Zero-Deforestation Land Use Scenarios in the Brazilian Cerrado: Pasture Intensification for Agriculture, Livestock and Regeneration

Der brasilianische Cerrado ist eine riesige, artenreiche Savanne, die als kritischer Speicher für die Biodiversität dient und ein wichtiger Motor für die Landwirtschaft des Landes ist. Innerhalb dieser Landschaft fungiert der Boden als eine massive, unsichtbare Kohlenstoffbank – einem Treibhausgas, das Wärme in der Atmosphäre einschließt. Wenn Land gerodet oder degradiert wird, kann dieser Kohlenstoff in die Luft entweichen, aber wenn Land gut bewirtschaftet oder zur Erholung zugelassen wird, können der Boden und die Pflanzen diesen Kohlenstoff wieder aus der Luft ziehen und speichern. Seit Jahrzehnten steht der Cerrado vor einer schwierigen Wahl: Die Landwirtschaft auszuweiten, um eine wachsende Bevölkerung zu ernähren, oder die natürliche Vegetation zu schützen, um den Klimawandel zu bekämpfen. Diese Spannung hat zu der verbreiteten Annahme geführt, dass wir uns für einen der beiden Wege entscheiden müssen, was oft zur Rodung von mehr Wäldern und Savannen führt, um Platz für Nutzpflanzen und Vieh zu schaffen.

Eine neue Studie stellt diese binäre Sichtweise in Frage, indem sie eine andere Frage stellt: Können wir mehr Nahrung aus dem Land gewinnen, das wir bereits haben, anstatt mehr Land einzunehmen? Die Forscher konzentrierten sich auf die Weiden des Cerrados, die etwa ein Viertel des Bioms bedecken. Viel von diesem Grasland befindet sich in einem schlechten Zustand, produziert wenig Futter und speichert weniger Kohlenstoff, als es könnte. Durch den Einsatz von Computermodellen, die simulierten, wie diese Weiden auf ein besseres Management reagieren würden, untersuchten das Team, ob eine Intensivierung der Viehwirtschaft auf bestehenden degradierten Flächen den Raum für die gleichzeitige Ausweitung des Sojaanbaus und die Wiederherstellung der natürlichen Vegetation schaffen könnte, ohne dabei einen einzigen neuen Baum zu fällen.

Die Forscher erstellten eine detaillierte digitale Karte des Cerrados, die etwa 50 Millionen Hektar Weideland abdeckt. Sie unterteilten diese Weiden basierend auf ihrer Gesundheit in drei Kategoraven: hohe Vitalität, welche üppig und produktiv ist; sowie niedrige oder mittlere Vitalität, welche degradiert und kämpfend ist. Durch die Verwendung eines hochentwickelten Ökosystemmodells, das verfolgt, wie Kohlenstoff zwischen Pflanzen, Wurzeln und Boden wandert, simulierten sie, was passieren würde, wenn Landwirte diese degradierten Weiden zu hochvitalen Weiden aufwerten würden. Dieses Upgrade umfasst bessere Grassorten, Düngung und Weidemanagement. Das Modell berechnete, dass durch diese Verbesserungen die Menge an Gras, das für Rinder verfügbar ist, signifikant steigen würde. Tatsächlich könnten die verbesserten Weiden fast doppelt so viele Rinder pro Hektar ernähren wie die degradierten.

Diese Steigerung der Effizienz schafft einen Überschuss an Land. Die Studie prognostizierte, dass der brasilianische Viehbestand bis 2030 auf 61 Millionen Tiere anwachsen wird. Unter den derzeitigen, degradierten Bedingungen würde die Haltung dieser Herde eine massive Menge an Weideland erfordern. Unter dem verbesserten Szenario könnte dieselbe Anzahl an Rindern jedoch auf etwa 29 Millionen Hektar Land gehalten werden, was einer Reduktion um etwa 21 Millionen Hektar im Vergleich zum Basis-Szenario entspricht. Dieser freigewordene Raum ist der Schlüssel zu den Ergebnissen der Studie. Die Forscher wiesen diesen überschüssigen Raum zwei anderen Zielen zu: der Ausweitung der Sojaproduktion, um die zukünftige Nachfrage zu decken, und der Regeneration der natürlichen Vegetation.

Sie entwickelten zwei spezifische Szenarien für die Nutzung dieses Landes. Im ersten, dem „Full Regeneration“-Szenario (Vollständige Regeneration), wurde das gesamte Land, das nicht für Rinder oder Soja benötigt wurde, der Rückkehr zur nativen Savanne überlassen. Im zweiten, dem „Targeted Regeneration“-Szenario (Gezielte Regeneration), wurde nur die Fläche wiederhergestellt, die das höchste Potenzial für natürliche Erholung aufwies, während der Rest als Weideland verblieb. Die Ergebnisse zeigten, dass beide Ansätze die prognostizierte Nachfrage nach Rindern und Soja ohne Entwaldung decken könnten. Das „Full Regeneration“-Szenario würde etwa 18 Millionen Hektar der Wiederherstellung heimischer Pflanzen widmen, während das „Targeted“-Szenario etwa 9 Millionen Hektar wiederherstellen würde und den Rest als Weideland belässt.

Das bedeutendste Ergebnis dieser Übergänge ist die Auswirkung auf die Kohlenstoffspeicherung. Die Studie simulierte die Kohlenstoffwerte im Boden und in der Vegetation bis zum Jahr 2050. Sie fanden heraus, dass allein die Verbesserung der Weiden die Menge des im Boden gespeicherten Kohlenstoffs erhöhen würde. In Kombination mit der Wiederherstellung der nativen Vegetation würde der gesamte Kohlenstoffvorrat in der Region erheblich ansteigen. Bis 2030 würde das „Full Regeneration“-Szenario 0,23 Petagramm Kohlenstoff zu den regionalen Speichern hinzufügen, und bis 2050 würde dieser Gewinn auf 0,47 Petagramm anwachsen. Zum Vergleich: Ein Petagramm ist eine Gewichtseinheit, die einem Milliarde metrischen Tonnen entspricht, was bedeutet, dass diese Veränderungen hunderte Millionen Tonnen Kohlenstoff repräsentieren, die aus der Atmosphäre gezogen und im Boden gebunden werden. Selbst das konservativere „Targeted Regeneration“-Szenario zeigte einen positiven Gewinn von 0,29 Petagramm bis 2050.

Die Studie untersuchte auch die spezifischen Dynamiken verschiedener Landnutzungen. Sie fand heraus, dass die Umwandlung von Weideland in Soja unter modernen Direktsaat-Anbaumethoden keinen massiven Verlust an Bodenkohlenstoff verursachte, aber auch keinen riesigen Gewinn generierte; die Werte blieben im Vergleich zu gut bewirtschafteten Weiden relativ stabil. Der eigentliche Treiber des Kohlenstoffwachstums war die Erholung der nativen Vegetation und die Verbesserung der Grasländer. Während die heimischen Pflanzen nachwuchsen, speicherten sie Kohlenstoff in ihren Stämmen, Blättern und tiefen Wurzelsystemen, während die verbesserten Weiden weiterhin Kohlenstoff im Boden sequestrierten. Das Modell zeigte, dass der in den Wurzeln und im Boden der regenerierenden Gebiete gespeicherte Kohlenstoff schließlich den Kohlenstoff überwiegen würde, der in den sichtbaren Pflanzen oberirdisch gespeichert ist.

Trotz dieser vielversprechenden Ergebnisse weisen die Autoren vorsichtig darauf hin, dass dies Simulationen auf Basis des biophysikalischen Potenzials sind und keine Garantie für das, was tatsächlich geschehen wird. Die Modelle setzen voraus, dass Landwirte ab 2025 schnell verbesserte Managementtechniken einführen – ein Wandel, der erhebliche Investitionen, technisches Wissen und finanzielle Unterstützung erfordert. Die Studie hebt hervor, dass das Land physisch zwar in der Lage ist, diesen Übergang zu bewältigen, die eigentliche Barriere jedoch menschlicher Natur ist. Der Erfolg hängt von koordinierten Bemühungen zwischen staatlichen Kreditprogrammen, privater Finanzierung und technischen Unterstützungsnetzwerken ab, um den Landwirten den Wechsel zu ermöglichen. Ohne diese institutionelle Unterstützung könnte das Potenzial, die landwirtschaftliche Nachfrage bei gleichzeitiger Wiederherstellung der Umwelt zu decken, unerreichbar bleiben.

Letztendlich zeigt die Forschung auf, dass der Cerrado nicht zwischen der Ernährung der Welt und dem Schutz seiner Ökosysteme wählen muss. Indem wir das Land, das wir bereits nutzen, produktiver machen, können wir Raum für sowohl die Landwirtschaft als auch die Natur schaffen. Die Studie legt nahe, dass die Region mit dem richtigen Management sowohl eine wachsende Viehherde als auch eine expandierende Sojaproduktion auf einer kleineren Fläche unterbringen kann, wodurch weite Gebiete frei werden, um zu heilen und Kohlenstoff zu speichern. Dieser integrierte Ansatz bietet einen Weg in die Zukunft, in dem die Nahrungsmittelproduktion und die Klimaminderung keine Feinde sind, sondern Partner in einer nachhaltigen Zukunft für eines der wichtigsten Biome der Welt.