Klima & miljø

Landbruket og klimaforandringene

- biodynamisk landbruk

Dagens konvensjonelle jordbruk og matvareforsyning er ansvarlig for nesten halvparten av klimaforandringen. Biologisk-dynamisk dyrking kan bidra til å snu utviklingen.

Landbruket har en nøkkelrolle når det gjelder klimaforandringen. Mellom 20 og 30 % av økningen av CO2 i atmosfæren kommer fra at selve ressursbasen i form av det organiske materialet i jorda brytes ned. Det store bidraget til klimaforandringene fra ødelagt jordsmonn ble nylig bekreftet på en forskerkonferanse organisert i samarbeid med FAO. Avskoging og deretter ødeleggende driftsmetoder er de vesentligste årsakene. I tillegg kommer dagens store energiforbruk til framstilling av kunstgjødsel, men også energibruk til trekkraft og fôrimport.

Hele næringsmiddelkjeden, fra jord til bord med jordbruk, næringsmiddelindustri og transport er beregnet til å utgjøre ca 25 % av klimagassutslippene.

Endringer i antall molekyler

Atmosfæren omkring oss har en meget lav konsentrasjon av karbondioksid, fire av ti tusen luftmolekyler (0,038 %). Dette er en konsentrasjon som sammen med de andre drivhusgassene er eksakt tilpasset til å opprettholde jordas middeltemperatur og som er forutsetningen for dagens livsformer. Uten disse gassene ville jordas middeltemperatur være - 20 °C.

I dag er middeltemperaturen +17 °C. Men vi nærmer oss et karbondioksidinnhold på 400 ppm. Får dagens tilførsel fortsette blir CO2-innholdet fordoblet innen utgangen av dette århundret. Det vil føre til temperaturøkninger som vil forandre og vanskeliggjøre livsbetingelsene for mange mennesker på jorda.

Oppbygging og nedbygging

Boreprøver på innlandsisen tyder på at det har vært en balanse mellom oppbygging og nedbrytning av karbon på jorda i mange tusen år. Dette har ført til et konstant innhold av CO2 i jordas atmosfære.

I geologiske tidsperioder som karbontiden skjedde det derimot en betydelig større oppbygging enn nedbrytning. I denne tida bygde jorda opp sin levende kropp, organisk bundet karbon ble langsomt bygd opp og etter hvert lagret som fossilt karbon, olje og gass. Karbonet minsket i atmosfæren, men økte på jorda. Samtidig økte oksygeninnholdet og skapte en luft som mennesker og dyr kunne puste i.

Menneskelig aktivitet

I dag opplever vi at menneskelig aktivitet påvirker disse prosessene i motsatt retning. Nå tilføres atmosfæren ca 3 millioner tonn mer karbon i form av CO2 enn det som bindes gjennom fotosyntesen og som er oppløst i havet. Årsaken er at vi forbruker fossilt lagret kull, olje og gass, men også på grunn av endret anvendelse av den dyrkede jorda. Verdens skoger avvirkes og blir til jordbruksareal og den organiske substansen i matjorda minker.

Plante- og dyrelivet

Jordas plante- og dyreliv har i en lang tidsperiode vært den formidlende linken mellom karbonet i luften og karbonet i jorda.

Så mye som 1/6 del av luftens totale karboninnhold i form av karbondioksid bindes gjennom plantenes fotosyntese og utgjør grunnsubstansen for både det organiske livets substansoppbygging i form av karbohydrater og cellulose, og samtidig livets energiforsyning.

Årstidsvariasjoner

Ved åndingsprosessen avgis på ny karbondioksid ut i atmosfæren. Prosessene endrer seg i løpet av året, særlig på den nordlige halvdelen av kloden med sine store årstidsvariasjoner i planteproduksjon. Om våren blir jordene grønne og løvskogenes bladutvikling forandrer landskapsbildet.

Figur 1 viser disse årstidsvariasjonene. Hver vår begynner en ny tilvekst av organisk materiale på den nordlige halvkule og de grønne vekstene begynner å binde CO2 fra atmosfæren. Naturens store innånding fører til et minsket innhold av CO2 i atmosfæren. Den vises som en nedgående krumming på Keelings kurve.

Når det blir høst og vinter og fotosyntesen opphører, frigjøres CO2 ved plantenes nedbrytning og kurven går oppover. Tilsvarende opp- og nedgang kan følges mellom dag og natt.

Forstyrring av naturlig rytme

Samtidig med disse variasjonene ser vi en allmenn trend, en økning av CO2-innholdet i atmosfæren som skyldes forbrenning av fossilt brennstoff og en global reduksjon av organiske materiale i form av planter og humusinnhold i jorda (ca 60 % av jordas humus består av organisk karbon).

Nå er denne rytmen forstyrret slik at utåndingen er større enn det som bindes. Det går en strøm fra jorda ut i atmosfæren. Jordas karbon forbrennes i et raskere tempo enn det som plantevekstene kan binde. På lengre sikt er det ikke bare klimaet som forandres, men den grønne jorda som livnærer oss med mat og næring, krymper under våre føtter.

 

Figur 1. Klimatologen Charles Keeling klatret på 1950-tallet opp på fjellet Mauna Loa på Hawaii og begynte å måle CO2-innholdet i lufta. De årlige variasjonene som skyldes plantevekstenes inn- og utånding og den langsiktige trenden med stigende CO2-innhold følges ved: Mauna Loa Observatory (MLO), National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) of United States Department of Commerce.

Jordforbruk

Den kraft som kan snu denne utviklinga er et forandret jordbruk. Et jordbruk som ikke forbruker jord, men som bygger opp. Dagens konvensjonelle dyrkingsmetoder fører ikke bare til at selve humuskapitalen minsker, men også at det forbrukes mer ikke-fornybare ressurser enn energiverdien av den maten som produseres. Jordbruksproduksjonens forbruk av kunstgjødsel og kjemiske sprøytemidler koster fossil energi å framstille. I tillegg kommer forbruket av olje til transport, traktorer samt importerte fôrmidler.

Til sammen fører dette til at jordbrukets energibalanse er negativ. Helt til for hundre år siden ble jordbruket drevet ved hjelp av solenergi. Produksjonen var basert på lokale og fornybare ressurser. Husdyrgjødsla ga næring til jorda, mat til menneskene og fôr til alle hestene og oksene som stod for transport.

Å kalle etanol som produseres på korn eller andre produkter fra dagens jordbruksproduksjon for en fornybar energikilde er egentlig feilaktig.

Steinerfilosofien

Rudolf Steiner ga i sitt landbrukskurs i 1924 retningen for et framtidig landbruk som ikke virker tærende på jorda, men som skulle bygge opp dens fruktbarhet og ivareta dens evne til å opprettholde en produksjon basert på fornybare ressurser.

Det biodynamiske jordbruket bygger videre på grunnelementer som ble utviklet i det europeiske jordbruket på 17-1800-tallet, men som ble glemt framfor alt ved innføringen av lettløslig kunstgjødsel på begynnelsen av 1900-tallet. Grunnelementene for å opprettholde jordas fruktbarhet med dens forråd av humus var belgvekster i et balansert vekstskifte og en husdyrproduksjon som var tilpasset gårdens fôrgrunnlag. Dette var kunnskap Rudolf Steiner kjente godt og som er grundig beskrevet i Landbrukskurset.

Hensikten til preparatbruk

Det nye Rudolf Steiner tilførte var at han bevisst satte det som var utviklet i den tidligere bondetradisjon og sin fagkunnskap inn i en større livssammenheng. Ikke bare det som skjer her på jorda, men også jordas relasjon til kosmos. Det er her de biodynamiske preparatene kommer inn som en mulig ressurs for å ytterligere styrke livsprosessene og binde karbondet som trengs for ikke bare å vedlikeholde, men også øke humusinnholdet i matjorda.

Dokumentert effekt

Det som Steiner presenterte muntlig er i de siste 80 år utviklet i det biodynamiske landbruksmiljøet. De positive effektene finnes grundig dokumentert i forsøk i Sverige, Tyskland og Sveits. Mest kjent er det såkalte DOK-forsøket i Sveits, hvor resultatene bl.a. er publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Science (Figur 2). Organisk gjødsling i kombinasjon med humusoppbyggende kløverrik eng gir et høyere moldinnhold enn ved ensidig bruk av kunstgjødsel. Disse resultatene er velkjent fra mange andre forsøk.

I tillegg kommer at den biodynamiske dyrkingsmetoden med kompostert gjødsel og bruk av preparatene ytterligere gir et betydelig høyere innhold av humus og karbon i jorda.

Bildet over viserforskjeller i jordstrukturen på leddene K og D i DOK-forsøket i Sveits. Jorda i K-leddet (bilde A) er tydelig mer tilslemmet, med en dårligere jordstruktur, enn jorda i D-leddet (bilde B).

Figur 2. DOK-forsøkene i Sveits. Det sveitsiske DOK-forsøket har gjennom 21 år sammenlignet bioDynamisk (D), organisk (økologisk red.anm.) (O) og konvensjonelt (K) jordbruk. Humusinnholdet måles som organisk karbon i matjorda. Bruk av gjødsel i de forskjellige leddene: BIODYN; er med preparater og kompost, BIOORG; er økologisk med kompost, CONFYM; er konvensjonelt med husdyrgjødsel og CONMIN; bare kunstgjødsel (Mäder et al, 2002; 2006).

Forsøkene i Darmstadt

I de tyske forsøkene, ved forskningsinstituttet for biodynamisk jordbruk i Darmstadt, har man rendyrket studiet av preparatvirkningene i et langtidsforsøk. Under ellers like forhold er det signifikant høyere innhold av humus og karbon i samtlige tre gjødslingsnivåer hvor det er brukt biodynamiske preparater ved kompostering av gjødselen og i felt sammenliknet med den organiske gjødselen hvor det ikke er brukt preparater (Figur 3).

Figur 3. Resultater fra de sammenlignende forsøkene ved det Biodynamiske forskningsinstituttet i Darmstadt, Tyskland. Forsøket er lagt opp med fire gjentagelser av tre gjødslingsnivåer. Søylene viser et gjennomgående høyere humusinnhold målt som organisk karbon når samtlige biodynamiske preparater blir brukt, sammenlignet med de økologiske og mineralske feltene under ellers like betingelser. All den organiske gjødsla er kompostert og forsøkene har pågått siden 1980 på moldfattig sandjord (Raupp, 2001).

K-forsøket i Järna, Sverige

I Sverige er det utført sammenlignende forsøk mellom biodynamisk, økologisk og konvensjonell dyrking lengre enn noe annet sted. De tyske og sveitsiske forsøkene stemmer godt overens med disse nordiske forsøkene. I det svenske såkalte K-forsøket, som pågikk i 33 år fra 1958 til 1990, økte mengden av karbon i jorda i det biodynamiske leddet med ca 800 kg pr hektar og år. Mengden humus ble målt ned til 60 cm dybde (figur 4). Denne mengden motsvarer ca 10 % av de karbonutslippene som vi mennesker forårsaker gjennom åkerbruket i Sverige og som her kan reduseres ved en økt oppbyggingen av karbon i jorda.

Studiet av humusoppbyggingen i biodynamisk jordbruk og hvordan dette påvirker jordfruktbarheten drives videre på Skilleby forsøksgård i Järna der langtidsforsøk har pågått på samtlige skifter siden 1991.

Figur 4. Organisk karbon i jorda 0-10, 25-35 og 50-60 cm i 1989 i K-forsøket i Järna. Forsøket startet i 1958, hadde et fireårig vekstskifte (eng, vårhvete, poteter og sukkerbeter) med totalt 8 ledd;
K1: biodyn.kompostert gjødsel og preparater
K2: biodynamisk kompostert gjødsel uten feltpreparatene (humus og kisel)
K5: ingen gjødsling
K8: høy gjødsling med NPK (kunstgjødsel)
Etter 30 år var den totale mengden karbon ned til 60 cm dyp beregnet til 160 tonn pr hektar (16 kg pr m² ) i de fullt gjennomførte biodynamiske leddene og 135 tonn pr hektar (13,5 kg pr m² ) i de konvensjonelle leddene. Forskjellen var størst i det dypeste jordlaget.

Det økte humusinnholdet i dypere jordlag forklares best ved at vi får en betydelig større og dypere rotbiomasse i den biodynamiske dyrkningen og hvor de biodynamiske preparatene spiller en avgjørende rolle. Vi vet fra andre studier at fotosyntesen og karbondioksidassimilasjonen særlig blir styrket av kiselpreparatet. At karbohydratene som siden dannes blir translokert til rotområdet har også betydning for livet i jorda og frigjøring av mineralstoffer i jorda.

Dette viser seg også ved at mikrobebiomassen og den mikrobielle aktivitet vise seg være høyere i de biodynamiske forsøksleddene. Energirike organiske forbindelser avgis fra planterøttene (roteksudat) og stimulerer omsetning og øker forvitringsprosessene i jorda (såkalt aktiv næringsstoffmobilisering gjennom interaksjon mellom plante og jord).

Stabilisering av klima

Skal vårt klima stabiliseres vil det kreve betydelige forandringer i vår livsstil. Det kan vi nå lese om i avisene hver dag. Hva som blir utelatt er maten, hvordan den dyrkes, foredles og transporteres, og hvilken betydning det har, hva vi spiser.

Det laveste nivå for økningen i klodens middeltemperatur er i følge FNs klimapanel IPCC 2 °C. Det er også den temperatur som EU har bestemt at vi ikke må overstige. Hvis økningen overstiger to grader kan det få katastrofale konsekvenser når drivhuseffekten begynner å forsterke seg selv og komme ut av kontroll.

For å unngå dette bør utslippene av drivhusgasser reduseres med 60-80 % innen år 2050. Den store trusselen er utviklingen i folkerike land som Kina og India, hvis de i alt for stor grad tilegne seg vår nåværende livsstil i Europa og Amerika.

Feilaktig arealbruk

Dagens feilaktige arealbruk med omfattende avskoging i Sørøst-Asia og Sør-Amerika for bl.a. å produsere soya til vår grise- og fjærkreproduksjon må stoppes.

Hele matvareproduksjonen ville være tjent med å legge om til et biodynamisk jordbruk der karbonstrømmen snus og hvor vi igjen får en oppbygging av humus i jorda.

Jordbruket trenger å bli selvforsynt med energi, også til sin trekkraft (traktorer) uten at vi trenger å gå tilbake til hester og okser. Det finnes i dag teknikker som muliggjør dette.

Kortreist mat

Vi bør også uten store problemer kunne legge om til en regional selvforsyning av mat med nærhet mellom produksjon og forbruk, slik at transport av mat minimeres.

Østersjøprosjektet

Et slikt framtidsscenario finnes allerede utarbeidet for Østersjøregionen innenfor rammen av Østersjøprosjektet BERAS (Baltic Ecological Recycling Agriculture and Society (www.jbd.se.beras). Dette framtidsscenario har også som mål å redde miljøet i Østersjøen med bl.a. stans i spredning av kjemiske sprøytemidler.

Prosjektet er basert på praktiske eksempler fra gårder og lokal foredling og forbruk av matvarer i de åtte berørte landene. Det belyser også - ut fra praktisk dokumenterte eksempler - hvordan betydelig reduksjon i energiforbruk og utslipp av drivhusgasser kan reduseres hvis kjøttforbruket senkes.

I sum er det mulig å eliminere den klimabelastning som jordbruket utgjør i dag og istedenfor kompensere for den belastning andre deler av samfunnet utgjør.

Begynn i butikken

Hver og en kan være med å starte en slik forandringsprosess når vi velger våre matvarer i butikken. Dette gjelder for vårt matforbruk, men selvsagt også innenfor andre områder der vår livsstil får konsekvenser for vårt miljø.

Artikkelen har tidligere stått i tidsskriftet Herba 1/2 (2007), og er oversatt fra svensk til norsk av Erik Evenrud.

Litteratur

  • Granstedt, A., Thomsson, O., Schneider, T. (2006). Environmental impacts of ecological food systems - final report BERAS (Baltic Ecological Recycling Agriculture and Society) work packages 2. Ecological Agriculture 46. Swedish University of Agricultural Sciences.
  • Kjellenberg, L., Granstedt, A. (2005). The K-trial. A 33-years study of the connections between manuring, soils and crops. Biodynamic Research Institute, Järna. (www.jdb.se/sbfi/publ/k-trial.pdf
  • Mäder, P., Fliessbach, A., Dubois, D., Gunst, L., Fried, P., Niggli, U. (2002). Soil Fertility and Biodiversity in Organic Farming. Science 296, 1594-1597.
  • Mäder, P., Fliessbach, A., Dubois, D., Gunst, L., Fried, P., Niggli, U. (2006). The DOK-experiment. In: Raupp, Pekrun, Oltmanns and Köpke. Long Term Fields Experiemet in Organic Farming. ISOFAR Scientific Series. Berlin.
  • Raupp, J. (2001). Manure fertilization for soil organic matter maintenance and its effects upon crops and the environment, evaluated in a long-term trial. In: Rees, R.M.; Ball, B.C.; Campbell, C.D.; Watson, C.A. (eds.), Sustainable management of soil organic matter. CAB International, Wallingford UK; 301-308.