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  • Wyss Academy

Mehr Wasser in grünerer Landschaft?



Hinter dem jüngsten Erfolg der Wyss Academy bei der Wiederbegrünung eines Teils der Landschaft in Laikipia County, Kenia, steckt eine weitere Geschichte: Seit September 2023 unterstützen Mitglieder des Hub-Teams Ostafrika ihre Kollegen von Research & Innovation in Bern mit einer Hypothese. Würde die Anreicherung des Bodens mit Kohlenstoff das Land nicht nur grüner machen, sondern auch dazu beitragen, dass es mehr Wasser speichert? Könnte dies sogar zu mehr Regen führen? 


In semiariden Gebieten auf der ganzen Welt sind die traditionell als Weideland genutzten Flächen so degradiert, dass die dort wachsenden Pflanzen immer weniger Tiere ernähren und das Wasser immer knapper wird. Gefragt sind Methoden, die weltweit reproduzierbar sind und dazu beitragen, diesen Teufelskreis umzukehren und sowohl die Vegetation als auch das Wasser in der Landschaft wiederherzustellen. 

 

Während unser Team in Laikipia grosse lokale Unterstützung für sein Erdwall-Projekt erfuhr, führten Kolleg*innen in Bern eine Studie durch, bei der ein digitales globales Landoberflächenmodell verwendet wurde, um die Auswirkungen naturbasierter Ansätze auf die Verfügbarkeit von Wasser im Boden zu simulieren. Ein Landoberflächenmodell ist ein digitales Werkzeug zur Darstellung physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse auf der Erdoberfläche und zur Erfassung der Wechselwirkungen zwischen dem Land und der Atmosphäre. Landoberflächenmodelle können vorhersagen, wie sich Klimawandel und Landnutzung auf das Pflanzenwachstum auswirken, das wiederum den Energie-, Wasser- und Kohlenstoffaustausch mit der Atmosphäre beeinflusst. Sie können daher als Grundlage für politische Entscheidungen über die Land- und Wassernutzung herangezogen werden. 


 „Die Idee zu dieser Modellstudie stammt von der 4-pro-1000-Initiative, die auf der COP21 in Paris ins Leben gerufen wurde und darauf abzielt, den organischen Kohlenstoff im Boden um 0,4 % pro Jahr zu erhöhen“, erklärt Dr. Marie-Estelle Demory vom Team Klimaszenarien für nachhaltige Entwicklung. Sie koordiniert das interdisziplinäre Projekt der Wyss Academy zum Thema Wasserknappheit und hat in dieser Funktion die Integration der Modellierungsstudie in den lokalen Kontext in Kenia beaufsichtigt. Prof. Dr. Édouard Davin schlug die Hypothese vor, dass eine erhöhte Kohlenstoffspeicherung im Boden auch positive Auswirkungen auf den Wasserkreislauf haben könnte, indem mehr Feuchtigkeit im Boden zurückgehalten wird. Dr. Inne Vanderkelen, ein ehemaliges Teammitglied, bot an, diese Hypothese mit einem Landoberflächenmodell zu testen. Das Modell wurde dann von Édouard Davin auf der Planungswoche der Wyss Academy im September vorgestellt.  



Dort zeigte sich, dass die enge Verzahnung der Wyss Academy-Forschung mit der Arbeit in den Hubs Früchte trägt. „Édouard und ich diskutierten mit Sheila Funnell, der Leiterin für Innovation and Impact am Hub Ostafrika, und überlegten uns, wie wir die Kohlenstoffbindung mit Hilfe der bereits bestehenden halbrunden Wälle testen könnten“, sagt Marie-Estelle Demory. „Wir kamen auf die Idee, eine dünne Schicht Biokohle unterhalb des Bodens zu verteilen, und Sheila und Antony Wandera (der Projektmanager des Hub) übernahmen die Idee und setzten sie um.“  

 

   

Biokohle ist eine Art von Holzkohle, die aus organischen Materialien wie landwirtschaftlichen Abfällen oder Holz hergestellt wird. Das Hub-Team grub zwei zusätzliche Wälle aus und pflanzte in jedem von ihnen Bodensensoren ein. Laut Marie-Estelle Demory „konnten sie durch kontinuierliche Überwachung vor Ort die Hypothese überprüfen, dass ein höherer Kohlenstoffgehalt im Boden die Bodenfeuchte erhöht“. Einige Dinge erwiesen sich als komplizierter als in der Hypothese angenommen. Der positive Effekt auf die Bodenfeuchte hängt zum Beispiel von den Boden- und Klimabedingungen ab. Laut Professor Davin „können wir von der Modellierungsstudie allgemeine Schlussfolgerungen ableiten für den Fall, dass wir diesen Ansatz in grösserem Rahmen umsetzen wollen“.    

 

Das Pflanzenwachstum in Verbindung mit einer Erhöhung der Bodenfeuchte würde den Feuchtigkeitsfluss in die Atmosphäre erhöhen, was sich wiederum positiv auf die lokalen Niederschläge auswirken würde. Dies hat das Potenzial, den Wasserkreislauf in semiariden Regionen wirksam wiederherzustellen.  

 

Vorerst bleiben jedoch noch offene Fragen. Zum Beispiel: Wie zugänglich ist die Bodenfeuchte in den halbrunden Wällen für die Pflanzen, die dort wachsen? Im Rahmen eines mittlerweile interdisziplinären Ansatzes werden die halbrunden Wälle in Laikipia County weiterhin vom Hub Ostafrika überwacht - gemeinsam mit den Kolleg*innen aus den Teams Klimaszenarien für nachhaltige Entwicklung, 'Innovative Technology' und Integrativer Biodiversitätsschutz. 


Mehr darüber, wie die Wyss Academy die Auswirkungen von halbrunden Wällen auf die lokale Artenvielfalt erforscht, erfahren Sie hier.


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