Medizin am Abend Berlin Fazit: Weniger Dünger reduziert die Feinstaubbelastung
Die Senkung landwirtschaftlicher Ammoniakemissionen kann die Sterblichkeit durch Luftverschmutzung erheblich reduzieren.
Für Feinstaub gibt es viele Quellen – nicht nur den Verkehr, der
dafür derzeit besonders viel Aufmerksamkeit erfährt.
Eine wichtige Quelle für Feinstaub: Landwirtschaftliche Ammoniakemissionen aus Düngung und Viehzucht.
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Auch eine Reduktion
landwirtschaftlicher Emissionen könnte die Menge an
gesundheitsschädlichem Feinstaub erheblich senken, wie eine Studie von
Forschern des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz zeigt. Die
Wissenschaftler berechneten, dass speziell in Europa und Nordamerika
durch die Verringerung von Ammoniakemissionen (NH3) aus Düngung und
Viehzucht die Konzentration an Feinstaubpartikeln in der Atmosphäre
stark abnehmen würde.
Wären die landwirtschaftlichen Emissionen um 50
Prozent niedriger, könnten demnach pro Jahr weltweit 250.000 Todesfälle,
die auf Luftverschmutzung zurückzuführen sind, vermieden werden. Die
Ergebnisse wurden in Atmospheric Chemistry and Physics, einer
Zeitschrift der European Geosciences Union, veröffentlicht.
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Feinstaubpartikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern
(PM2,5) sind laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) besonders
gesundheitsschädlich, weil die Partikel tief in die Lunge eindringen und
Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen verursachen können.
Auf diese
Weise verringern sie die Lebenserwartung in vielen Gegenden der Welt
deutlich. Laut der Studie „Global Burden of Disease” liegt
Luftverschmutzung weltweit auf Platz fünf der Risikofaktoren für
Todesursachen.
Die Studie, an der mehr als 1800 Wissenschaftler
beteiligt sind, quantifiziert Todesfällen nach Krankheit, Unfällen und
Risikofaktoren.
“Öffentlich wird derzeit vor allem die Feinstaubbelastung durch den
Verkehr diskutiert, andere Quellen wie etwa die Landwirtschaft werden
dabei vernachlässigt“, sagt Jos Lelieveld, Direktor der Abteilung
Atmosphärenchemie am Mainzer Institut.
Zwar können die
Feinstaubemissionen von motorisierten Fahrzeugen entscheidend zur
lokalen Luftbelastung in Ballungszentren beitragen, der meiste Feinstaub
(PM2,5) entsteht aber erst durch chemische Prozesse in der Atmosphäre
während des Windtransports. „Daher könnte die Konzentration der
Feinstaubteilchen in der Atmosphäre deutlich sinken, wenn
Ammoniakemissionen in der Landwirtschaft vermieden würde“, so Lelieveld,
dessen Forschungsteam dies mit aktuellen Berechnungen belegt.
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Ammoniak reagiert zu Salzen, aus denen Feinstaub entsteht
In ihrer früheren Studie wiesen Max-Planck-Forscher daraufhin, dass im
Jahr 2010 weltweit 3,3 Millionen Menschen vorzeitig an den Folgen von
Luftverschmutzung starben. Zwischenzeitlich sind die Schätzungen für die
letzten Jahre wieder deutlich angestiegen. Die Wissenschaftler betonen,
dass in vielen Regionen der Erde nicht Industrie und Verkehr, wie
allgemein angenommen, die Hauptquelle für Luftverschmutzung sind,
sondern dass, neben der Nutzung von Brennstoffen zum Heizen und Kochen,
die Landwirtschaft eine wichtige Rolle spielen kann.
Als wichtigste Ursache für die Luftbelastung, speziell in weiten Teilen
Europas, haben die Wissenschaftler die Freisetzung von Ammoniak aus
Viehzucht und Düngung identifiziert.
Zwar ist der im Ammonium enthaltene
Stickstoff ein wichtiger Nährstoff für Pflanzen. Ammoniak entweicht
durch die Zersetzung von Gülle und durch die Düngung von Nutzpflanzen
jedoch in die Atmosphäre und reagiert dort mit anderen anorganischen
Stoffen, wie Schwefel- und Salpetersäure zu Ammoniumsulfat und
Nitratsalzen. Hieraus wiederum entstehen Feinstaubpartikel.
50 Prozent weniger NH3 würde weltweit jährlich 250.000 Todesfälle verhindern
Bei ihrer aktuellen Studie konzentrierten sich die Wissenschaftler auf
vier Regionen, in denen die Grenzwerte der Luftverschmutzung häufig
überschritten werden: Nordamerika, Europa, Süd- und Ostasien. Ihre
Berechnungen zeigten, dass eine Reduzierung aller landwirtschaftlichen
Emissionen um 50 Prozent weltweit eine Abnahme von rund acht Prozent der
durch Luftverschmutzung verursachten vorzeitigen Sterbefälle bewirken
würde. Das entspricht einer Zahl von 250.000 Menschen pro Jahr. Ein
kompletter Stopp sämtlicher Ammoniakemissionen könnte theoretisch
weltweit sogar 800.000 Menschen vor dem Tod durch Krankheiten bewahren,
die durch Luftverschmutzung ausgelöst werden.
„Der Effekt der Ammoniakreduktion auf die Feinstaubbildung verläuft
nicht linear. Eine effiziente Luftverbesserung setzt erst ab einem
bestimmten Reduktionswert ein. Ab diesem Punkt ist die Wirkung dann aber
exponentiell“, erläutert Andrea Pozzer, Gruppenleiter am
Max-Planck-Institut für Chemie und Hauptautor der Studie. Eine
Verringerung der Ammoniakemissionen von über 50 Prozent wäre deshalb, so
Pozzer weiter, sehr effektiv und wünschenswert.
Von weniger Ammoniakemissionen würde Europa besonders profitieren
Die Mortalitätsraten ermittelten die Wissenschaftler in zwei Schritten:
Zunächst errechneten sie mithilfe eines Modells der Atmosphärenchemie,
wie viel weniger Feinstaub bei geringeren Ammoniakkonzentrationen
entstehen würde. Demnach hätte eine weltweite Halbierung der Emissionen
in Europa 11 Prozent, in den USA 19 Prozent und in China 34 Prozent
weniger Feinstaub der Größe PM2,5 zur Folge. In Deutschland lag die
durchschnittliche Belastung mit Feinstaub dieser Größe im Jahr 2015 bei
rund 14 Mikrogramm pro Kubikmeter Luft, würde im 50 Prozent
Minderungsszenario der Mainzer Forscher also etwa auf 12,5 Mikrogramm
pro Kubikmeter sinken.
Anhand eines weiteren Modells, das beschreibt, welche gesundheitlichen
Effekte bei welcher Feinstaubexposition auftreten, berechneten die
Forscher dann den Einfluss auf die Sterberate durch Lungenkrebs,
Herz-Kreislauf- und Atemwegskrankheiten. Besonders Europa würde von
einer Minderung der Ammoniakemissionen und der dadurch geringeren
Feinstaubmengen profitieren: So würde eine europaweite NH3-Reduktion um
50 Prozent die PM2,5 Sterblichkeitsrate um fast 20 Prozent verringern,
sodass etwa 50.000 Todesfälle pro Jahr vermieden werden könnten.
In den USA hätte eine Ammoniakreduzierung in dieser Größenordnung eine
Abnahme der luftverschmutzungsbedingten Sterblichkeitsrate um 30 Prozent
zur Folge, berechneten Andrea Pozzer und seine Kollegen. Dagegen
ergaben die Computermodelle geringere Verbesserungen für Ostasien mit
acht Prozent und nur drei Prozent für Südasien.
Aufgrund der Ergebnisse schlussfolgert Jos Lelieveld:
„Emissionsregelungen sollten insbesondere in Nordamerika und Europa
striktere Grenzwerte für Ammoniak festlegen, um die
Feinstaubkonzentrationen effektiv zu reduzieren.“
Maßnahmen zur
Reduktion von Schwefeldioxid (SO2) und Stickoxiden (NOx), seien für die
Luftreinhaltung zwar entscheidend wichtig, sollten aber durch die
Minderung von Ammonium aus der Landwirtschaft, die sich auch relativ
einfach umsetzen lässt, ergänzt werden. (AR/SB/PH)
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