Der kurzgeschlossene Nährstoff

Transcription

Der kurzgeschlossene Nährstoff
TAGUNG
BODEN.WASSER.SCHUTZ.TAGUNG 2015
Nährstoffe – Grundlage der Pflanzenproduktion –
Herausforderungen für die Landwirtschaft
Dienstag, 1. Dezember 2015
Höhere landwirtschaftliche Bundeslehranstalt
Fernbach 37, 4490 St. Florian
Thema:
Der kurzgeschlossene Nährstoff- und
Wasserkreislauf als Ansatz für eine
zukunftsfähige Landwirtschaft
Referentin:
Prof. Dr. Wilhelm Ripl
Landschaftsökologe, Limnologe und emeritierter
Professor der Technischen Universität Berlin
Der kurzgeschlossene Nährstoffund Wasserkreislauf als Ansatz für
eine zukünftige Landwirtschaft
Prof. Dr. Wilhelm Ripl (i.R.)
Vortrag: Boden,Wasser.Schutz. Tagung 2015
1. Dezember 2015 St. Florian
Wie wir Menschen wirklich unser
Klima beeinflussen
Eingriffe in den Wasserhaushalt durch Wasser- und
Landwirtschaft.
Eingriffe in Vegetation (Wasser- Land- u.
Forstwirtschaft).
Austrocknung der Landschaft (Trink- u.
Abwasserwirtschaft).
Vernichtung der Wasserhaltefähigkeit der Böden durch
Melioration.
Vernichtung der Klimabilanz zwischen Land- Meer
durch Ausschalten der Primärkühlung
(kurzgeschlossener W-Kreislauf, langwelliger WKreislauf).
Vernichtung der Artenvielfalt durch Austrocknung
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 2
Stuttgart 28.2.2009
2
Atmospheric climatic change model based on radiation
balance
3
4
5
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 6
Stuttgart 28.2.2009
6
Kühlstruktur der zwei
Wasserkreisläufe
• Kleiner kurzgeschlossener Wasserkreislauf
Verdunstung Taubildung lokale Primärkühlung
durch Vegetation
• Grosser Wasserkreislauf
Meer – Kontinente – Meer. Steuerung der
Wasserbilanz auf den Kontinenten durch
Drucksteuerung über den kleinen
Wasserkreislauf und Kühlsystem
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
7
Klimafunktion Acker – Wald (nach Pokorny)
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
8
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 9
Stuttgart 28.2.2009
9
Prof. Dr. Wilhelm Ripl, (i.R.)
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 10
Stuttgart 28.2.2009
Brodowin July 1989 Kanal 6 TM5
W. Ripl
11
12
The interface to the new energy strategy in
Germany
W. Ripl
13
W. Ripl
14
Irreversible matter losses by precipitation
and run-off in different landscape types
Source: Ripl 1995
W. Ripl
K-D Wolter, TUB - Limnologie; Transp_1.cdr, 11.12.00
15
Prof. Dr. W. Ripl
Bild: 16
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 17
Stuttgart 28.2.2009
17
Temperature damping in various
biotopes
Beech forest
Temperature °C
Temperature °C
10 cm below surface
.soil surface
Prof. Dr. W. Ripl
Maizefield
200 cm above soil surface
soil surface
10 cm above soil surface
18
19
Kreislaufstruktur und Wirkungsgrad
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
20
Phasenmodell für Entwicklung und
Verwüstung der Landschaft (Wasser, Stoffe,
Temperatur)
Prof. Dr. W. Ripl
Bild: 21
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 22
Stuttgart 28.2.2009
22
Prozessoreigenschaften des Wassers
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
23
Recursive processing structure in ecosystems
24
Wirkungsgrad und Nachhaltigkeit.
25
Abgesenkter Wirkungsgrad und verspielte
Nachhaltigkeit
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R
26
Wirkungsgrad und Nachhaltigkeit, Reparatur
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 27
Stuttgart 28.2.2009
27
Grenzwertsteuerung der
zentralistischen, wachstumsorientierten Umweltpolitik
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 28
Stuttgart 28.2.2009
28
Zielwertsteuerung der Zukunft
holistischer, dezentraler Ansatz
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 29
Stuttgart 28.2.2009
29
Zusammenfassung
Wasserdampf ist das wichtigste Klimagas.
Umsatzfrequenz in der Atmosphäre bei höherer
Konzentration um Größenordnungen höher.
Wärme und Verdunstungsvarianz sind rückgekoppelt
an die Verteilung der Energiedissipation und der
höheren Vegetation
Eiszeitzyklen auch rückgekoppelt an die
Energiedissipation auf der Fläche mittels Wasser und
Bodenfruchtbarkeit.
Lokales Handeln durch Steuerung des
Wasserkreislaufs sowie der Stoffströme mittels
Vegetation auf der Fläche.
Intelligentere Flächenbewirtschaftung einzige
Möglichkeit zur Steigerung von Wirkungsgrad und
Nachhaltigkeit.
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 30
Stuttgart 28.2.2009
30
Der ökologische Imperativ
Physische Maßnahmen auf der gesamten
Landesfläche
Steuerung des Wasserkreislaufs und damit der Stoffkreisläufe durch
verdunstende Baumvegetation. Verdunstung statt Versickerung.
Mensch als adaptiver, lokaler Bewirtschafter.
Steuerung der Temperaturdämpfung und Minimierung der
irreversiblen Ladungsfrachten in den einzelnen Einzugsgebieten (An
Satelliteninformation und Frachtmessungen im Abfluss
rückgekoppelte Bewirtschaftung). Voraussetzung für die Artenvielfalt.
Perfektionierung der lokalen Stoffkreislaufführung bei minimiertem
Eingriff in den natürlichen Wasserhaushalt
Aufbau zellularer, autarker Strukturen nach den Spielregeln der Natur
d.h. Selektion nachhaltiger Wirtschaftsweisen. Anpassung und
Nachordnung des monetären Systems an die physischen
Lebensvoraussetzungen (keine „Welt als Wille und Vorstellung“).
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
31
Ökologische Agenda
Gesellschaftliche Ansätze
• Bezahlung der Landbewirtschafter nach
Leistung auf der Basis von Kühl- bzw.
thermischem Dämpfungseffekt sowie
Minderung von irreversiblen Stoffströmen mit
den Gewässern zum Meer.
• Gestaltung der Logistikkosten nach
Verursacher-prinzip und Markt.
Rückgekoppelte Steuerung von
Landwirtschaft, Forstwirtschaft,
Wasserwirtschaft, funktionalem Naturschutz.
• Verantwortlichkeit von Brüssel zurück in die
Region. Verortung der Prozesse. KWWKopplung und SAW-(Subsistenz-ArbeitWohnen)Kopplung mit perfektionierter
Kreislaufführung.
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
32
Ökologische Agenda
Gesellschaftliche Ansätze
• Regelung der Land-, Wald-, Wasser-, Abfall-,
Rohstoffwirtschaft und des funktionalen Naturschutzes
auf der Fläche durch Übertragung in die Verantwortlichkeit
der Ressourcenmanager.
• Rahmengesetze auf der Basis des ökologischen
Imperativs. Auflagen und Erlaubnisse durch dezentrale
Gerichtsbarkeit (wie in Schweden)
• Überprüfung von gesetzlichen Regelungen mit
Universalitätsanspruch (Römisches Recht bildet
Naturprozesse nicht ab) auf Umweltverträglichkeit.
• Neubewertung der irreversiblen ökologischen Schäden
durch Wasser- und Abfallwirtschaft (Trink-, Abwasser-,
Abfall) und des einschlägigen Verwaltungshandelns.
• Regionale aktive Wasser- und Klimapolitik anstatt eines
globalen Zertifikathandels
Prof. Dr.Wilhelm Ripl (i.R.)
Page 33
Stuttgart 28.2.2009
33