Department für Geographie
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VirtualP – Globale physische und virtuelle Phosphorflüsse in landwirtschaftlichen Gütern: Quellen, Senken und Recyclingpotential

Fachgebiet: Geo-Informationssysteme, Geographische Gesellschaft-Umwelt-Forschung, Modellierung, Politische Geographie, Regionale Geographie, Sozialgeographie
Gefördert durch: LMU München (Center for Advanced Studies)
Förderkennzeichen:
Projektleitung: Christian Folberth
Projektwissenschaftler: Folberth, C., Binder, C.R.
Laufzeit: 03/2015 - 02/2017

Ungleichgewichte im globalen Nährstoffkreislauf und das potentielle Schwinden von Phosphorressourcen sind in den letzten Jahren in den Fokus der Forschung und gesellschaftlicher Debatten gerückt. Mit ca. 80% ist die Landwirtschaft der größte Phosphorverbraucher. Im Gegensatz zu Stickstoff kann dieser Nährstoff nicht aus der Atmosphäre gebunden werden sondern stammt fast ausschließlich aus fossilen Quellen. In den letzten Jahren wurden diverse Erhebungen der globalen Phosphorressourcen und ihrer Abnahme durchgeführt. Diese kamen zu widersprüchlichen Schlüssen hinsichtlich der Erschöpfung der Phosphorlagerstätten, welche in weniger als 200 bis hin zu mehr als 2000 Jahren prognostiziert wurde. Unabhängig von der Sicherstellung der Phosphorversorgung hat auch das Ungleichgewicht in der globalen Phosphorverteilung Bedenken ausgelöst: während landwirtschaftliche Böden in den meisten Industrieländern in den letzten Jahrzehnten überdüngt wurden, wodurch es u.a. zu einem verstärkten Austrag von Phosphor in Oberflächengewässer und in Folge dessen Algenblüten und Verschiebungen in der Artenzusammensetzung kam, wurden und werden Böden in zahlreichen Entwicklungs- und Schwellenländern ausgelaugt.

Das Projekt VirtualP hat das Ziel, diese phosphorbezogenen Probleme auf drei Ebenen anzugehen:

1) Anhand globaler Datenbanken und räumlicher Daten werden die produktive Verwendung von P-Dünger in der Landwirtschaft und der Konsum von P in landwirtschaftlichen Produkten quantifiziert und räumlich aufgeschlüsselt. Hierdurch lassen sich globale Quellen und Senken von P quantifizieren und gegenüberstellen.

2) Im nächsten Schritt werden die Anteile virtuellen und physischen Phosphors auf Landesebene und wenn möglich höher auflösend bestimmt. Virtuelles P umfasst dabei den Anteil des P, der in die Wertschöpfungskette einfließt, der nicht direkt konsumiert wird. Also bspw. Verluste bei der Gewinnung und Ausbringung von Dünger, Verluste in der Nahrungsmittelproduktion und auf Transportwegen, sowie Nahrungsabfälle. Diese Erfassung erlaubt in Kombination mit den Ergebnissen aus Punkt (1) die Identifikation von potentiellen Spar- und Recyclingmaßnahmen.

3) Basierend auf den gewonnen Erkenntnissen und sozio-ökonomischen Daten wie gross domestic product, human development index und governance indicators wird im letzten Teil des Projekts die Kritikalität verschiedener Länder hinsichtlich P-Versorgung untersucht. Kritikalität beschreibt dabei die Abhängigkeit eines Unternehmens, Sektors oder Landes von einem Rohstoff kombiniert mit der Fähigkeit, sich mit diesem Rohstoff zu versorgen. Hierzu werden abhängig von der Datenverfügbarkeit auch lokale Untersuchungen herangezogen werden, um optimale P-Managementstrategien in verschiedenen sozio-ökonomischen Kontexten zu beleuchten.