersuchten Trends bei der Schwefelanwendung in mehreren wichtigen Kulturen in den USA, darunter Mais im Mittleren Westen, Zuckerrohr in Florida und Weintrauben in Kalifornien. Ihre Modelle für den Export von Oberflächenwassersulfat zeigen, dass Gebiete wie New England zwar rückläufige Trends als Reaktion auf die Erholung von historischen atmosphärischen Ablagerungen aufweisen, der Sulfatexport aus landwirtschaftlichen Gebieten jedoch zunimmt.

„Obwohl Schwefel auf landwirtschaftlichen Flächen angewendet wird, um die Produktion und Gesundheit von Kulturpflanzen zu verbessern, kann er sich nachteilig auf landwirtschaftliche Böden und nachgelagerte Gewässer auswirken, ähnlich wie dies in abgelegenen Waldlandschaften unter saurem Regen der Fall war.“ schließt Charles Driscoll, Professor an der Syracuse University und Mitautor der Studie.

Laut Driscoll ist ein Beispiel für die Auswirkungen landwirtschaftlicher Schwefelanwendungen die verstärkte Bildung von Methylquecksilber in Gewässern, die landwirtschaftliche Flächen entwässern, wie beispielsweise das Everglades Agricultural Area in Florida. Methylquecksilber ist ein starkes Neurotoxin, das sich in Nahrungsketten ansammelt, was zu hohen Konzentrationen in Fischen und einer zunehmenden Exposition von Menschen und Wildtieren, die diese Fische konsumieren, von Quecksilber führt.

Die Forscher sagen voraus, dass sich die zunehmenden Trends in vielen Anbauflächen auf der ganzen Welt fortsetzen werden, einschließlich Orten wie China und Indien, die noch daran arbeiten, die Emissionen fossiler Brennstoffe zu regulieren.

Bisher konzentrierte sich viel Forschung auf das Verständnis und die Regulierung von Stickstoff- und Phosphordüngemitteln, die Eutrophierung, Fischsterben und schädliche Algenblüten stromabwärts von landwirtschaftlichen Gebieten verursachen können.

Abschließende Gedanken

Hinckley und Driscoll sagen, es sei Zeit für die Forschungsgemeinschaft, Lehren aus Untersuchungen zu den Auswirkungen von Stickstoff- und Phosphordüngemitteln auf Studien anzuwenden, die die Auswirkungen eines hohen Schwefelverbrauchs in der Landwirtschaft betreffen. Weitere Untersuchungen, so die Forscher weiter, müssen nicht nur versuchen, die Auswirkungen auf die Umwelt und die menschliche Gesundheit zu dokumentieren, sondern auch mit den Landwirten zusammenarbeiten, um zu untersuchen, wie der Schwefelverbrauch optimiert werden kann.

"Schwefel in der Landwirtschaft verschwindet nicht", sagte Hinckley. "Dennoch besteht die Möglichkeit, Wissenschaft und Praxis zusammenzubringen, um tragfähige Lösungen zu schaffen, die langfristige Umwelt-, Wirtschafts- und Gesundheitsziele schützen."

---

Schätzen Sie die Originalität von CleanTechnica? Erwägen Sie, ein CleanTechnica-Mitglied, Unterstützer oder Botschafter zu werden – oder ein Benutzer von Patreon.

Melden Sie sich kostenlos an täglicher Newsletter oder wöchentlicher Newsletter nie eine Geschichte verpassen.

Haben Sie einen Tipp für CleanTechnica? Senden Sie uns eine E-Mail: [email protected]

---

Stichworte: Eine Verschiebung der Manipulation des Schwefelzyklus von atmosphärischen Emissionen zu landwirtschaftlichen Ergänzungen, Naturgeowissenschaften, Rachel Carson