Ammoniak (NH3) ist eine gasförmige Stickstoffverbindung, deren weltweite Emissionen fast ausschließlich auf den Agrarsektor zurückgehen. Stickstoff wird seit Jahrzehnten als Dünger eingesetzt, um die Lebensmittelproduktion zu maximieren. Neben der von Ammoniak geht etwa auch die Freisetzung von klimaschädlichem Lachgas (N2O) und Nitraten darauf zurück.
Vor allem in Küstenregionen liegt Ammoniak inzwischen vor Stickstoffoxidemissionen (NOx) aus der Verbrennung fossiler Energieträger, berichten die überwiegend chinesischen Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen um Lei Liu von der Universität Lanzhou im Fachjournal „Proceedings“ der US-nationalen Akademie der Wissenschaften („PNAS“). Die Überdüngung der Meere habe sich zu einem globalen Problem entwickelt. Sie löse zahlreiche biogeochemische Rückkopplungen aus, darunter eine Versauerung der Ozeane, eine Verschlechterung von Flachwasser-Lebensräumen sowie die Entstehung schädlicher Algenblüten und sauerstoffarmer Bereiche.
Zu viel Dünger
China hatte laut der Studie im Jahr 2018 von allen Ländern die höchsten NH3- und NOx-Emissionen, gefolgt von Indien, der Europäischen Union, den USA und Brasilien. Für das Jahr 2010 ergab die Rechnung, dass etwa 38 Prozent des landwirtschaftlichen Stickstoffdüngereinsatzes übermäßig waren – diese Menge also weggelassen werden könnte, ohne dass der Ertrag vermindert würde. Zu übermäßiger Verwendung kommt es demnach vor allem in China, Indien und den USA etwa beim Mais- und Reisanbau zum direkten Verzehr und für die Tiermast.
Ein zu hoher Stickstoffanteil in Gewässern beschleunige das Algenwachstum, erklärt Julian Mönnich vom deutschen Umweltbundesamt (UBA). „Wenn die Algen zu stark wachsen, gelangt zu wenig Licht darunter. Dann ist nicht mehr allzu viel Leben möglich für Lebewesen, die auf Licht angewiesen sind.“ Die Algen sterben demnach schließlich, sinken ab und werden von Bakterien abgebaut, die dafür Sauerstoff verbrauchen. „Wenn davon zu viel abgebaut wird, entstehen dann, wie es in der Ostsee häufig vorkommt, Sauerstoffminimumzonen“, so Mönnich.
Landwirtschaft hauptverantwortlich
Der in der Studie beobachtete Langzeittrend halte nach wie vor an, sagt Wera Leujak vom UBA. „Das Problem ist ja im Endeffekt auch die steigende Weltbevölkerung mit ihrem steigenden Proteinbedarf und dem damit einhergehenden Bedarf an mehr Nahrungsmitteln, mehr Landwirtschaft und eben auch immer mehr Fleischkonsum.“
Eine vor etwa einem Jahr veröffentlichte Studie des Teams um Lei Liu hatte ergeben, dass die Ammoniakemissionen von 1980 bis 2010 weltweit um fast 80 Prozent gestiegen sind. „Die Landwirtschaft ist verantwortlich für etwa zwei Drittel der globalen Belastung mit reaktivem Stickstoff“, schrieb die Gruppe damals ebenfalls in „PNAS“. Während sich die globale Nahrungsmittelproduktion in den vergangenen vier Jahrzehnten verdoppelt habe, habe sich der Einsatz von synthetischem Stickstoffdünger verdreifacht.