Expertenbefragung zu landwirtschaftlich verstärkter Verwitterung zeigt Potenzial zur Entfernung von Kohlendioxid und Unsicherheiten in Verlustpfaden

Warum Gestein auf Feldern für das Klima wichtig ist

Das Verlangsamen des Klimawandels erfordert nicht nur Emissionsreduktionen, sondern auch das Entfernen großer Mengen Kohlendioxid aus der Luft. Eine aufkommende Idee ist, bestimmte Arten von zerkleinertem Gestein auf Ackerflächen auszubringen, sodass natürliche chemische Reaktionen Kohlenstoff über Jahrhunderte binden. Dieses Papier stellt eine täuschend einfache Frage: Wenn wir diesen Ansatz der „verstärkten Verwitterung“ großflächig in der Landwirtschaft anwenden, wie viel Kohlenstoff könnte dadurch tatsächlich entfernt werden, und wie sicher sind diese Schätzungen?

Ein natürlicher Prozess als Klimawerkzeug

In der Natur lösen Regenwasser und schwache Säuren Gesteine langsam auf, verbrauchen dabei Kohlendioxid und transportieren die Reaktionsprodukte schließlich in den Ozean, wo sie über sehr lange Zeiten gespeichert werden können. Verstärkte Verwitterung versucht, diesen Prozess zu beschleunigen, indem Gestein zu feinen Partikeln vermahlen und auf Böden, vor allem Ackerland, ausgebracht wird. Die Autorinnen und Autoren konzentrieren sich auf sechs Kandidaten: konventionellen Landwirtschaftskalk, vulkanischen Basalt, olivingehaltige und wollastonitreiche Gesteine sowie zwei industrielle Nebenprodukte, Stahlschlacke und zerkleinerten Beton. Jedes Material verhält sich unterschiedlich – einige lösen sich schnell, andere langsamer, und manche können unerwünschte Metalle einführen – sodass ihr Klimawert nicht ohne Weiteres vergleichbar ist.

Die Experten befragen

Da Felddaten noch spärlich und verstreut sind, nutzten die Forschenden ein formales Expertenbefragungsverfahren anstatt ein weiteres Modell auf begrenzter Datenbasis zu bauen. Sie wählten sorgfältig 20 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus, die zu Böden, Flüssen, Ozeanen und Kohlenstoffkreisläufen arbeiten, und schlossen Personen mit finanziellen Verbindungen zu kommerziellen Projekten der verstärkten Verwitterung aus. Diese Expertinnen und Experten sollten das globale Potenzial zur Kohlenstoffentfernung für jeden Gesteinstyp schätzen, einschließlich Emissionen aus Abbau, Mahlung und Transport sowie Nebenwirkungen wie Änderungen in der Lachgasbildung in Böden. Sie schätzten auch, wie effizient Kohlenstoff von einem behandelten Feld durch tiefe Böden, Flüsse und Küsten in den offenen Ozean gelangt, wo er für mindestens ein Jahrhundert gespeichert bleiben könnte.

Wie viel Kohlenstoff könnte entfernt werden?

Die Antworten der Expertinnen und Experten zeichnen ein Bild aus Möglichkeit und Vorsicht. Global betrachtet schätzten sie, dass landwirtschaftliche verstärkte Verwitterung wahrscheinlich etwa 0,2 bis 0,7 Milliarden Tonnen Kohlendioxid pro Jahr entfernen könnte, je nachdem welches Gestein verwendet wird – weniger als viele frühere modellbasierte Schätzungen, die oft ideale Bedingungen annahmen. Wichtig ist, dass einige Experten meinten, bestimmte Ausgangsstoffe wie Kalk, Basalt oder Olivin könnten unter Umständen sogar zu Netto-Treibhausemissionsquellen werden, wenn vorgelagerte Emissionen hoch sind oder Verluste von Kohlenstoff zurück in die Atmosphäre größer ausfallen als erwartet. Basalt und Kalk ergaben sich insgesamt als am vielversprechendsten, aber die Spannbreite der Schätzungen war groß und das Vertrauen moderat. Kurz gesagt: Die Technologie wirkt hilfreich, ist aber kein Allheilmittel.

Kohlenstoff vom Feld bis in den Ozean verfolgen

Beim Blick auf einen typischen Betrieb im Mittleren Westen der USA mit leicht saurem, lehmigem Boden fragten die Forschenden, wie viel von hypothetischen zehn Tonnen Kohlenstoff, die durch Verwitterung im Feld gebunden werden, schließlich als dauerhafte Speicherung im Ozean landen würde. Über alle sechs Materialien hinweg schätzten die Expertinnen und Experten, dass nur etwa ein Drittel dieses Kohlenstoffs – ungefähr 27 bis 39 Prozent – vollständig ankommt. Die Verluste wurden vor allem in frühen Stadien erwartet: direkt im Feld, wo nicht-ideale chemische Reaktionen oder die Bildung neuer Minerale Kohlenstoff wieder an die Luft freisetzen können, und in tieferen Böden, wo langsame Wasserbewegung und sekundäre Mineralbildung Kohlenstoff festhalten oder erneut freisetzen können. Wenn kohlenstoffhaltiges Wasser in Flüsse, Küstengebiete und schließlich den offenen Ozean gelangt, stiegen die geschätzten Effizienzen, doch die Expertinnen und Experten hoben auch schlecht verstandene Prozesse hervor, wie den Austausch von Kohlendioxid an der Wasseroberfläche und sich mit der Tiefe ändernde Ozeanchemie.

Risiken, Unsicherheiten und Datenlücken

Die Studie untersuchte zudem Gesundheits- und Umweltrisiken sowie die Zuverlässigkeit unserer Messungen. Landwirtschaftlicher Kalk, der bereits in großem Maßstab verwendet wird, wurde als relativ geringes Risiko eingeschätzt, während Olivin, Stahlschlacke und Beton auf Feldniveau mehr Besorgnis hervorriefen, wegen potenzieller Schwermetalle oder anderer Kontaminanten. Flussabwärts nahmen die wahrgenommenen Risiken allgemein ab. Auffällig war vielleicht am stärksten, dass die Expertinnen und Experten schätzten, dass der aktuelle Messfehler für verstärkte Verwitterung in etwa so groß ist wie das Signal der Kohlenstoffentfernung selbst – etwa 100 Prozent Unsicherheit in vielen Stadien. Sie nannten tiefe Böden, Flüsse, Ästuare und küstennahe Ozeanbereiche als die größten blinden Flecken und betonten die Notwendigkeit langfristiger Feldversuche und besserer Nachverfolgung, wie gelöste Materialien von den Feldern bis in den Tiefseeozean gelangen.

Was das für Klimaschutzlösungen bedeutet

Für Nicht-Fachleute lautet die Quintessenz, dass das Ausbringen zerkleinerten Gesteins auf Felder weder Magie noch Trugbild ist. Das Expertengremium ist der Auffassung, dass landwirtschaftliche verstärkte Verwitterung wahrscheinlich insgesamt Kohlenstoff entfernt und zusammen mit anderen Strategien einen sinnvollen Beitrag leisten könnte, wobei sie zugleich Vorteile für die Landwirtschaft wie höheren Boden-pH-Wert und möglicherweise bessere Erträge bieten kann. Aber nur ein Bruchteil der theoretischen Kohlenstoffentfernung dürfte in der Praxis realisiert werden, und der genaue Anteil ist noch sehr unsicher. Um diese Methode verantwortungsvoll zu nutzen – insbesondere falls sie mit Kohlenstoffgutschriften verknüpft wird – benötigen wir mehr Messungen aus der Praxis vom Feld bis zum Ozean, klare Regeln zur Anrechnung von Gewinnen und Verlusten sowie sorgfältige Beachtung von Nebenwirkungen auf Böden, Wasser und Gesundheit. Verstärkte Verwitterung gehört laut den Autorinnen und Autoren in das Klimainstrumentarium, jedoch nur, wenn die Gesellschaft in die Schließung der derzeit bestehenden Wissenslücken investiert.

Zitation: Buma, B., Dietzen, C., Gordon, D.R. et al. Expert elicitation on agricultural enhanced weathering reveals carbon dioxide removal potential and uncertainties in loss pathways. Commun Earth Environ 7, 376 (2026). https://doi.org/10.1038/s43247-026-03375-5

Schlüsselwörter: verstärkte Verwitterung, landwirtschaftliche Böden, Entfernung von Kohlendioxid, Gesteinszusätze, Klimaschutz