Überfluss an Dünger führte zu dramatischem Insektensterben

Zumindest etwas ist dieses Jahr wie immer: Wenn draussen ein ganz besonderer Duft in die Nase steigt, ist der Frühling da. Rundum fahren die Bauern die Gülle aus. Darüber zu lästern, ist verpönt. Denn schliesslich gehören Tiere und ihre Exkremente zu einem typischen Bauernhof. Und Gülle ist ein natürlicher Stoff, der die Felder düngt, damit die Ernten unsere Mägen füllen können.

Was wir riechen, ist aber nicht der Düngeranteil, der in den Boden eindringt und die Pflanzen nährt. Es ist jener Teil des Stickstoffs, der sich verflüchtigt und in der Luft verteilt: NH3, auch Ammoniak genannt. Und hier beginnt das Problem: Was uns stinkt, ist auch für die Natur nicht gut. Denn dieser in der Luft mitreisende biologisch aktive Stickstoff lässt sich überall nieder. Er düngt Wälder, Moore und Magerwiesen. In diesen Naturräumen ist der Stickstoff nicht nur überflüssig, sondern schädlich. Denn er verändert die Umweltbedingungen und beeinträchtigt die Flora, sodass die Insekten verschwinden.

Ammoniak macht Magerwiesen fett

Zuerst zur Flora: In mageren Wiesen wachsen Pflanzen, die an Trockenheit und Kargheit angepasst sind. Wenn hier Dünger niederrieselt, können sie ihre besonderen Stärken nicht mehr ausspielen. Sie unterliegen konkurrierenden Pflanzen, die sich bei reicherem Nährstoffgehalt breit machen. Experimente zeigten: Das fette, dicht wuchernde Grün steht den Unterlegenen vor der Sonne, sodass ihnen das Licht zum Überleben fehlt.

In der Folge verwandelt der über die Luft eingetragene Stickstoff auch jene besonders artenreichen und bunten Magerwiesen, die nicht direkt gedüngt werden, in grasreichere, eintönigere Flächen. Auch in den Mooren verabschieden sich die dort ansässigen Spezialisten, weil sie den durch die Luft gedüngten, üppiger wachsenden Allerweltskräutern unterliegen. Bei der hohen atmosphärischen Nährstoffzufuhr, wie sie in der Schweiz vom Jura über das Mittelland bis in die Voralpen verbreitet ist (siehe Grafik), schwindet die Vielfalt der Flora in beängstigendem Mass. Zwar sind daran auch Stickstoff-Abgase des motorisierten Verkehrs beteiligt, aber die Landwirtschaft trägt heute die Hauptverantwortung.

Stickstoff mindert Biodiversität

Ohne menschlichen Einfluss würde die Atmosphäre einer Hektare Boden im Jahr nur 0,5 Kilogramm biologisch aktiven Stickstoff zuführen. Die Stickstoff-Fracht in der Schweiz liegt aber seit Jahrzehnten um ein Vielfaches höher. Je nach Standort mass man 3 bis 54 Kilogramm, berichtete das Magazin 2/14 des Bundesamtes für Umwelt (Bafu) zum Schwerpunkt Stickstoff. Zusätzlich wurde erforscht, ab welcher Belastung sich die Artenzusammensetzung von Lebensräumen verändert.

Daraus ergibt sich ein desaströses Bild: Unter der zu hohen Stickstoff-Fracht leiden in der Schweiz hundert Prozent der Hochmoore, 95 Prozent der Wälder, 84 Prozent der Flachmoore und 42 Prozent der besonders artenreichen Wiesen und Weiden. «Die Stickstoffeinträge sind neben der direkten Zerstörung von Lebensräumen zu einer der grössten Gefahren für die Biodiversität geworden», sagte Bafu-Expertin Sarah Pearson im erwähnten Magazin.

Fast flächendeckend zu viel Stickstoff

Je röter, desto überdüngter: Vom Jura bis in die Voralpen reduziert ein viel zu hoher Stickstoffeintrag die Pflanzenvielfalt natürlicher Lebensräume. Grafik: Bafu/Meteotest

Mit den Pflanzen weichen die Insekten

Wo mehr Stickstoff niedergeht, sinkt die Anzahl Pflanzenarten. Das ist an vielen untersuchten Orten belegt. In einer Bergwiese beispielsweise kann die Vielfalt der Pflanzen von zwanzig auf unter fünf Arten sinken, wenn die Atmosphäre über 25 kg Stickstoff pro Hektare deponiert.

Wo Pflanzenarten verschwinden, geht auch die Lebensgrundlage der mit ihnen verbandelten Insekten verloren: Den Raupen, Wildbienen, Käfern und andern Insekten, die auf bestimmte Pflanzen spezialisiert sind, kommt die Nahrung abhanden. Zudem wird es den licht- und wärmehungrigen Insekten in der üppigen Vegetation zu kalt und zu feucht. Sie können sich hier nicht mehr entwickeln.

Der Schwund von Insekten wurde von Spezialisten und Naturschützerinnen schon lange wahrgenommen und diskutiert. Vor drei Jahren aber fand das Thema den Weg in die breite Öffentlichkeit, als 2017 eine Studie aus Krefeld (Deutschland) in der Zeitschrift Science erschien und von anderen Medien aufgenommen wurde. Sie wirkte wie ein Paukenschlag, der die Bevölkerung mit ihrer Botschaft aufrüttelte: Innerhalb eines Zeitraums von 27 Jahren (1989 bis 2016) war die Masse an Insekten in untersuchten Naturschutzgebieten um 75 Prozent geschrumpft.

Die Forschenden führten den Rückgang auf die intensive Landwirtschaft zurück, die rund um die Naturschutzgebiete vorherrscht. In der Öffentlichkeit diskutiert wurde in der Folge vor allem ein Aspekt der ertragsmaximierten Bewirtschaftung: Tödliche Pestizidspritzungen. Gewiss, Pestizide dezimieren die Insektenwelt ebenfalls. Aber der Fokus sollte nicht allein darauf gerichtet sein. Der übermässige Stickstoff-Sprühregen ist ebenso schädlich.

Ein Zeuge dokumentiert den Niedergang

Den Einfluss des Düngerüberschusses rückte ein prominenter Evolutionsbiologe aus Bayern, Josef H. Reichholf, an der zweiten schweizerischen Insekten-Tagung ins Zentrum seines Vortrags. Er hatte am Rand eines Dorfs im niederbayrischen Inntal über viele Jahre die Anzahl Nachtschmetterlinge erhoben, die an seine Lichtfalle flogen (ein verbreitetes Forschungsinstrument, das die Insekten nicht schädigt).

Begonnen hatte er damit schon 1969, also 20 Jahre früher als die Krefelder Forscher. Auch Reichholf registrierte einen drastischen Rückgang der Insekten. Während er von 1969 bis 1980 pro Nacht durchschnittlich mehr als 200 Individuen zählte, waren es 2017 weniger als 50. Bei den anderen Kleininsekten, von denen er anfangs 2700 zählte, war der Aderlass noch stärker. Übrig blieben etwa 4 Prozent dieses Luftplanktons.

Den stärksten Schwund beobachtete Reichholf während den 1980er- und frühen 1990er-Jahren. Er erklärte sie mit dem Wandel in der Landwirtschaft und Landschaft: Den Pflug störende Gehölze, Gräben und Feuchtstellen wurden beseitigt, das Vieh in die Ställe verbannt. Auf den Äckern kultivierten die Betriebe immer mehr Mais, um dem Vieh energiereiche Nahrung zuzuführen. Dieses Futter wiederum produzierten sie mit der Güllenflut aus den Ställen.

Noch in den sechziger Jahren hatte man dem Boden mit den Ernten mehr Nährstoffe entzogen als neu zugefügt. Ab den 1970er Jahren aber änderte sich das: Innerhalb eines Jahrzehnts verwandelte sich der Mangel in einen Nährstoffüberfluss, wie Reichholf in seinem Vortrag mit Grafiken demonstrierte. Das geschah in Bayern, in vielen anderen Gebieten Deutschlands und ebenso in der übrigen EU. «Eine dermassen massive Verfügbarkeit von Pflanzennährstoffen», so kommentierte der Evolutionsbiologe, «ist einzigartig in der Geschichte, nicht nur der menschlichen, sondern auch der Erdgeschichte».

Stadt günstiger als Land

Die «Vermaisung der Landschaft» (Reichholf) schritt weiter voran, als man aus Mais neben Tierfutter auch noch Dieseltreibstoff produzierte. Nach der Ernte herrsche rund um sein Dorf ein halbes Jahr Vollwüste und im Sommer verschwinde es hinter einer Wand aus zwei Meter hohen Maisstauden, beschrieb der Naturfreund den Landschaftswandel in seinem bayrischen Wohnort.

Wo es noch Wiesen gibt, wachsen die gut genährten Gräser und der nährstoffliebende Löwenzahn so dicht, dass das schattige feuchte Mikroklima den meisten Insekten nicht mehr behagt. Nicht einmal die Klimaerwärmung gleiche das aus, betonte Reichholf. Die Konsequenz des Nährstoffangebots zeigte sich auch in der Entwicklung der Schmetterlingsarten: Die Falter, deren Raupen sich von der nährstoffliebenden Brennnessel ernähren, konnten sich halten, während die für Blumenwiesen typischen Schmetterlingsarten untergingen.

Zusätzlich trieben auch Pestizide und eine zu intensive Mahd von Böschungen, wo sich Insekten entwickeln könnten, die Insekten aus dem Land. Das alles hat weitergehende Konsequenzen: Wo die Insekten schwinden, leiden auch die Vögel, weil es ihnen an Futter mangelt. «In meiner Schulzeit war der Gesang der Lerche allgegenwärtig, meinen Enkelkindern kann ich ihn nicht mehr hörbar machen», bedauerte Reichholf. Die gleiche Erfahrung machen die meisten Grosseltern in unserer intensiv bewirtschafteten Landschaft.

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Bereits in den 1980er Jahren sorgte der Überfluss an Stickstoff, aber auch an Phosphor, in der Schweiz für Schlagzeilen. Wahrgenommen wurden zuerst die offensichtlichen Auswirkungen auf die Seen. Wegen dem eingeschwemmten Phosphor mutierten diese zu sauerstoffarmen, von Algen überwucherten Gewässern und wurden damit für anspruchsvollere Fische unbewohnbar. Nicht sicht- aber messbar wurde anderseits die Verschmutzung des Trinkwassers: Denn überreichlich verteilter Stickstoff sickert in Form von Nitrat aus Äckern ins Grundwasser. Dadurch stieg vielerorts der Nitratgehalt im Trinkwasser über den erlaubten Grenzwert hinaus. Seither taucht die Klage über das ungelöste Problem in regelmässigen Abständen in den Medien auf – seit nunmehr 40 Jahren.

Zähes Ringen um Reduktion

Die Behörden in Bund und Kantonen bemühen sich seit Jahrzehnten, durch Regeln und Beratung den Überfluss am Entstehungsort zu mindern. Mit den technischen Massnahmen beim Verkehr, der ebenfalls Stickstoff in die Luft ausstösst, waren sie erfolgreicher als bezüglich Landwirtschaft. Da scheiterten sie am zähen Widerstand der Bauern, die auf wenig Land viele Nutztiere halten. Zeitweise mussten Seen in viehreichen Gebieten, beispielsweise der Sempachersee, mit Sauerstoffanreicherung vor dem Kippen bewahrt werden. Ferner liess sich der Nitrat-Grenzwert für Trinkwasser teils nur einhalten, weil die Wasserwerke weniger verschmutzte Quellen zumischten.

Zwar schaffte man es, die Phosphorlasten in den Gewässern spürbar zu verkleinern. Dazu trugen nachgerüstete Kläranlagen, ein Phosphatverbot für Waschmittel und ein geringerer Einsatz von Phosphor-Handelsdüngern bei. Die meisten Seen sind heute wieder auf dem Weg zur Besserung. Allerdings gilt das nicht im gleichen Mass für alle seeinternen Lebensgemeinschaften. Denn einige lokale Artenspezialitäten sind durch die Überdüngung unwiederbringlich verloren gegangen.

Beim Stickstoff gelang die Reduktion nicht gleichermassen. Noch immer müssen Wasserfassungen gesperrt werden, um den vorgeschriebenen Grenzwert für Nitrat im Trinkwasser einzuhalten. Und dies, obwohl die Zahl der Nutztiere in den vergangenen 20 Jahren etwas besser an die bewirtschaftete Fläche angepasst worden ist. Es bleibt dabei: Auf dem knappen landwirtschaftlichen Boden der Schweiz leben schlicht zu viele Nutztiere. Eine wichtige Basis für diesen Überfluss liegt in der grossen Menge an importierten Futtermitteln einerseits und in der grossen Nachfrage der Bevölkerung nach Fleisch andererseits. Die Exkremente all der Schweine, Wiederkäuer und Hühner lassen sich nicht sinnvoll rezyklieren. Uns stinkt das nur, aber den Insekten macht es den Garaus.

In einigen Tagen folgt ein zweiter Teil, der sich den Massnahmen gegen den Stickstoff-Überfluss widmet.