TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN
FAKULTÄT FORST-, GEO-, UND HYDROWISSENSCHAFTEN
INSTITUT FÜR GEOGRAPHIE
Bachelorarbeit
Auswirkungen von Palmöl-Monokulturen auf
Biodiversität und Stoffkreisläufe in Indonesien
vorgelegt von: Lukas Rainer Horch (Matr.-Nr.: 3610756)
geboren am: 18.05.1986 in Hannover
Betreuer: Dipl.-Geogr. Christopher-Bastian Roettig
Institut für Geographie, Lehrstuhl für Landschaftslehre/ Geoökologie
Dr. rer. nat. Daniela Sauer
Institut für Geographie, Lehrstuhl für Landschaftslehre/ Geoökologie
Dresden, den 21. März 2013
Ich erkläre hiermit, dass die vorliegende Arbeit von mir selbst und ohne fremde Hilfe,
lediglich unter Benutzung der hier aufgeführten Literatur, angefertigt wurde. Diese Arbeit
wurde in gleicher oder ähnlicher Form noch keiner anderen Prüfungsbehörde vorgelegt.
Dresden, den 21. März 2013
2
Inhaltsverzeichnis1. Einleitung......................................................................................................................................5
1.1 Frage- und Problemstellung: ..................................................................................................62. Methode.........................................................................................................................................73. Lage, Klima-, Vegetationszone und Boden in Indonesien............................................................10
3.1 Lage......................................................................................................................................103.2 Klima....................................................................................................................................113.3 Boden...................................................................................................................................12
3.3.1 Einleitung ....................................................................................................................123.3.2 Böden in Indonesien.....................................................................................................123.3.3 Bodenaufbau und Bodeneigenschaften.........................................................................13
3.4 Vegetation.............................................................................................................................154. Die Ölpalme................................................................................................................................17
4.1 Einleitung.............................................................................................................................174.2 Taxonomie und Botanik........................................................................................................174.3 Morphologie.........................................................................................................................174.4 Ökophysiologie und Wachstumsbedingungen......................................................................184.5 Anforderungen an das Relief und den Boden .......................................................................18
5. Palmöl-Monokulturen..................................................................................................................205.1 Einleitung.............................................................................................................................205.2 Palmöl in Daten:...................................................................................................................215.3 Verarbeitungsprozess............................................................................................................225.4 Das Palmöl...........................................................................................................................225.5 Exkurs Stabilität: Konstanz und Elastizität...........................................................................23
5.5.1 Monokulturen: Abbruch der Stabilität..........................................................................266. Einfluss auf Biodiversität............................................................................................................27
6.1 Einleitung.............................................................................................................................276.2 Biodiversität in Indonesien...................................................................................................286.3 Naturnaher Regenwald vs. Palmöl-Monokultur....................................................................30
6.3.1 Einleitung.....................................................................................................................306.3.2 Auswirkungen auf das Mikroklima...............................................................................336.3.3 Einfluss auf die Vegetationsstruktur und den Lebensraum...........................................356.3.4 Schlussfolgerungen.......................................................................................................37
7. Auswirkungen auf Stoffkreisläufe...............................................................................................387.1 Einleitung.............................................................................................................................387.2 Gasstoffkreisläufe.................................................................................................................387.3 Auswirkungen von Palmölmonokulturen auf den Kohlenstoffkreislauf................................40
7.3.1 Einleitung.....................................................................................................................407.3.2 Allgemein.....................................................................................................................417.3.3 Exkurs: Waldvernichtung in Indonesien: Ausmaß und Folgen.....................................437.3.4 CO2 Emissionen auf entwässerten Moorgebieten.........................................................447.3.6 Schlussfolgerungen.......................................................................................................49
8. Schluss.........................................................................................................................................5111. Literaturverzeichnis...................................................................................................................52
3
AbbildungsverzeichnisAbbildung 1: Palmölproduktion Global 2009/2010...........................................................................5Abbildung 2: Klimadiagramm Ujung Pandang, Indonesien.............................................................11Abbildung 3: Bodentypen Sumatra..................................................................................................13Abbildung 4: Stockwerkbau im tropischen Regenwald...................................................................15Abbildung 5: Erträge verschiedener Ölpflanzen..............................................................................20Abbildung 6: Wirtschaftliche Entwicklung von Palmöl in den Jahren 1986 - 2013 ........................21Abbildung 7: Biodiversität durch Verjüngungsprozesse..................................................................24Abbildung 8: Natürliche Waldformationen in Indonesien................................................................28Abbildung 9: Vegetation & Landnutzung Indonesien......................................................................29Abbildung 10: Fragmentierung von Waldfläche durch Palmölplantage...........................................32Abbildung 11: Temperatur und Feuchteentwicklung verschiedener. Szenarien...............................34Abbildung 12: Vegetationsstruktur innerhalb der Plantage .............................................................35Abbildung 13: Waldbedeckung Borneo 1950 - 2005.......................................................................43Abbildung 14: Wälder auf Moorböden in Indonesien......................................................................45Abbildung 15: Entwässerung von Torfböden...................................................................................46Abbildung 16: Landnutzungskategorien entwässerter Gebiete........................................................47Abbildung 17: Verhältnis CO2 Emission und Grundwasserstand....................................................48Abbildung 18: Entwicklung der Emissionen durch Trockenlegung.................................................49
TabellenverzeichnisTabelle 1: Entwicklung Export Palmöl 2008 - 2012........................................................................22Tabelle 2: Tropischer Regenwald vs. Industrielle Agrarlandschaft .................................................25Tabelle 3: Pflanzenvielfalt und Endemismus: Indonesien und ausgewählter Vergleichsort ............30Tabelle 4: Effekt auf das Mikroklima abhängig von der Lage (Werte zw. 12:00 und 18:00)...........33Tabelle 5: Dichte von Epiphyten(je m² Stammoberfläche)..............................................................36Tabelle 6: Kontinentale Verteilung des Kohlenstoffs.......................................................................41Tabelle 7: Globale CO2-Bilanz........................................................................................................42Tabelle 8: Nettogewinn- und Verluste der Landökosysteme (Kohlenstoff)......................................42
4
1. Einleitung
Der Gedanke, sich speziell mit Palmölmonokulturen zu befassen, entstand zunächst aus der
Aktualität der Thematik heraus. Ein Artikel in der New York Times1 beschriebt die Auswirkungen
der Ausweitung der Palmölproduktion und dem damit verbundenen Verlust von Naturwaldflächen
und der Störung des ökologischen Gleichgewichts.
Die verschiedenen Ökosysteme sind besonders in Indonesien davon betroffen, weil das Land seine
Agrarwirtschaft im großen Stil auf Palmölplantagen ausrichtet, um die internationale Nachfrage des
Palmölbooms zu decken (nähere Betrachtung im Kapitel 5.2). Mit der Expansion geht eine
weitläufige Vernichtung von Waldflächen einher2.
Quelle: WDR.de [Stand: 05.10.2012]
Von Oktober 2011 bis September 2012 wurden weltweit 50.8 Mio. T Palmöl produziert, 25 Mio. T
davon in Indonesien (2009/ 2010: ca. 22,0 Mio. T., Abb. 1). Das Land exportierte im genannten
Zeitraum 18,3 Mio. T Palmöl.
China (6,1 Mio. T) und Indien (7,3 Mio. T) sind am Weltmarkt die größten Importeure. Mit 5,4
Mio. T liegen die EU27-Staaten aber nur knapp dahinter. Indonesien und Malaysia bedienen
1 Elisabeth Rosenthal, 2007 2 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 142 ff.
5
Abbildung 1: Palmölproduktion Global 2009/2010
gemeinsam 84,8% des Weltmarkts3.
Die Folge ist, dass mittlerweile 5,4 Mio. Ha (2010) in Indonesien mit Palmöl-Monokulturen
bepflanzt sind. Das entspricht ca. 3% der gesamten Landfläche4.
Das Interesse am Palmöl orientiert sich vor allem am Gehalt an freien Fettsäuren. Enthält das Öl
weniger als 5% freie Fettsäuren wird es hauptsächlich in der Nahrungsmittelindustrie verwendet,
beispielsweise zum Frittieren von Fleisch, Fisch und Gemüse. Steigt der Fettsäuregehalt, finden
sich auch Anwendungsfelder in der Kosmetikindustrie (Seifen, fettige Alkohole, Glycerol,
Nitrogen, Amine) und in der Pharmaindustrie (Carotinoide, Vitamin E). Dazu kommt die Nutzung
im Herstellungsprozess von Produkten aus Bäumen (Papier, Hartpappe, Spanplatte). Insgesamt
sinken die Verwendungsmöglichkeiten mit steigendem Anteil der freien Fettsäuren.5
Die Problemfelder, die sich aus der extensiven Landwirtschaftsform und der Nachfrage ergeben
sind u.a.: Biodiversität, Boden, Wasser, Emissionen, Strukturen lokaler Gemeinschaften,
Arbeitsbedingungen, Löhne, Kinderarbeit und Gesundheit. Um das Thema einzugrenzen
beschränkt sich diese Arbeit – grob gegliedert – auf die Felder Biodiversität und Emissionen.
1.1 Frage- und Problemstellung: Die These, ob die Umwandlung von Regenwaldfläche in Plantagen Effekte auf die Biodiversität in
Ökosystemen hat und welche Rolle die Freisetzung von CO2 in diesem Zusammenhang spielt, steht
im Mittelpunkt der Betrachtung.
In dieser Arbeit soll herausgestellt werden, in welcher Form die monokulturelle Bewirtschaftung
von Regenwaldflächen – stellvertretend durch Palmölplantagen - einen Einfluss auf die lokale
Biodiversität und die Stoffkreisläufe hat. Ein zentraler Punkt ist, die Unterschiede zwischen
naturnahem Regenwald und kultivierter Ackerfläche aufzuzeigen.
3 Mielke, 20124 Sayer, et al. 2012, S. 25 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 165
6
2. Methode
Die Herangehensweise an das Thema war die größte Schwierigkeit. Um einen Zugang zu finden,
habe ich mich zunächst mit grundlegenden Aspekten der Geoökologie beschäftigt, die in den
folgenden Absätzen skizziert werden.
Eines der Hauptziele der Landschaftsökologie ist die qualitative und quantitative Kennzeichnung
von landschaftlichen Ökosystemen und in diesem Kontext die Aufnahme und Darstellung
ökologischer Raumeinheiten und der darin ablaufenden Prozesse. Eine Schlussfolgerung aus den
Ergebnissen wäre im besten Falle die Kennzeichnung charakteristischer Raummuster. Zu diesem
Zweck existieren verschiedene geomorphologische und vegeteationsgeorgaphische Ansätze, die –
ausgehend von Geofaktoren – versuchen landschaftshaushaltliche Regelfunktionen für
beispielsweise Relief, Boden, Vegetation herauszustellen6.
Aus diesem Grund gibt es praxisnahe Ansätze von denen die landschaftsökologische Vorerkundung
(Differentialanalyse), und die komplexe landschaftsökologische Standortanalyse genannt seien.
Letztere ist eine Untersuchung der Partialkomplexe und ihrer Haushaltsgrößen nach dem
Catena-Prinzip (entlang von Geländestreifen, die alle relevanten Areale enthalten). Diese Analyse
großflächig anzulegen ist aufwandsbedingt schwierig umzusetzen und konzentriert sich deshalb auf
zuvor bestimmte kleinere Areale. Von den dort gewonnen Messdaten wird auf ein größeres
Untersuchungsareal geschlossen.
Bei der landschaftsökologischen Vorerkundung geht es um die Erforschung
landschaftshaushaltlicher Grundstrukturen eines gewählten Landschaftsausschnitts. Dafür werden
zunächst die wichtigsten Grundlagen bereitgestellt und die Methodik für die Standortanalyse
definiert. Während in der Standortanalyse dynamische Aspekte der Landschaftsökologie betrachtet
werden, behandelt die Vorerkundung statische Sachverhalte, anhand derer der Arbeitsgang
festgelegt wird7.
Die vorbereitende und die eigentliche Geländearbeit könnten Daten und Ergebnisse liefern, die der
Realität und den Prozessen des Untersuchungsgebietes am nahesten kämen. Beides kann jedoch im
Zusammenhang mit dieser Bachelor-Arbeit nicht erfolgen.
Die Herangehensweise ist dabei maßstabsgebunden. Es geht darum einen Ausschnitt aus der
Landschaftshülle zu untersuchen, der in seiner Ausstattung einen gewissen Homogenitätsgrad
erreicht und damit für die Nutzung durch den Menschen überhaupt erst relevant wird8. Man müsste
die gesamte Ausstattung und die Merkmale auf der vertikalen wie horizontalen Ebene erfassen und
die raum-zeitliche Dynamik von Ökosystemen mit einbeziehen. Dieser Gesamthaushalt kann an
6 Vgl. Leser, 1978, S. 63 ff.7 Vgl. Leser, 1978, S. 83 ff.8 Vgl. Leser, 1978, S. 165
7
dieser Stelle nicht eingehend beschrieben werden. Es muss von einer großen Dimension wie
Ökosystemen als große Erdräume (z.B. Landschaftsgürtel) auf einen möglichst kleinen,
geographisch relevanten Raum geschlossen werden. Dabei müssen sowohl die innere Struktur
(ökologische Funktionalität) als auch die äußere Struktur (Biochore, Bereiche eines ökologisch
funktionalen Systems in der Landschaft) betrachtet werden9.
Viele der Einflüsse und Effekte, die von großangelegten Plantagen ausgehen, laufen vermutlich
unabhängig davon ab welche Nutzpflanze angebaut wird. Ob Soja, Raps, Kautschuk oder die
Ölpalme: Die großflächige Kultivierung stellt immanent auch wieder ein Ökosystem dar, in dem
systemrelevante Prozesse in verschiedenen Teilkomplexen des Systems (Partialkomplexe)
ablaufen.
Da ich keine Geländevorarbeit leisten konnte, basiert meine Arbeit und die Thematik auf einer
Literaturstudie.
Von der Grundidee, die aus dem Lesen des o.g. Artikels entstand, entwickelte ich zunächst eine
Mindmap, um meine Gedanken zu dem Thema zu ordnen. Dabei ergaben sich eine Vielzahl an
Begriffen und inhaltlichen Komplexen, denen ich mich mit Hilfe einer Internet-Recherche näherte.
Im Verlauf fand ich große Mengen Material, das sich jedoch in erster Linie plakativ auf die
gravierenden Auswirkungen der Ölpalme als Nutzpflanze bezog. Dennoch gab mir die Lektüre der
Online-Broschüren (WWF, Pro Regenwald u.a.) weitere Hinweise mit denen ich meine Mindmap
füllen konnte. Über diesen Weg erfolgte der Einstieg in die Thematik.
Der nächste Schritt bestand darin, die nach Unterthemen geordneten Begriffe im Onlinekatalog der
SLUB (OPAC) abzuarbeiten. Aus den Ergebnissen habe ich mir eine handschriftliche Literaturliste
erstellt und diese wiederum thematisch geordnet. Dabei entstand ein grundlegendes Muster, aus
dem ich den roten Faden meiner Arbeit entwickelte. Das Muster bestand darin, die Arbeit inhaltlich
abzugrenzen: die Basis stellte die Literatur zum Klima, dem Boden und der Lage Indonesiens.
Dazu kam Fachliteratur aus den Bereich Biologie und Ökologie, um die Ölpalme als Pflanze und
als Nutzpflanze beschreiben zu können. Bis zu diesem Punkt handelte es sich bei der Literatur
hauptsächlich um Monographien. Die Durchsicht der Bibliographien der eigenständigen Werke
verhalf mir mich dem Komplex der Palmöl-Monokulturen widmen. Die Verweise in der
Grundlagenliteratur führte zu spezifischen Texten, mit denen ich arbeiten konnte.
Die Grundlagen zur Biodiversität und allgemein zu den Stoffkreisläufen konnte ich ebenfalls über
die Literatur aus dem SLUB-Katalog abdecken. Danach gestaltete sich die Recherche zunehmend
schwieriger, da der Einfluss von Palmöl-Monokulturen auf die Biodiversität und die Stoffkreisläufe
erst seit relativ kurzer Zeit untersucht wird (darauf lässt zumindest meine Recherche schließen).
9 Leser, 1978, S. 169
8
Die Meta-Datenbank science direct erwies sich in diesem Zusammenhang als sehr hilfreich.
Verbunden mit dem Internet-Zugang der TU Dresden hat man Zugriff auf eine große Zahl
wissenschaftlicher Texte aus Büchern, Zeitschriften, Aufsätzen usw. Die Datenbank erlaubt den
Zugriff auf relevante Texte gekommen, die zudem eine hohe Aktualität aufweisen. Die
Quellenverzeichnisse dieser Texte enthielt Hinweise auf weitere Literaturquellen (digital und
gedruckt).
Um den gesamten Grad der Aktualität der Arbeit zu erhöhen hat die Firma ISTA Mielke GmbH
freundlicherweise einen Palmöl-Datensatz (inkl. Prognosen für das Jahr 2013) zur Verfügung
gestellt (befindet sich digital auf der beigelegten CD). Das Unternehmen liefert unabhängig Daten
zu fast allen wirtschaftlichen Punkten in Bezug auf Ölpflanzen (Produktion, Angebot, Nachfrage,
Importe, Exporte, etc.).
Die Arbeit ist eine theoretische Synthese verschiedenster Vorgehensweisen. Zum einen spielt die
Literaturstudie auf Grundlage eigenständiger Literatur eine große Rolle. Auf der anderen Seite
finden wissenschaftliche Artikel Anwendung, die eine hohe thematische Relevanz und eine hohe
Aktualität besitzen.
9
3. Lage, Klima-, Vegetationszone und Boden in Indonesien
3.1 LageDer Staat Indonesien ist eine Inselkette in Südostasien, die sowohl durch den Indischen als auch
durch den Pazifischen Ozean verläuft und zwischen dem Australischen und Asiatischen Kontinent
liegt. Die Inseln, die innerhalb des Staatsgebietes liegen, erstrecken sich 1.882 km von 5° 54' 08"
nördlicher Breite bis 11° 08' 20" südlicher Breite und 5.114 km in west-östlicher Ausdehnung von
95°00'38" bis 141°01'12" östlicher Länge. Zu dem Archipel gehören 13.677 Inseln, von denen
allerdings nur etwa 6.000 bewohnt sind. Damit ist Indonesien der weltweit größte Inselstaat und
mit seinen ca. 242.326.000 Einwohner zudem das viertgrößte Land der Erde. Davon leben 70
Prozent auf der Insel Java und 9.586.705 Menschen in der Hauptstadt Jakarta. Der Staat verfügt
über eine Gesamtfläche von 1.912.988 km², womit es im globalen Vergleich Platz 14 belegt.
Insgesamt sind ca. 81 Prozent der Staatsfläche Gewässer und Ozeane. Von der Landmasse entfallen
93.000 km² auf Flüsse und Seen. Die Staatsgrenzen erstrecken sich über eine Gesamtlänge von
2.830 km, wovon 228 km auf die Grenzen zu Timor-Leste entfallen, 1.782 Km auf Malaysia und
820 km auf das Land Papua-Neuguinea, mit dem sich Indonesien eine Insel teilt. Im Norden liegen
Malaysia, die Philippinen, Palau und Singarpur, im Osten Papu-Neuguinea und Osttimor. Südlich
befindet sich Australien.
10
3.2 KlimaWeite Teile Indonesiens erstrecken sich entlang des Äquators und liegen damit im Einflussgebiet
des tropischen Regenwaldklimas.
Quelle: Wikipedia, 2012
Das Temperatur-Jahresmittel in Ujung Pandang (Abb. 2) liegt bei 26.3° C, die Temperaturen sind
konstant und schwanken kaum im Jahresverlauf (höchster Wert im Mai: 27.0° C, niedrigster im Juli
und August: 25.6° C, Amplitude: 1.4° C). Durch das Tageszeitenklima dürfte die Amplitude
zwischen Tages- und Nachttemperatur deutlich höher liegen. Die Niederschlagssumme liegt bei
2851 mm. Bedingt durch die Monsunwinde aus nördlicher bis westlicher Richtung - im
Süd-Sommer - herrscht in dieser Region von November bis April Regenzeit (Max. im Januar: 686
mm). Von Mai bis Oktober ist Trockenzeit und die Niederschlagsmenge ist geringer (Min. im
August: 10 mm, Max. im Mai: 89 mm). Während dieser Zeit kommen die Passatwinde aus Nordost
und bringen trockene Luft (Wintermonsun). Weiter östlich kehren sich die Verhältnisse um. Der
Monsun aus Südosten ist für ausgeprägte Trockenzeiten verantwortlich. Die oben genannten
regionalen Unterschiede ergeben sich aus der jeweils unterschiedlichen Lage des Standorts zum
Meer, dem Relief und der Höhe. Die Temperaturen und die Niederschläge können
dementsprechend variieren.
11
Abbildung 2: Klimadiagramm Ujung Pandang, Indonesien
3.3 Boden
3.3.1 Einleitung
Im FAO-System (Food and Agriculture Organization), das zur einheitlichen Klassifizierung der
Böden entwickelt wurde, sind insgesamt 23 verschiedene Bodeneinheiten aufgeführt, die den
Tropen zuzuordnen sind10. Jeder Boden verfügt über spezifische Eigenschaften, die sich aus den
jeweils unterschiedlichen Bodenbildungsprozessen ergeben. Diese Prozesse werden ursächlich von
verschiedenen Umwelteinflussfaktoren bestimmt: Klimatische Bedingungen (Niederschlag,
Temperatur, Strahlungsintensität), anstehendes Gestein, Relief und anthropogene Einflüsse.,
3.3.2 Böden in Indonesien
Das Klima, mit den charakteristisch hohen Temperaturen und ausgeprägten Niederschlägen, ist eine
wichtige Einflussgröße für den hohen Biomasse-Umsatz in den Naturwäldern Indonesiens.
Gleichzeitig sind sie aber auch der Grund für die hohen chemischen Verwitterungsraten, die rasche
Auswaschung wasserlöslicher Ionen und für die schnelle Zersetzung organischer Substanzen. Die
Böden haben eine geringe Kationenaustauschkapazität (Maß für die austauschbaren Kationen im
Boden, vereinfacht: Index für die Nährstoffversorgung der Pflanzen im Boden) und sind häufig
sauer (pH-Wert 4,5 – 5,5 / sehr geringe Basensättigung). Zudem sind sie nährstoffarm, der Großteil
der Nährelemente befindet sich in der Biomasse11. In Südostasien finden sich auch Böden mit einer
besseren Nährstoffverfügbarkeit, die mit einer Bodenentwicklung unter Einfluss vulkanischer
Aktivität zusammenhängt. In Indonesien befinden sich die meisten Vulkane der Welt, davon waren
bzw. sind zwischen 76 – 100 in jüngerer Zeit (1600 n. Chr. – heute) aktiv12. Historisch wie heute
haben Vulkanausbrüche einen Einfluss auf die hiesigen Böden. Einerseits sind die mit einem
Ausbruch einhergehenden Ascheregen eine Art „Nährstoffnachschub“, andererseits entwickeln sich
auf vulkanischen Gesteinen (lange Verwitterungsprozesse vorausgesetzt) nährstoffreiche Böden,
die den Pflanzen optimale Wachstumsbedingungen bieten. Die vulkanische Aktivität der
Vergangenheit hat dazu geführt, dass weite Teile des Landes (ca. 70%) aus relativ jungen
Sedimenten bestehen. Dazu gehören Laven, Tuffe, Bimssteine, aber auch Sandsteine, Kalke und
Mergel. Im Einzugsgebiet von Flüssen und auf Küstenebenen bestimmen tonige Gleyböden das
Bild. Die Bedeutung und der Einfluss der Torfmoore und der Torfflöze auf den
Kohlenstoffkreislauf wird im Kapitel 7: Stoffkreisläufe erläutert.
10 Vgl. Rehm, 1986, S. 6411 Kehl, 200912 Vgl. Hobohm, 2000, S. 114 ff.
12
Im Zusammenhang mit dieser Arbeit macht es Sinn lediglich zwei der verbreitetsten Bodentypen
der Tropen zu betrachten: die Ferralsols und die Acrisols. Auf ihnen wachsen weite Teile des
immergrünen Regenwaldes in Indonesien und damit auch die Ölpalme (Abb. 3).
Quelle: verändert nach Vorlaufer, 2009, S. 24
3.3.3 Bodenaufbau und Bodeneigenschaften
Bedingt durch die klimatischen Voraussetzungen und der damit verbundenen
Verwitterungsintensität, variieren die Bodenbildenden Prozesse in den Tropen und Subtropen
besonders stark. Die Böden reichen bis in das Tertiär zurück und sind zumeist extrem tiefgründig
verwittert. Hohe Niederschläge waschen Basen und Kieselsäuren aus. Im Boden verbliebene
Sesquioxide (u.a. Al2O3, Fe2O3) unterstützen die Krustenbildung, auch Lateralisierung genannt.
Die durch Oxidationsprozesse stark rot-braun verfärbten Böden sind nährstoffarm und haben eine
geringe horizontale Ausdifferenzierung13.
Einer dieser Bodentypen ist der sogenannte Acrisol. Acrisole (lat.: Acer = sauer) unterliegen
starken Auswaschungsprozessen und einer hohen Verwitterungsintensität, sie sind stark versauert
und sehr tiefgründig. Im Unterboden reichert sich Ton an. Acrisols sind basenarm, besonders in den
Subhorizonten. Der Boden ist (ocker-)braun und rötlich verfärbt. Ein großer Teil der Acrisols
13 Kehl, 2009
13
Abbildung 3: Bodentypen Sumatra
verfügt über eine gute Wasserleitfähigkeit und damit über eine hohe Wasserspeicherkapazität;
dadurch sind sie aber auch anfällig für Staunässe und Erosion. Diese – auch Orthic Acrisols –
genannten Böden machen etwa ein Drittel Südost-Asiens aus.
Ein weiterer wichtiger Bodentyp ist der Ferralsol. Der Boden ist hellgelb bis tief rot verfärbt (durch
Fe-Oxide), besitzt einen geringen pH-Wert zwischen 4,5 – 5,5 (sauer bis stark sauer) und besteht
aus basenarmen Material, das einen hohen Verwitterungsgrad aufweist. Im Laufe von
Hunderttausenden bis Millionen Jahren entwickelten sie sich zu einem typischen Waldboden in den
immerfeuchten Tropen, der zumeist an ebenen oder schwach geneigten Lagen auftritt14. Der Boden
ist ebenfalls mit 20 bis 30 m sehr tiefgründig. Tonverlagerung findet hier praktisch nicht statt (im
Gegensatz zu den Acrisolen), die Kationenaustauschkapazität des Bodens ist niedrig, die
Basensättigung ebenfalls und die Bodenreaktion sauer. Die Textur des Bodens ist sandig-lehmig.
Die Prozesse, die hier zum tragen kommen (z.B.: Ferrallitisierung, Desilifizierung) unterliegen
konstant feuchten und heißen Bedingungen und einem andauernden, hohen Streunachschub und
dessen Zersetzung. Dieser Kreislauf aus Streufall, Streuzersetzung, Nährstofffreisetzung und
Nährstoffaufnahme erfasst hauptsächlich Streu- und Oberbodenhorizonte. Das Auswaschen von
Nährstoffen spielt in diesem Bereich eine geringfügige bis gar keine Rolle15.
Auf den beschriebenen Böden befindet sich also - trotz der fehlenden Nährstoffe in tieferen
Horizonten – tropischer, immergrüner Regenwald mit einem sehr hohen Biomasseumsatz. Die
Speicherung von Nährstoffen und deren Nachlieferung sind zu einem großen Teil an lebendes und
abgestorbenes organisches Material gebunden. Durch anthropogene Einflüsse wird dieser Kreislauf
zwischen Boden und Vegetation gestört, bzw. zerstört. In diesem Falle geht die natürliche
Fruchtbarkeit trotz der genannten günstigen Umweltbedingungen (Licht, Temperatur, Feuchte)
verloren16.
14 Vgl. Rehm, 1986, S. 82 ff.15 Kehl, 200916 Vgl. Rehm, 1986, S. 87
14
3.4 VegetationAus den vorangegangen Erläuterungen zum Klima wird deutlich, dass sich Indonesien (zum
größten Teil) im Bereich der immerfeuchten Tropen befindet und damit in einer hoch
diversifizierten Vegetationszone (Ungefähr 10 Prozent aller Angiospermen - Bedecktsamige
Pflanzen - sind hier heimisch). Der Regenwald beherbergt Vegetationsformen mit der höchsten,
oberirdischen pflanzlichen Biomasse weltweit, wohingegen die tierische Biomasse vergleichsweise
gering ausfällt17.
Der Regenwald kann in fünf Stockwerke eingeteilt werden (s.h. Abb. 4).
Quelle: Kehl, 2009
Manche Bäume (Emergent Layer) reichen dabei bis zu 80 m hoch – insgesamt machen Bäume ca.
70 Prozent der vorkommenden Arten aus. Das Blätterdach ist trotz der hohen Niederschläge
intensiver Sonneneinstrahlung ausgesetzt, was zu einem trockeneren Mikroklima in der Höhe und
einem relativ feuchteren im Unterholz führt. Im Bereich des dichten Kronendachs (Canopy Layer)
wachsen vorrangig Mesophyten, die einen besseren Verdunstungsschutz (wegen hoher
Temperaturen) besitzen. In den unteren Stockwerken (Understory Layer, Immature Layer und Herb
Layer) wachsen Hygrophyten, die an schattige, feuchte Standorte angepasst sind18. Die Tageslängen
variieren kaum, sondern liegen immer in etwa bei 12 Stunden. Vom pflanzenverfügbaren Tageslicht
erreichen nur ca. 1–3 Prozent den Regenwaldboden, was sich in einer schwach ausgeprägten
17 Vgl. Box, Fujiwara, 2001, Vol. 1, S. 26618 Kehl, 2009
15
Abbildung 4: Stockwerkbau im tropischen Regenwald
Krautschicht zeigt. Im Kontext dieser Arbeit, muss eine allgemeine Betrachtung ausreichen,
obwohl der Vegetationsbestand in den einzelnen „Stockwerken“ erheblich komplexer ist. Es sei
noch erwähnt, dass die Familie der Dipterocarpaceen mit ihren schätzungsweise 15 Gattungen und
580 Arten in Indonesien weit verbreitet ist und sowohl die kleinen, wie auch die größten Bäume
des Tieflandregenwaldes stellt. Zudem erstreckt sich die Vegetation, in Form von Bergwäldern an
Vulkanhängen, bis in höhere Lagen.19
19 Vgl. Kehl, 2009
16
4. Die Ölpalme
4.1 EinleitungIn den Tropischen Regenwäldern Zentral- und Westafrikas liegt der Ursprung der Ölpalme (Elaeis
guineensis); der sog. „Ölpalmen-Gürtel“ zieht sich durch die südlichen Breiten von Sierra Leone,
Liberia, Elfenbeinküste, Ghana, Togo, Nigeria und Kamerun. Die Ölpalme wurde in weiten Teilen
Afrikas kultiviert, lange bevor die ersten Europäer den Kontinent kolonisierten20.
4.2 Taxonomie und BotanikDie Gattung Elaeis gehört zur Palmenfamilie Palmae, sie ist ein Mitglied der Klasse der
Monokotyledone und der Spadiciflorae untergeordnet. Zusammen mit der Gattung Cocos zählt man
sie zum Stamm der Cocoineae.
Der Begriff 'Elaeis' stammt aus dem griechischen und bedeutet 'Öl', der Zusatz 'guineensis' weist
auf den Ursprung der Pflanze an der Guineaküste hin21.
4.3 MorphologieDie Adventivwurzeln (verzweigt, entstehen aus Primärwurzel), die ein starkes, komplexes
Wurzelsystem (8000 bis 10000 Wurzeln, 4 bis 10 mm dick) bilden, sitzen unterirdisch am
Stammfuß. Sie reichen bis 9 m in den Boden und entwickeln eine Länge zwischen 15 und 20 m.
Die Krone der Ölpalme besteht aus 35-60 Wedeln, die bis zu sieben Meter lang werden und einen
1,50 Meter langen Blattstiel besitzen, an dem sich wiederum 250-350 Blätter befinden, mit einer
Länge bis 1,30 Meter. Sie entspringen einer einzigen Knospe am Boden der Krone. Die Palme
erreicht eine Höhe zwischen 15 und 30 Meter und sie kann bis zu 300 Jahre alt werden.
Sie ist ein Zwitter und bildet sowohl weibliche als auch männliche Blütenstände, was eine
Kreuzbestäubung erforderlich macht – Wind und verschiedene Insekten verteilen die Pollen.22.
Die Ausdifferenzierung des Geschlechts erfolgt im 28. Monat vor der Blüte. Der männliche
Blütenstand hat einen ca. 40 cm langen Stengel, an dem sich 100-300 Ährchen befinden, die
600-1500 gelbe Blüten tragen. Die Pollenproduktion liegt zwischen 10 und 30 g pro Blütenstand.
Die Steinfrüchte sitzen auf einem großen, kompakten Strauß. Jede Frucht hat einen harten
Hülsenkern (Endokarp), der von einer fleischigen Fruchthülle (Mesokarp) umschlossen ist. Im
Mesokarp sind 49% Palmöl enthalten, im Endokarp ca. 50% Palm-Kern-Öl. Eine ausgewachsene
Pflanze hat hunderte bis tausende Früchte, die jeweils 5 – 50 kg wiegen können, abhängig vom
20 Vgl. Prabhakaran Nair, et al., 2010, S. 21021 Vgl. Prabhakaran Nair, et al., 2010, S. 21222 Vgl. Prabhakaran Nair, et al., 2010, S. 215
17
Alter der Pflanze und den Umweltbedingungen in der sie wächst. Die Früchte erreichen ihr
Reifestadium nach etwa fünf bis sechs Monaten, zum Ende hin setzt die Ölbildung ein23.
Das Erscheinungsbild der Ölpalme ist unterschiedlich. Der bekannteste Typ, die Nigrescens ist
dunkel violett oder schwarz, je nach Reifegrad. Daneben gibt es die Virescens, grün. Reife
nigrescens-Früchte sind dunkel-orange, reife virescens-Früchte hell-orange. Das reife Fruchtfleisch
im Mesokarp ist meistens orange-rot. Die Wasser- und Nährstoffaufnahme erfolgt über
Seitenwurzeln zweiter und dritter Ordnung24
4.4 Ökophysiologie und WachstumsbedingungenDie Ölpalme ist eine Tropenpflanze, die hauptsächlich zwischen 10° nördlicher und 10° südlicher
Breite des Äquators angebaut wird. Der Grund dafür liegt in erster Linie an den
Produktionsbedingungen: die Pflanze braucht mindestens sechs Stunden Sonnenlicht pro Tag um
optimal wachsen zu können. Zudem ist eine durchschnittliche Temperatur von 24° bis 28° C,
erforderlich wobei die tägliche Amplitude zwischen 8 und 10°C liegen darf, die jährliche bei 5° C.
Damit die Samen überhaupt austreiben sind 15° C nötig. Bei gleichmäßiger Verteilung der
jährlichen Niederschläge (maximal ein Monat mit weniger als 100mm) und einer
durchschnittlichen Temperatur von 25°C reichen der Ölpalme eine Jahresmenge von 1500 mm.
Entsprechend muss - bei ungleichmäßiger Verteilung und höheren Temperaturen - die
Niederschlagsmenge höher liegen. Die tolerierte Trockenzeit liegt bei höchstens drei Monaten25.
4.5 Anforderungen an das Relief und den Boden Die Ölpalme wächst idealerweise auf flachem Grund oder schwach geneigtem Gelände. Die
Hangneigung und die Höhe des Geländes sind wichtige Faktoren bei der wirtschaftlichen
Kultivierung: Entwässerung, Bodenerosionsschutz (höher an abschüssigem Gelände), Straßenbau,
Pflege, Ernte und Transport der Erträge sind allesamt vom Relief abhängig. Ab einer Höhe von 200
m. ü. NN steigen die Kosten für Pflege, Ernte und Transport.
Die Fruchtbarkeit des Bodens spielt für die Ölpalme keine besonders große Rolle. Der pH-Wert des
Bodens kann zwischen 5,0 und 7,0 variieren. Schwere, tonhaltige Böden sind nicht geeignet, da
während der Monsunzeit die Wasserleitfähigkeit beeinträchtigt wird, was zu Staunässe führt.
Sandiger Lehm, tiefer als 75 cm, bietet die besten Voraussetzungen für die Pflanze, da sich das
Wurzelsystem der Pflanze am besten in tiefgründigen, gut entwässerten und durchlässigen Böden
entwickeln kann. Die oben beschriebenen Ferral- und Acrisole bieten die erforderlichen
Bedingungen. Laterite, sandige, oder torfige Böden sind ebenfalls keine gute Grundlage, da sie
23 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 16724 Rehm, Ferwerda, 1986, S. 16625 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 168
18
besondere Aufmerksamkeit und Pflege bedürfen, um ein ausreichendes Wachstum zu ermöglichen.
Auf Böden im Landesinneren müssen ¼ bis ½ der Nährstoffe Natrium, Phosphor und Kalium über
anorganische Dünger eingebracht werden, sofern die Böden nicht die erforderliche Fruchtbarkeit
mitbringen. Die Nährstoffe sind nötig, um den Verlust durch Immobilisierung im Falle nicht
sachgemäßer Düngung (Phosphorüberangebots), Auswaschung, Beschneidung der Pflanze und
Einträge von Ölpalm-Mühlen auszugleichen. Natrium beispielsweise erhöht die Zahl der Sträuße,
das Gewicht und die absolute Öl-Produktion. Phosphor beeinflusst nur das Straußgewicht, jedoch
keine der anderen Faktoren, die den Ertrag bestimmen.26
26 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 214
19
5. Palmöl-Monokulturen
5.1 EinleitungVerfolgt man das Ziel, mit der agrarischen Nutzung der Ölpalme hohe Erträge und damit hohe
wirtschaftliche Rendite zu erzielen, muss man entsprechende Anforderungen an die Pflanze stellen:
sie muss einen hohen Ölertrag aufweisen, ein langsames Längenwachstum (einfacheres Ernten der
Früchte) und eine gute Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten. Dazu kommt eine gute
Anpassungsfähigkeit an schwankende Klima- und Bodenbedingungen27.
Quelle: WDR.de [Stand: 05.10.2012]
Die Ölpalme ist mittlerweile eine der wichtigsten Öl-Früchte der Welt. Der Ertrag ist im Vergleich
zur Sonnenblumen ca. zehnmal, verglichen mit Raps bis zu siebenmal höher. Auf einem Hektar
können pro Jahr zwischen 3,5 -8 Tonnen Öl gewonnen werden (Abb. 5).
Auf ebenem und schwach geneigtem Gelände werden die Pflanzen im Dreieck angeordnet. Die
Anbaudichte hängt vom Bodentyp ab. Auf Böden im Landesinneren werden die Pflanzen in einem
Abstand von 8,8 Meter gepflanzt bei ca. 148 Palmen/ Ha. Bei alluvialen Böden in Küstennähe
verringert sich die Dichte auf 136 Palmen/ Ha.28 Die Pflanzenreihen verlaufen in
Nord-Süd-Richtung, um die Morgen- und Abendsonne optimal ausnutzen zu können. Die
27 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 16928 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 168
20
Abbildung 5: Erträge verschiedener Ölpflanzen
Wurzelballen werden zu Beginn der Regenzeit gepflanzt.
Die Fruchtproduktion wird von der Anzahl der produzierten Fruchtbündel bestimmt. Stellt man bei
ausgewachsenen Pflanzen einen Nährstoffmangel fest, sinken die Erträge, da die Fruchtproduktion
schon zweieinhalb Jahre vor der Ernte angelegt wird. Mineraldüngung ist aus diesen Gründen von
großer Bedeutung, da die Böden – wie oben bereits erwähnt - die benötigten Nährstoffe nicht
ausreichend bereitstellen können29.
5.2 Palmöl in Daten:
Quelle: eigene Darstellung nach Daten von: ISTA Mielke GmbH
Die folgenden Ausführungen beziehen sich auf die Abb. 6 und basieren auf einem Datensatz der
ISTA Mielke GmbH. In den Jahren 1985/86 lag die globale Produktion von Palmöl bei 8,8 Mio. T.
pro Jahr, davon wurden etwa 95%30 aus Indonesien und Malaysia exportiert. In den folgenden
zwanzig Jahren explodierte die globale Produktion buchstäblich und stieg bis 2004 auf ca. 31 Mio.
T., bis 2012 erreichte sie einen Stand von ca. 50 Mio. T./ Jahr. Die Prognosen für 2013 deuten einen
weiteren Anstieg der weltweiten Produktion an. Allein aus Indonesien werden jedes Jahr 19,2 Mio.
T. (2012) Palmöl exportiert, womit das Land, knapp vor Malaysia, auf Platz eins der
Palmöl-exportierenden Länder steht. Im Vergleich zu 2004 (8,7 Mio. T) hat sich das
Exportvolumen also mehr als verdoppelt. Die Produktion hat sich in Indonesien von ca. 12 Mio. T./
Jahr (2004) auf 25 Mio. T./ Jahr (2012) ebenfalls mehr als verdoppelt.
29 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 170 ff.30 Rehm, Ferwerda, 1986, S. 165
21
Abbildung 6: Wirtschaftliche Entwicklung von Palmöl in den Jahren 1986 - 2013
Produktion IndonesienExport Ind
Produktion GlobalExport Glob
0
10
20
30
40
50
60
1986
2004
2012
2013F
Export Palmöl 2008/2009 (in Mio. T.) 2011/2012 (in Mio. T.)
Indonesien 16,2 18,3
Malaysia 15,9 17,6
Weltweit 35,6 42,2
Anteil Indonesien & Malaysia in %
90,2 % 85 %
Tabelle 1: Entwicklung Export Palmöl 2008 - 2012
Quelle: eigene Darstellung nach Daten von: ISTA Mielke GmbH
Aus den Daten (Tab. 1) lässt sich errechnen, dass der Anteil am Export aus Sicht von Indonesien
und Malaysia um ca. 5% zurückgegangen. Der Grund dafür könnte darin liegen, dass mittlerweile
auch andere Länder (v.a. Südamerika: Kolumbien z.B.) die Ölpflanze als Nutzpflanze erkannt
haben. Trotzdem beherrschen die beiden Südostasiatischen Länder mit etwa 90% Export die
Produktion.
Der Anteil von Palmöl an der weltweiten Gesamtproduktion pflanzlicher Öle ist von 17%
(1985/86) auf 30% (2006) gestiegen und liegt damit gleichauf mit der Produktion von Sojaöl31.
5.3 VerarbeitungsprozessEine Ölpalme kann 20 bis 30 Jahre wirtschaftlich genutzt werden. Man beginnt mit der Ernte,
sobald die ersten losen vollreifen Früchte aus dem Fruchtstand gefallen sind. Ausgewachsene
Palmen werden wöchentlich geerntet. Die Früchte sollten innerhalb von 24 Stunden verarbeitet
werden, da sonst der Anteil der freien Fettsäuren im Palmöl ansteigt. Durch Dreschen werden die
Einzelfrüchte von den Stielen getrennt. Um das Fruchtfleisch von der Steinschale mit dem Kern zu
trennen, werden sie in Rührkesseln gequetscht und zu Brei verrührt. Das Palmöl wird aus dem
Fruchtbrei gewonnen. Das Rohöl besteht aus Öl, Wasser, gelösten Zuckerarten und Salzen, sowie
festen Bestandteilen (Fasern, Sand). Das Öl wird mit Hilfe von Zentrifugen von den ungewollten
Bestandteilen getrennt.32
5.4 Das Palmöl
Das gespeicherte Öl lässt sich in zwei Kategorien unterteilen – das Palmöl, das aus dem
Fruchtfleisch (im Mesocarp) gewonnen wird und das Öl aus dem Kern. Sie unterscheiden sich
qualitativ in der Zusammensetzung, ihren physikalischen Eigenschaften und ihrer Verwendbarkeit.
Das Kern-Öl ist reich an mittelkettigen Fettsäuren und enthält 51% Laurinsäure und 18%
Myristinsäure und ist damit besonders in der Oleochmie gefragt.
Palmöl mit einem Anteil von 50% gesättigter Fettsäuren, 40% einfach gesättigten Fettsäuren und
31 Pastowski, Andreas, 2007, S. 4632 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 171 ff.
22
10% mehrfach ungesättigter Fettsäuren gehört zu den halbfesten Fetten (bei Zimmertemperatur).
Die Fettsäuren bestehen aus 44% Palmitinsäure, 5% Fettsäure, 39% Ölsäure und 10% Linolsäure.
Um die Bildung von unerwünschten freien Fettsäuren zu unterbinden, wird der geerntete
Fruchtstand sterilisiert (in Sterilisationskesseln unter Dampfdruck).
Die Einlagerung von Öl in der Pflanze kann 12 Wochen nach der Blüte festgestellt werden. Eine
nennenswerte Akkumulation beginnt ab der ca. 16. Woche und endet mit der 20. Woche.
Das Öl wird in Öl-Körpern gespeichert, die sich im Zellplasma des Mesocarps reifer Palmen
finden33.
5.5 Exkurs Stabilität: Konstanz und ElastizitätDer Wald ist ein nahezu geschlossenes Ökosystem, wobei er neben der Energie auch auf die Zufuhr
von Wasser angewiesen ist. Man zählt ihn zu den geschlossenen Systemen, weil 60 bis 85 Prozent
aller Nährstoffe innerhalb des Ökosystems im Umlauf sind34. Fehlen anthropogene Störgrößen,
verursacht durch Abfälle, Düngung, Einsatz von Pestiziden usw., kann man den Wald zudem als
relativ stabiles Ökosystem bezeichnen.35
Demgegenüber stehen die Plantagen, die - geschaffen und unterhalten durch den Menschen - ein
Musterbeispiel für ein offenes System darstellen. Das liegt hauptsächlich daran, dass sie den
genannten Störfaktoren ausgesetzt sind.
Biozönosen (Lebensgemeinschaften) sind Teil eines Ökosystems. Eine solche Lebensgemeinschaft
ist nicht bloß eine lose Ansammlung von Individuen, in der die einzelnen Landschaften aus
unabhängig voneinander existierenden Ökosystemen bestehen. Veränderungen oder das Entfernen
eines „Teiles“, z.B. einer Art, kann eine Vielzahl an Prozessen auslösen, die u.U. dazu führen, dass
weitere Elemente des Systems verloren gehen. Wirkungen können quasi „von oben bis nach ganz
unten“ durchschlagen. Daraus folgt, dass die Vielfalt einer Biozönose, sprich die Diversität,
Stabilitätsprinzipien unterworfen ist, die sich nach bestimmten Regeln organisieren36:
- Sind die Lebensbedingungen eines Biotops variabel, so ist die Artenzahl innerhalb der
Lebensgemeinschaft (Biozönose) höher. Die Individuenzahl je Art ist meist gering.
- Weichen die Lebensbedingungen der Organismen vom Optimum ab, erscheint die
Lebensgemeinschaft artenärmer
- Artenreichtum und Stabilität sind eng mit einer gleichmäßigen Entwicklung einer
Lebensgemeinschaft verbunden.
33 Vgl. Rehm, Ferwerda, 1986, S. 174 ff.34 Klötzli, 1989, S. 76 u. S. 8135 Vgl. Klötzli, 1989, S. 4736 Vgl. Klötzli, 1989, S. 80 ff.
23
- Euryöke Arten herrschen in vielseitigen Ökosystemen vor (tolerieren relativ große Schwankungen
der ökologischen Randbedingungen), stenöke Arten in einseitigen (extremen) Ökosystemen (sind
an bestimmte Bedingungen gebunden, niedrige Toleranzschwelle).
In diesem Zusammenhang erfährt der Begriff Stabilität eine besonders wichtige Bedeutung. Die
Frage ob Vielfalt automatisch zu Stabilität führt, hängt von einer Vielzahl an Begriffen ab37:
- Konstanz: keine Veränderung
- Trägheit: Widerstand gegen Störungen
- Elastizität: schnelle Rückkehr zum stabilen Zustand nach Störung
- Pufferung: Bereich, in dem ein System in den stabilen Zustand zurückkehren kann.
- Zyklische Stabilität: System ändert sich ständig, bleibt aber in diesem Kreislauf stabil
- Überleitende Stabilität: innerhalb eines Umwelt-“Korridors“ ist das System stabil,
Umweltfaktoren können sich ändern
Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 71
In Abb. 7 ist ein stark vereinfachtes Ökosystem dargestellt, das sich (wenn nicht durch
anthropogene Einflüsse gestört) durch Reproduktionsprozesse konstant verjüngt. Mit
zunehmendem Alter und dem Reifegrad eines Ökosystems nimmt auch dessen Artenreichtum zu38.
Die dadurch bedingte genetische Heterogenität schützt das System vor Krankheiten und anderen
37 Vgl. Klötzli, 1989, S. 76 ff.38 Klötzli, 1989, S. 84
24
Abbildung 7: Biodiversität durch Verjüngungsprozesse
0 50 100 150 X0
20
40
60
80
100
120
Diversität
schädlichen Umwelteinflüssen. Das heißt aber nicht, dass artenreiche Systeme zwangsläufig stabil
sein müssen. Der tropische Regenwald bietet seinen heimischen Arten über lange
Entwicklungszeiträume konstante Bedingungen. So sind Pflanzenfresser auf bestimmte
Futterpflanzen angewiesen, was wiederum die Vorherrschaft einer bestimmten Baumart verhindert.
Das sind Eigenschaften, die den Regenwald anfällig für nachhaltig wirksame Umweltstörungen
machen. Das bedeutet, dass sich der tropische Regenwald nach einer Rodung nicht mehr
regenerieren und selbstständig ausbreiten kann. Es entstehen Sekundärwälder mit entsprechend
angepassten Arten. Im Falle einer schweren Störung ist die Elastizität des Systems sehr gering,
obwohl es über ein hohes Maß an Diversität verfügt39.
Diversität/ Stabilität Tropischer Regenwald Industrielle Agrarlandschaft
Artendiversität hoch sehr niedrig
Entwicklungszeit lang sehr kurz
Heterogenität hoch sehr gering
Einfluss von Umweltfaktoren gering (biol. F.) hoch
Umweltstabilität, Konkurrenz hoch sehr gering
Konstanz groß künstlich groß
Resistenz ggn. äußere Störf. sehr gering künstlich sehr hoch
Resistenz ggn. andere Arten groß künstlich sehr hoch
Elastizität klein klein
Tabelle 2: Tropischer Regenwald vs. Industrielle Agrarlandschaft
Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 81
Eine agrarisch genutzte Regenwaldfläche ist ebenfalls ein Ökosystem. Trotzdem ergeben sich im
Vergleich zu einem Ökosystem, das einem Naturwald nahe kommt, erhebliche Unterschiede. Der
langen Entwicklungszeit folgt eine hohe Artendiversität im Regenwald, während eine industrielle
Agrarlandschaft eine geringe Diversität zu Gunsten kurzer Entwicklungszeiten vorzieht. Das ist
dem Ziel einer Plantage geschuldet, das vorsieht, in wenig Zeit möglichst hohe Erträge zu
erwirtschaften. Die natürliche Konkurrenz ist, wie bereits weiter oben erwähnt, im Wald höher,
dafür kann auf agrarisch genutzten Flächen die Resistenz gegen äußere Störfaktoren künstlich
ausgeweitet werden (s.h. Tab. 2)
39 Vgl. Klötzli, 1989, S. 85 ff.
25
5.5.1 Monokulturen: Abbruch der Stabilität
Als Gründe für die Anlage von Dauerkulturflächen werden häufig die globale
Bevölkerungszunahme und die damit einhergehende Notwendigkeit der Ernährungssicherheit ins
Feld geführt40. Ein wahrscheinlich eher zutreffender Grund ist die agro-industrielle Nutzung und
der sich anschließende Handel mit Gütern, die nur in tropischen Breitengraden produziert werden
können. Marktwirtschaftliche Dogmen führen - vereinfacht gesagt - dazu, dass Unternehmen sich
auf ein einziges Produkt spezialisieren und in Monokulturen – in diesem Fall Ölpalmen - anbauen.
Viele Pflanzen profitieren jedoch von Mikroorganismen, die in den Wurzeln von Unkraut leben. Sie
haben mit Hilfe von Nährstoffen und Ausscheidungen eine schützende Wirkung vor verschiedenen
Schadpilzen. In Monokulturen wäre die Fruchtfolge eigentlich eine Notwendigkeit, da sie sonst
durch die einseitige Bodenmikroflora deutlich anfälliger für Schädlinge sind41. Zwar werden auf
diese Weise hohe Erträge erzielt, auf der anderen Seite sind die landschaftsökologischen
Auswirkungen um so schwerwiegender.
40 Kehl, 200941 Vgl. Klötzli, 1989, S. 82 ff.
26
6. Einfluss auf Biodiversität
6.1 EinleitungDie Frage stellt sich nun, wie sich die (monokulturelle) Kultivierung der Palme und ihre agrarische
Nutzung mittelbar und unmittelbar auf die Umwelt auswirken. In diesem Zusammenhang liegt es
Nahe, sich mit der Entwaldung tropischer Regenwälder und der jeweiligen Folgenutzung zu
beschäftigen. Das eine direkte Verbindung zwischen Kahlschlag und dem Verlust von Biodiversität
existiert, erscheint naheliegend. Trotzdem muss man mit einbeziehen, dass es einen Unterschied
macht, ob die agrarische Nutzung zur Abholzung von Regenwaldfläche geführt hat, oder eine
Plantage auf einer tropischen Brache angelegt wurde. In diesem Fall würde es die diversitären
Eigenschaften eines brach liegenden Gebietes wohl eher fördern. Um das herauszufinden, wären
weiterführende Untersuchungen im Gelände von Nöten, die im Rahmen dieser Arbeit nicht
erfolgen können.
Auf fast allen Landflächen der Erde kennzeichnen Pflanzen die Eigenschaften des jeweiligen
Lebensraums und geben Aufschluss über die ökologischen und biologischen Charakteristika des
globalen Ökosystems.42
Die Conservation International (CI) hat Südostasien in vier „Hotspots“ unterteilt, die
biogeographisch ein Areal eingrenzen, das als besonders schützenswert angesehen wird. Der
östliche Teil weist in Bezug auf die Fauna große Übereinstimmungen mit der Australasiatischen
Zone auf, im Westen entspricht die Artenvielfalt dem übrigen Südost-Asien. Die „Hotspots“ als
Lebensräume sind zudem von einer großen Vielfalt an endemischen Pflanzen gekennzeichnet, die
sonst nirgendwo auf der Welt vorkommen. Außerdem zählen sie zu den gefährdeten Gebieten, die
mindestens 70% ihres ursprünglichen Bestands eingebüßt haben43.
Wird Regenwaldfläche durch eine Palmöl-Plantage ersetzt, geht Biodiversität verloren44. Die
Umwandlung von Regenwaldgebiet in agrarisch nutzbare Wirtschaftsfläche bedeutet in der
Konsequenz eine Reduzierung der lokalen Fauna. Plantagen bieten weitaus weniger Lebensraum
für Pflanzen und sie stellen eine Änderung der Umweltfaktoren eines Ökosystems dar, die im
Verlauf dieses Kapitels näher betrachtet wird45.
42 Whitton, Rajakaruna, 2001, Vol. 4, S. 62243 Vorlaufer, 2009, S. 33 ff.44 Sayer, et al., 2012, S. 245 Whitton, Rajakurna, 2001, Vol. 4, S. 628
27
6.2 Biodiversität in IndonesienSüdost-Asien hat die höchste Biodiversität weltweit, nicht nur auf die Größe, sondern auch auf die
klimatischen und topographischen Bedingungen bezogen. Die Gründe dafür liegen darin, dass die
glazialen Prozesse des Pleistozäns in Asien nicht so schwer wiegten und weite Teile Asiens
praktisch eisfrei und damit die Umweltbedingungen für viele Arten „lebensfreundlicher“ waren46.
Quelle: Vorlaufer, 2009, S. 37
Am Beispiel Sumatras lassen sich die Verbreitungsmuster der Waldformationen Indonesiens sehr
gut darstellen. Es finden sich Mangroven-, Brackwassersumpf-, Süßwassersumpf-, Torfmoor-,
immer- oder halbimmergrüne Tiefland- und Bergwälder und Pinienwälder (Abb. 8). Die
Mangrovenwälder beispielsweise sind typisch für die Vegetation großer Küstenabschnitte vieler
Länder und unterliegen trotzdem Degradationsprozessen und Entwaldung, obwohl sie zu den
produktivsten Ökosystemen der Erde gehören47.
46 Box, Fujiwara, 2001, Vol. 1, S. 262 u. S. 26647 Vorlaufer, 2009, S. 37
28
Abbildung 8: Natürliche Waldformationen in Indonesien
Quelle: Vorlaufer, 2009, S. 37
Die Abb 9 verdeutlicht deutlich den Kontrast zu der natürlichen, ursprünglichen Vegetation auf
Sumatra. Die Insel ist fragmentiert durch Plantagenkulturen, Trockenfeldbau und Nassreisanbau,
die über weite Teile der Landfläche erstrecken. Dazu kommen Flächen für den Trockenfeldbau und
den Nassreisanbau. Der naturnahe dichte Wald und die übrigen Waldformationen werden immer
weiter zurückgedrängt und damit die Vielfalt der Vegetation mit ihrer Lebensraumfunktion für
Flora und Fauna.
Die Mangrovenwälder wurden 1985 zu 95% für den Kahlschlag freigegeben und lediglich 1% der
Areale wurde in Reservaten geschützt48.
Der Tieflandregenwald bedeckt die größte Fläche, er gedeiht bis in eine Höhe von ca. 750 m ü.N.N.
Obwohl er auf relativ nährstoffarmen Boden steht, liegt der Anteil an Biomasse im Regenwald bei
400 – 700 t/ Ha. Die Zahl, Dichte und die Vielfalt an Pflanzen ist die weltweit höchste. Auf Borneo
48 Vorlaufer, 2009, S. 37
29
Abbildung 9: Vegetation & Landnutzung Indonesien
alleine existieren ca. 3000 verschiedene Baumarten, von denen 155 endemisch sind und nur dort
vorkommen (in Deutschland gibt es sechs endemische Baumarten)49.
Die hohe Zahl an endemischen Pflanzenfamilien (s.h.: Tab. 3), die nur in natürlich abgegrenzten
Räumen vorkommen ist eine Folge von erdgeschichtlichen Entwicklungsprozessen wie z.B.: dem
Kontinentaldrift50.
Ort Angiospermen Gymnospermen Farne Zahl der Endemiten Endemismus nach
Prozent
Indonesien 20,000 - 2,500 15,000 66.7
Philippinen 8,000 31 900 3,500 39.3
Tabelle 3: Pflanzenvielfalt und Endemismus: Indonesien und ausgewählter Vergleichsort
Quelle: verändert nach Box, Fujiwara, 2001, Vol 1, S. 267
Im Vergleich zu den Philippinen wird deutlich, wie hoch die Zahl der Endemiten mit 15,000
tatsächlich ist. Dazu kommt die Vielfalt der Angiospermen, die mit 20,000 die Zahl der auf den
Philippinen heimischen übersteigt.
6.3 Naturnaher Regenwald vs. Palmöl-Monokultur
6.3.1 Einleitung
Viele Arten sind so verteilt, dass der Abstand zwischen Individuen möglichst groß ist. Die
Verteilung in einem 50 Ha großen Regenwald ist mehr durch die Distanz zwischen den Bäumen als
durch Topographie und Geomorphologie bestimmt. Das bedeutet, dass sich Individuen einer
anderen Art, aber desselben Lebensformtyps dazwischen etablieren können (durch Evolution oder
Einwandern)51.
Pflanzen haben in Bezug auf die benötigte Lichtintensität, Wärme, Zufuhr chemischer Stoffe oder
dem Einfluss mechanischer Faktoren eine obere Grenze, die nicht überschritten werden darf. Ein
einzelner Faktor kann entscheiden, ob eine Art überleben kann, sich anpasst, oder verdrängt wird.
Den verschiedenen Umweltfaktoren gegenüber sind Arten unterschiedlich empfindlich. Zum
Beispiel verträgt eine Art ein Überangebot an Wasser besser als eine andere, die wiederum mehr
Wärme aushält. Pflanzen (Euryöke) mit einer weiten Toleranzgrenze werden Ubiquisten genannt,
da sie an verschiedensten Standorten gedeihen können52. Im tropischen Regenwald sind die
Umweltfaktoren, trotz ihrer hohen Intensität (Temperatur, Niederschlag), dennoch relativ
gleichmäßig, was den Schluss zuließe, das die Artenvielfalt empfindlich gegenüber Veränderungen
49 Vorlaufer, 2009, S. 3850 Box, Fujwara, 2001, Vol. 1, S. 265 51 Vgl. Hobohm, 2000, S. 12252 Vgl. Klötzli, 1989, S. 54
30
sein könnte und damit unmittelbar auf äußere Einflüsse reagiert. In diesem Fall spricht man von
stenöken Arten mit relativer Standorttreue, die einen engen Toleranzbereich aufweisen und als
Zeigerarten fungieren, die einen bestimmten Standort qualitativ (lokales Klima,
Bodeneigenschaften, Feuchte, Nährstoffe, etc.) charakterisieren.
Dem physiologischen Vorkommen (beste Bedingungen für Pflanze) steht das ökologische
Vorkommen gegenüber. Das bedeutet, dass sich Pflanzen in der Natur durchsetzen müssen, um
ihren Platz zu sichern. Das physiologische Optimum steht folglich nicht mit dem ökologischen
Optimum im Einklang. Ist eine Art nicht konkurrenzfähig, wird sie aus ihrem optimalen
Wuchsbereich an den Rand ihres physiologischen Wuchsbereiches verdrängt53.
Die Abhängigkeit diversitärer Prozesse variiert je nach dem wie ausgeprägt eine Spezies auftritt.
Durch den langen Entwicklungsprozess des tropischen Regenwaldes haben sich viele Arten trotz
Wettbewerb nebeneinander entwickeln und spezifisch ausprägen können. Manche haben sich an die
begrenzten Umweltbedingungen des Edaphons (Bodenorganismen) angepasst, andere an die
Lichtverhältnisse oder die Orientierung in Richtung „Lücken“ im Blätterdach. Die Artenvielfalt ist
nicht zwangsläufig hoch, sie variiert mit ihrer abiotischen Umwelt, ihrer Geschichte und
biogeographischen Faktoren. Z.B. Regen als abiotische Variable: Die Artenvielfalt von Bäumen
steigt um das bis zu sechsfache, wenn der NI von 1000 auf 4000 mm steigt. Weiter beeinflusst der
Niederschlag die Funktionalität eines Ökosystems. Auf Trockenheit folgt ein Absinken der
Primärproduktion, sie verringert die Widerstandsfähigkeit des Systems gegen Feuer, Pflanzen
wachsen langsamer und das System braucht mehr Zeit um sich zu regenerieren54.
Die Landwirtschaftliche Nutzung ist ein Hauptgrund für die Abholzung der Regenwälder. Weiter
wird die Diversität der örtlichen Fauna durch die Fragmentierung des Waldes nachhaltig gestört.
Um Wälder für Besiedlungen zugänglich zu machen werden Straßen tief in die Wälder getrieben.
Die „normale“ hohe Diversität der Flora und Fauna wird in Bereichen von Plantagen
zurückgedrängt und der Wald in seinem natürlichen Gleichgewicht gestört55.
53 Vgl. Klötzli, 1989, S. 56 ff.54 Vgl. Wright, 1996, S. 11 ff.55 Luskin, Potts, 2011, S. 541
31
Quelle: Luskin, Potts, 2011, S. 541
Die Karte (Abb. 10) illustriert die Fragmentierung des Regenwaldgebietes, in dem sich die
Plantage befindet. F steht für den naturbelassenen Wald, OP für alte (Old Plantations) und YP für
junge (Young Plantations) Plantagen. Bei VR handelt es sich um sog. Variable Retention
Regenerating Plantations. CC steht für Clear-Cut, sprich Kahlschlag. Das Photo oben links zeigt
eine junge Plantage (8 Jahre), das darunter eine alte (22 Jahre). Das unterste Bild zeigt eine
Plantage, bei der das Rotationssystem der Variable Retention angwandt wird (Eine 22 Jahre alte
Kultur wurde „ausgedünnt“ und durch „neue“ - 6 Jahre alte Pflanzen – ergänzt56.
In der Abb. 9 wurde bereits aufgezeigt, in welchem Umfang naturnahe Waldformationen durch die
Kultivierung ihrer Flächen verdrängt wurden. Diese „höherskalige“ Betrachtungsweise lässt den
Schluss zu, dass mit dem Kahlschlag der Waldgebiete ein Verlust der diversitären Eigenschaften
eben jener Fläche einhergehen müsste, da ein Großteil der Vegetation schlichtweg abgeholzt wird.
Mit der Etablierung einer landwirtschaftlichen Nutzfläche in Form einer Plantage ergeben sich
andere Formen und Eigenschaften in Bezug auf das Ökosystem der Plantage selbst und damit auch
auf den Bioviversitäts-Zustand des Geländes. In diesem Zusammenhang folgt die Betrachtung der
Auswirkungen auf die Prozesse, die innerhalb einer Plantage ablaufen.
56 Vgl. Luskin, Potts, 2011, S. 542
32
Abbildung 10: Fragmentierung von Waldfläche durch Palmölplantage
6.3.2 Auswirkungen auf das Mikroklima
Der tatsächliche (messbare) Einfluss von Monokulturen auf naturnahe Regenwaldgebiete lässt sich
schwer quantifizieren. In der Literatur findet sich bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt lediglich eine
(mir bekannste) Studie, die sich explizit damit beschäftigt hat, wie und in welchem Ausmaße die
Habitateigenschaften verändert werden, wenn Waldfläche durch eine Palmöl-Plantage ersetzt wird.
Die folgenden Ausführungen stützen sich auf eine Zeitreihenuntersuchung zum Mikroklima und
zur Vegetationsstruktur in Palmölplantagen im Pasoh-Waldschutzgebiet (malaiische Halbinsel). Die
Halbinsel liegt zwar nicht im Staatsgebiet Indonesiens, die Umweltbedingungen (Klima, Boden,
Relief etc.) dürften aber aufgrund der geographischen Nähe relativ ähnlich sein, sodass eine
(näherungsweise) Übertragung der Ergebnisse auf die Verhältnisse indonesischer Plantagen
zulässig scheint.
Wie bereits im Kapitel Palmöl-Monokulturen beschrieben, wird bei der Etablierung einer Plantage
zunächst Regenwald gerodet und das Areal danach terrassiert. Dadurch wird der durchschnittlich
25 m hohe Wald zu kahlem Boden. Zusätzlich muss zwischen alten und jungen Plantagen
unterschieden werden, da sich die natürlichen Umweltfaktoren jeweils anders auswirken:
Temperatur (°C) Sättigungsdefizit (hPa)
Wald (Durschnitt) 26.33 0.00
Wald vs. Plantagen Durchschnittlicher Effekt Im Tagesverlauf
Alte und junge +2.84 +0.80
Alte 100 m Distanz +2.03 +0.72
Alte 1 km Distanz +2.34 +0.66
Junge 100 m Distanz +2.97 +0.80
Junge 1 km Distanz +4.03 +1.02
Variable Retention +3.18 +0.73
Kahlschlag +6.86 +2.00
Tabelle 4: Effekt auf das Mikroklima abhängig von der Lage (Werte zw. 12:00 und 18:00)
Quelle: verändert nach Luskin, Potts, 2011, S. 544
Messungen, die das Mikroklima von Palmöl-Plantagen betrachten, haben ergeben, dass die
Plantagen insgesamt (junge und alte) tagsüber um +2,84° C wärmer sind als die natürlichen Wälder
(durchschnittliche T am Tag 26,33° C) und um +0,80 hPa trockener - das Sättigungsdefizit
(Dampfdruckdifferenz, die angibt wie stark ein Gas mit einer Komponente gesättigt ist) lag im
Natur-Wald nah am Sättigungspunkt (0,00 hPa). Das nächtliche Mikroklima hat sich dagegen nicht
verändert57. Aus Tab. 4 wird ersichtlich, dass die jungen Plantagen mit +2.97°C (100 m Distanz)
und +4.03°C (1 km Distanz) im Vergleich zu den alten Plantagen deutlich stärker erwärmt waren
57 Luskin, Potts, 2011, S. 544
33
(+2,03°C und +2,34°C). Das Mikroklima müsste in älteren Plantagen folglich deutlich stärker
gepuffert sein, weil sowohl die Sonneneinstrahlung, als auch der Niederschlag durch den dichteren
Bewuchs einen geringeren Effekt haben könnten. Dafür spricht ebenfalls, dass die jungen
Anbauflächen trockener waren, d.h. das Sättigungsdefizit lag mit +0.80 und +1.02 weiter vom
Sättigungspunkt entfernt.
Quelle: Luskin, Potts, 2011, S. 547
Abbildung 11 zeigt graphisch die täglichen Temperaturveränderungen (Diurnal Temperature
Change) in °C und die Abweichung vom Sättigungspunkt (Diurnal VPD Change) in hPa. Die
bereits erwähnten Abweichungen des naturnahen Mikroklimas werden hier noch deutlicher.
Zunächst sind keine Veränderungen zu erkennen. Erfolgt der Kahlschlag (bei -2 Jahren vor der
Pflanzung) steigen sowohl die durchschnittliche Temperatur (bis ca. 8°C, durchgezogene Linie) als
auch das Sättigungsdefizit (bis ca. 7 hPa, gestrichelte Linie). Die Temperaturen auf kahl
geschlagenen Flächen ist erwartungsgemäß erheblich höher, da die Einstrahlung ungehindert bis
auf die übrig gebliebene Vegetation am Boden durchdringt. Dementsprechend trockener ist das
Gelände.
Mit der Etablierung einer jungen Plantage sinkt mit dem Reifegrad (nach ca. 6-7 Jahren) der
Anlage sowohl die Temperatur als auch das Sättigungsdefizit – es wird wieder relativ kälter und
feuchter, was mit dem zunehmenden Bewuchs der einzelnen Vegetationsschichten
zusammenhängen dürfte. Nimmt das Alter der Ölpalmen weiter zu, schwächt sich der Effekt
deutlich ab und pendelt sich schließlich bei ca. 3°C und 0,6 hPa ein. Auch hier dürfte der dichtere
Bewuchs die entscheidende Rolle spielen, wobei sich die beiden Kurven zu keinem Zeitpunkt dem
„Naturniveu“ annähern. Eine Ursache könnte sein, dass in den Plantagen vor allem die bodennahe
Vegetation kaum eine Chance hat sich zu entwickeln, da sie zu Erntezwecken entfernt wird (siehe
34
Abbildung 11: Temperatur und Feuchteentwicklung verschiedener. Szenarien
folgendes Unterkapitel 6.3.3). Die Entwicklung der Kurven entspricht den Daten aus Tab. 4. Neigt
sich der Lebenszyklus einer Palmöl-Plantage dem Ende zu, erfolgt wieder der Kahlschlag und
Temperatur und Sättigungsdefizit klettern auf das Anfangsniveau.
6.3.3 Einfluss auf die Vegetationsstruktur und den Lebensraum
Auch die Habitatcharakteristika reagieren auf das System Plantage. Dabei verändern sich sowohl
biotische als auch abiotische Faktoren, die Struktur, Anordnung und Komplexität des Unterholzes,
sowie die Kronenschicht.
Quelle: Luskin, Potts, 2011, S. 546
Acht Jahre nach der Pflanzung haben die Ölpalmen bereits eine Höhe von vier Metern und eine
offenes Kronendach, nach 22 Jahren sind die Palmen ca. 13 m hoch und weisen ein geschlossenes
Blätterdach auf (Abb. 12). Die Pflanzen werden geschnitten, wenn der Ertrag zurückgeht und die
Bewirtschaftung aufgrund der Höhe zu komplex wird. In den neuen Freiräumen werden Setzlinge
gepflanzt. Grundsätzlich bleiben Bodenbedeckung und Epiphyten unberührt, bis schließlich
geerntet wird und sie weichen müssen. Mit 20,61 cm war die Streu in alten Plantagen deutlich
mächtiger als in den jungen (9,84 cm) - die Bodenbedeckung ist allerdings fleckenhaft, da die
Palmwedel im Laufe der Ernte auf dem Boden gestapelt werden58. Die lebende Vegetation ist mit
21.77 cm im Unterholz in den jüngeren Kulturen höher als in den alten (11.46 cm, s.h. Abb. 12), da
durch das noch relativ offene Blätterdach mehr Sonnenlicht die untere Vegetation erreicht. Bei der
Verteilung von kahlem Boden (Bare Ground Coverage), Vegetation (Live Veg Coverage) und Streu
(Leaf Litter Coverage) auf dem Boden, gab es prozentual keine nennenswerten Unterschiede. In
alten Plantagen fanden sich höhere Palmen mit relativ dichtem Blätterdach.
58 Luskin, Potts, 2011, S. 548
35
Abbildung 12: Vegetationsstruktur innerhalb der Plantage
Obwohl – wie oben bereits erwähnt – die Streu in älteren Plantagen mächtiger war, bewegt sie sich
mit einer Bodenbedeckung von 47% in einem sehr niedrigen Bereich. Die Bodenbedeckung in
naturbelassenen Wälder liegt bei über 90%59.
Dichte Epiphyten (m²)
Alt (22 Jahre) Jung (8 Jahre)
Farne 4.24 14.7
Kletter-
pflanzen
0.26 0.48
Blätter 4.09 5.55
Gräser 3.24 0.02
Palmen 0.52 2.76
Gesamt 12.35 23.5
Tabelle 5: Dichte von Epiphyten(je m² Stammoberfläche)
Quelle: verändert nach Luskin, Pott, 2011, S. 545
Die Dichte an Epiphyten war in jungen Plantagen doppelt so hoch (23.5 Epiphyten m-2 und 12.35 E
pro m-2). In den älteren Plantagen konnte ein um ca. das vierfache vermindertes Vorkommen von
Farnen und Palmen festgestellt werden, während Gräser verstärkt gediehen. Farne dominierten die
Gemeinde der Epiphyten, Kletterpflanzen zählten zu den größten aber auch seltensten und Gräser
waren die kleinsten (s.h. Tab. 5).
Auch hier liegt die Ursache wohl wieder darin, dass die Sonneneinstrahlung und der ungehindert
durchdringende Niederschlag in den jungen Plantagen noch wesentlich höher ist. Geht sie in Laufe
der Jahre zurück, können sich die Pflanzen nicht mehr in dem Maße etablieren, wie es in den
jüngeren Plantagen der Fall ist. Eine Ausnahme sind die Gräser, ihre Dichte nahm mit dem Alter
der Anlage von 0.02 auf 3.24 zu.
Eine andere Studie in Borneo belegt ebenfalls, dass die Dichte an Epiphyten mit zunehmendem
Alter der Plantage jährlich zurückgeht (-1.29%)60.
59 Luskin, Potts, 2011, s. 54660 Luskin, Potts, 2011, S. 545
36
6.3.4 Schlussfolgerungen
Im Lebenszyklus einer Palmöl-Plantage ergeben sich teils gegenläufige Entwicklungen. Während
die Bodenvegetation vor allem in jungen Plantagen weitläufiger ist, etabliert sich in alten Anlagen
ein Mikroklima mit Pufferfunktion, ausgeprägter Streu und einem geschlossenen Blätterdach. Die
Veränderungen im Mikroklima sind mit dem Kahlschlag extrem und erholen sich im Laufe der
Jahre teilweise, wirklich regenerieren können sie sich aber offensichtlich nicht. Die stabilen
Bedingungen, die der naturnahe Wald bietet, erreichen sie nicht. Obwohl die Mächtigkeit der Streu
mit der Zeit kontinuierlich wuchs, war der Anteil abgedeckten Bodens gering (47% auf der
Plantage vs. 90% im tropischen Regenwald)61. Da in jungen Plantagen mehr Sonnenlicht die
unteren Bereiche erreicht, profitieren besonders die Vegetation im Unterholz und die Epiphyten.
Demgegenüber steht die höhere Pufferungsfunktion der älteren Plantagen. Da sich die
Temperaturen und das Sättigungsdefizit näher an den Verhältnissen eines naturnahen Waldes
liegen, dürften sich mehr Arten, die auf stabile Umgebungsverhältnisse angewiesen sind, ansiedeln.
Die zu erwartenden Flächeneffekte durch die Entfernung zum geschlossenen Regenwald sind nicht
eingetreten (stärkere Einstrahlung von allen Seiten, Effekteübertragung vom Regenwald).
Die Daten untermauern die Annahme, dass die vom naturnahen Wald abhängigen Arten durch die
Ansiedlung und Ausbreitung von Palmöl-Monokulturen empfindlich gestört werden. Die wärmeren
und trockeneren Bedingungen stellen für Pflanzen, die feuchtes Regenwaldklima und dessen
Pufferwirkungen bedürfen, anthropogen verursachte Barrieren dar. Nachtpflanzen sind davon wohl
ausgenommen, da (s.o.) keine messbaren Unterschiede festgestellt werden konnten62.
Der größte Einflussfaktor, der die Struktur und die Komplexität der Vegetation bestimmt, ist der
Mensch. Bis 2006 sind schätzungsweise 47% (12,9 Mha) der Regenwaldfläche Südost-Asiens, die
sich auf torfigen Untergrund befindet, abgeholzt wurden. Davon wurden 17% (2,3Mha) bereits
trocken gelegt, um großflächigen agro-industriellen Anbau zu betreiben. Die Entwässerung großer
Flächen lässt erhebliche Mengen im Boden gespeichertes CO² in die Atmosphäre entweichen63.
61 Luskin, Potts, 2011, S. 54862 Vgl. Luskin, Potts, 2011, S. 54663 Hooije, 2011, S. 1514
37
7. Auswirkungen auf Stoffkreisläufe
7.1 EinleitungIn verschiedenen Ökosystemtypen laufen unterschiedliche Stoffströme statt, die sich gegenseitig
beeinflussen.
Landwirtschaftlich genutzte Böden sind wichtige Quellen, aber auch Senken verschiedener
atmosphärischer Gase, wie beispielsweise Kohlenstoffdioxid (CO2), Methan (CH4) und oxidierter
Varianten von Stickstoffen: z.B.: Distickstoffoxid (N2O)64.
Alle landwirtschaftlichen Nutzflächen emittieren Gase, die aufgrund ihrer Langlebigkeit einen
nicht unerheblichen Effekt auf die Umwelt haben. Methan hat eine Halbwertszeit von ca. 10
Jahren, Stickstoffe verbleiben bis zu 120 Jahre in unserer Atmosphäre. Die Absorptionsfähigkeit
verschiedener Gase von Strahlung im Infrarotbereich variiert dabei, trotzdem lässt sich eine
Verbindung zum Treibhauseffekt herstellen. Methan fängt 23x effektiver Strahlung als
Kohlenstoffdioxid ab Stickstoff schafft sogar das 296-fache (CO2 ist für 40% der
Gesamtabsorption verantwortlich, CH4 ~20%, N2O ~4%. Stickstoffmonoxid (NO), Hydroxidionen
(OH-) und Ozon (O3) spielen ebenfalls eine wichtige Rolle; auf sie wird in dieser Arbeit jedoch
nicht näher eingegangen65.
7.2 GasstoffkreisläufeKreisläufe sind nicht geschlossen, sie haben „Schnittstellen“, über die sie miteinander verbunden
sind. Nährstoffe (H2O, O2, CO2, usw.) gehen nicht verloren, sondern „wandern“ unaufhörlich
angetrieben von der Sonne - von toter Substanz zu Lebenden, von einem Lebewesen zum anderen
und wieder zu toter Substanz. Stoffe kehren in einem Kreislauf wieder zu ihrem Ausgangspunkt
zurück, erfahren dabei aber Veränderungen und nehmen an Prozessen teil.
Im Folgenden werden kurz die Kreisläufe vorgestellt, die für diese Kapitel eine besondere
Relevanz haben.
Zu den Gasstoffkreisläufen zählen die Carboxylierungs-Kreisläufe in Form von Wasser-,
Sauerstoff-, Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf, da sie alle zu irgendeinem Zeitpunkt im
gasförmigen Zustand vorkommen. Ihre Hauptrolle besteht im Stoff- und Energieaustausch
zwischen Atmo,- Hydro-, und Litosphäre.
Im Laufe des Stickstoffkreislaufs wird N2 durch Pflanzen in anorganischer Form (als Nitrat oder
Ammonium) aufgenommen und umgewandelt (Assimilierung). Tierische Organismen nehmen die
64 Klötzli, 1989, S. 4765 Vgl. Benckiser, 2007, S. 342
38
organischen Stickstoffe in Form von Aminosäuren, Proteinen und Nukleinsäuren auf. Nach dem
Tod der Organismen wandert der Stickstoff wieder in den Boden, wo er von Mikroorganismen
wieder zu Ammonium und Nitrat mineralisiert wird. Durch den Anbau moderner Kulturpflanzen,
erhöhten Düngungsbedarf und durch die Belastung der Oberflächengewässer und des Grundwasser
wird der Kreislauf durch den Menschen gestört.
Der Wasserkreislauf beschreibt in erster Linie die Verlagerung von H2O vom Meer auf das Festland
und umgekehrt. Diese kann durch Niederschläge, Verdunstung, Abfluss, Gebirgsbildung,
Hydratation (Anlagerung von Wassermolekülen an Ionen) von Gesteinen, etc. stattfinden. Da der
Mensch das Wasser als Lebensgrundlage nutzt, greift er in verschiedenster Art und Weise in den
Kreislauf ein, worauf in dieser Arbeit nicht näher eingegangen werden kann. Der Vollständigkeit
halber seien an dieser Stelle noch der Schwefel- und der Phosphorkreislauf genannt66.
Die Gasaustauschvorgänge beim Sauerstoffkreislauf in der Pflanze sind in erster Linie die der
Assimilation (Photosynthese: Erzeugung von energiereichen Stoffen aus energieärmeren Stoffen
mit Hilfe von Lichtenergie) und der Atmung. Bei der Atmung werden, vereinfacht formuliert, in
Verbrennungsprozessen der Organismen (mit Hilfe von Zucker und Phosphat) Kohlenhydrate,
Eiweiße und Fette umgesetzt, um Lebensenergie zu produzieren.
Sauerstoff wird in Pflanzen umgesetzt, ist im abgelagerten Kalk enthalten und wird wiederum bei
Verwitterungsprozessen verbraucht. Er wird durch UV-Strahlung in Ozon überführt und er entsteht
bei der der Photosynthese. Das bedeutet, dass Sauerstofftransport vorwiegend mit gebundenem
Sauerstoff erfolgt und eng mit dem Kohlenstoffkreislauf verbunden ist67.
Bei allen Verbrennungsprozessen entsteht Kohlendioxid. Bei der Photosynthese wird – günstige
Wasserversorgung vorausgesetzt – CO2 durch die Spaltöffnungen der Pflanze aufgenommen. Im
weiteren Verlauf wird das Kohlenstoffdioxid mit Hilfe von Sonnenlicht über mehrere
Reaktionsstufen und unter Anlagerung von Wasser in Traubenzucker überführt – dem Grundstoff
der meisten pflanzlichen Inhaltsstoffe. Dabei kommt ein Prozess in Gang, bei dem Zucker, Enzyme
und phosphathaltige Verbindungen (ATP, NADPH) eingesetzt werden. Die Fixierung von CO2 ist
nur so möglich. Sauerstoff wird schließlich abgespalten und über Spaltöffnung freigesetzt. Bei der
Atmung werden die verbrauchten Phosphate wieder regeneriert, durch Abbau der Kohlenhydrate
(Glykolyse). Schließlich entsteht wieder Kohlendioxid aus Zuckerbruchstücken unter Verwendung
von Enzymen68.
66 Vgl. Müller, 2003, S. 7 ff.67 Vgl. Müller, 2003, S. 11 ff.68 Vgl. Benckiser, 2007, S. 100
39
In allen Kreisläufen sind kleine Mengen eines Stoffes relativ langsam im Umlauf, verglichen mit
den „stillen Lagern“ (beispielsweise CO2-Senken in Form von Mooren) des jeweiligen Stoffes.
Diese Lager stellen ein stabilisierendes Element in der Umwelt dar, da ihr Kapital gegenüber den
umlaufenden Teilen größer ist. Somit haben sie eine schützende Funktion vor Eingriffen und
Störungen69.
Im Zuge der agrarisch-industriellen Nutzbarmachung von tropischen Regenwaldflächen, die sich
auf Torfflözen entwickelt haben, sowie durch den Kahlschlag und Brandrodung werden große
Mengen Kohlenstoffdioxid freigesetzt. Weil der Effekt auf diesen Kreislauf besonders groß
erscheint, konzentriert sich das folgende Kapitel ausschließlich auf die Auswirkungen auf den
Kohlenstoffkreislauf.
7.3 Auswirkungen von Palmölmonokulturen auf den Kohlenstoffkreislauf
7.3.1 Einleitung
Der Kohlenstoffdioxidfluss in die Atmosphäre ist ein Spiegel für den oberflächennahen Balanceakt
zwischen autotropher Bindung von Kohlenstoff (Fähigkeit von Lebewesen ihre Baustoffe
ausschließlich aus anorganischen Stoffen aufzubauen.) und heterotropher Oxidation organischen
Materials (Eigenschaft von Lebewesen oder Zellen zum Aufbau ihrer Körperbausteine bereits
vorhandene organische Verbindungen zu verwenden). Der globale CO2 Fluss wird auf 75 x 1015 g C
/ Jahr geschätzt, genau wie dessen Aufnahme. Im kleineren Maßstab kann kein Ausgleich
herrschen, da durch den Einfluss des Menschen durch Bewirtschaftung und Rodung stetig
Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidiert und in die Atmosphäre eingetragen wird. Dort wirkt es auf
Treibhauseffekt und schließlich den Klimawandel verstärkend ein70.
Die bereits erwähnten Photosynthese-Prozesse spielen beim Kohlenstoffkreislauf eine Rolle, dazu
kommen die anthropogenen Einträge bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Industrie, Verkehr)
und das bei der Atmung frei werdende CO2 von Menschen und Tieren.
Der Fokus liegt vielmehr auf dem Einfluss, den die Anlage von Palmöl-Monokulturen auf den
Kohlenstoffkreislauf hat.
Die Lagerkapazität von Kohlenstoff (erst durch Reaktion mit Sauerstoff wird er zu CO2) liegt auf
einer Palmöl-Plantagen zwischen 50 – 100 t / ha, während die Kapazität von unberührtem
Naturwald zwischen 175 – 215 t / ha schwankt. Ersetzt man Naturwald durch eine Plantage stellt
sich eine Kompensation des Kohlenstoffverlusts nach 75 – 93 Jahren ein. Wird Torfboden
kultiviert, wird eine Balance erst nach bis zu 600 Jahren erreicht (s.h. Kapitel Entwässerung).
69 Klötzli, 1989, S. 9070 Vgl. Benckiser, 2007, S. 319
40
Demgegenüber kann die Kohlenstoff-Bilanz auf bereits degradierten Flächen positiv werden. (s.h.
Kapitel Lösungsansätze)71
7.3.2 Allgemein
Verteilung d. Kohlenstoffs (kontinental) Menge in Milliarden Tonnen
Atmung 21
Assimilation 75
Landpflanzen 562
Tiere 54
Tote organische Substanz 54
Bodenatmung 54
Kohle und Erdöl 10.000
Tabelle 6: Kontinentale Verteilung des Kohlenstoffs
Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 100
In Tabelle 6 wird deutlich in welchen Bereichen und in welchem Verhältnis Kohlenstoff auf der
Erde gespeichert ist. Das Gros liegt in der Kohle und im Erdöl, deren Bedeutung bei der
Verbrennung fossiler Brennstoffe geläufig sein sollte und in diesem Zusammenhang keine nähere
Betrachtung findet.
Mit 562 Mrd. t speichern Landpflanzen große Mengen CO2, in der toten organischen Substanz
(Streu) und der Bodenatmung sind immer noch 54 Mrd. t. eingelagert. Bei der Bodenatmung
gelangen tote Tiere auf den Boden, wo sie durch Mikroorganismen abgebaut werden. Dabei wird
CO2 frei.
In der Natur stehen die Ökosysteme in einer Art Fließgleichgewicht, d.h. Im Falle des
Kohlenstoffkreislaufs wird so viel Kohlendioxid assimiliert wie veratmet wird72.
Ein Beispiel sind Moore: Durch die Zersetzung von Pflanzen und Tieren unter Luftabschluss wird
über Jahrmillionen der Kohlenstoffkreislauf unterbrochen und der Kohlenstoff im Torf gebunden.
Durch die Nutzung des Menschen werden – unter anderem - solche Bereiche stark genutzt
(agrarisch), sodass CO2 abseits des natürlichen Gleichgewichts in die Atmosphäre eingetragen
wird.
71 Vgl. Sayer, 2012, S. 5 ff.72 Klötzli, 1989, S. 106
41
Prozess Spannweite (Netto-Transfers, 1015 g/a C
Anstieg Atmosphäre -2,8¹
Fossile Brennstoffe +5,0
Ableitung in den Ozean -1,3 bis -2,0
Vegetations- u. Bodenzerstörung +1,3 bis +4,0
Natürliche Senken (Torf, Humus, organische
Sedimente in Böden)
0 bis -1,0
CO2-stimulierte Photosynthesezunahme -0,3 bis -0,7²
Saldo -0,5 bis +4,5
Tabelle 7: Globale CO2-Bilanz
¹Anstieg negativ gezählt, um Bilanz zu schließen ²Wert nicht vorhanden, hier: wahrscheinlicher Wert
Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 102
Die Übersicht (Tab. 7) macht deutlich, dass ein Teil des Kohlenstoffs in die Ozeane abgeleitet und
dort aufgenommen wird. Natürliche Senken nehmen ebenfalls einen Teil auf. Demgegenüber
stehen jedoch Prozesse der Vegetations- und Bodenzerstörung, die sich im Saldo der Bilanz
niederschlagen und einen Hinweis auf den negativen Einfluss der landwirtschaftlichen Nutzung
durch den Menschen geben
Prozess Nettogewinne (+) und Nettoverluste (-) der
Landökosysteme g/m² pro Jahr C
Akkumulation von Phytomasse in frühen und
mittleren Stadien der Sekundärvegetation in den
feuchten Tropen, insbesondere Waldbrache nach
Brandrodungswirtschaft
+300 bis +1000
Humusverlust aus tropischen Waldböden
unmittelbar nach Brandrodung und Kultivierung
-100 bis -4000
Zersetzung von Phytomasse bei und unmittelbar
nach Brandrodung tropischer Wälder
-4000 bis -15.000
Tabelle 8: Nettogewinn- und Verluste der Landökosysteme (Kohlenstoff)
Quelle: verändert nach Klötzli, 1989, S. 107
Diese Prozesse werden in Tab. 8 weiter konkretisiert. Zwar „erholen“ sich gerodete
Regenwaldflächen in einem bestimmten Maße wieder (Aufnahme von Kohlenstoff zw. 300 und
1000 g/m² pro Jahr), die gegenläufigen Prozesse überwiegen jedoch. Durch Humusverlust nach
Brandrodung und anschließender Kultivierung gehen bis zu 4000 g/m² pro Jahr C aus dem System
verloren. Unmittelbar nach einer Brandrodung werden durch Zersetzung von Phytomasse sogar bis
zu 15.000 g/m² pro Jahr C frei.
42
7.3.3 Exkurs: Waldvernichtung in Indonesien: Ausmaß und Folgen
Durch Wanderfeldbau (slash and burn) wird der Boden erschöpft, Schädlinge und Unkräuter
breiten sich aus, im besten Fall entsteht in der Folge ein Sekundärwald. Durch das Feuer ändern
sich bodenchemische Vorgänge und der Nährstoffhaushalt. Es findet eine rasante Freisetzung
großer Mengen – sonst pflanzenverfügbarer Nährstoffe - in Ionenform statt. Vor allem Ca, Mg, K,
P, N, S, C. N, S, Co werden in Atmosphäre ausgetragen. Der pH-Wert des Bodens steigt and und
die plötzlich hohe Einstrahlung bewirkt ein oberflächliches Abtrocknen des Bodens. Abhängig von
der Intensität des Feuers, wird das Edaphon (Bodenlebewelt) beeinträchtigt oder sogar vollständig
zerstört (inkl. Samenvorräten)73.
Der Anteil von Primärwald an der gesamten Waldfläche legt nur noch bei 55% (2005), alleine von
1990 – 2005 wurden in Indonesien 30,8% Primärwaldbestand vernichtet74.
Quelle: Vorlaufer, 2009, S. 40
In Abb. 13 wird das Ausmaß der Entwaldung am Beispiel Borneos deutlich. Dargestellt ist die
Entwicklung der Waldbedeckung von 1950 – 2005. Um 1950 (ganz links) bedeckte der Wald noch
ca. 90% der Inselfläche, 2005 (nach rechts) waren es lediglich noch etwa 50%. Von 1985 – 2005
wurden pro Jahr ca. 850.000 Ha Wald gerodet. Insgesamt ging der Waldbestand von 1950 – 2000
von 162 auf 80 Mio. ha zurück. Dabei ist einer der Hauptgründe für die Rodung die Anlage von
Palmöl-Plantagen. Auf Borneo nahmen die Monokultur-Flächen von 1998 – 2003 jährlich um 8%
zu, im indonesischen Teil der Insel (Kalimantan) beanspruchten sie bereits 2003 ca. 1 Mio. ha.
Hinzu kommt, dass viele Besitzer von Großplantagen Wälder per Brandrodung vernichten 75. Im
Verlauf der El-Niño Dürre 1997/98 wurden ca. 4,6 Mio. Ha abgebrannt, und die in Indonesien frei
gewordene Menge an CO2 auf bis zu 6197 Mio. T. geschätzt76.
Ein weiteres Problem stellt in diesem Zusammenhang die in Indonesien weit verbreitete Grasart
Imperata cyclindrica dar. Sie breitet sich durch unterirdische, feuerresistente Rhizome aus.
Überzieht das Gras ein Rodungsgebiet wie ein Teppich ist eine natürliche Wiederbewaldung
73 Vgl. Hobohm, 2000, S. 11774 Vorlaufer, 2009, S. 3975 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 40 ff.76 Hooije, 2010, S. 1511
43
Abbildung 13: Waldbedeckung Borneo 1950 - 2005
praktisch ausgeschlossen77.
Mit den Waldverlusten geht auf der einen Seite ein Verlust der Vegetation einher, auf der anderen
Seite verliert die Fauna Indonesiens ihren Lebensraum. Von den bekannten 214 Säugetierarten sind
44 endemisch: unter anderem sind Orang-Utans, Gibbons, Nashornvögel vom Aussterben bedroht.
Die Orang-Utans leben bevorzugt in Tiefland-, Süßwasser- und Torfmoorwäldern, die durch
Entwaldung, Degradation, Trockenlegung und Abtorfung gestört sind, um sie der
agro-industriellen Bewirtschaftung zugänglich zu machen. Die Trockenlegung und die Abtorfung
im Kontext des Kohlenstoffkreislaufs, wird auf den folgenden Seiten erörtert78.
7.3.4 CO2 Emissionen auf entwässerten Moorgebieten
In tropischen Torfgebieten sind schätzungsweise 42.000 Mio. t Kohlenstoff im Boden (60 kg m3)
gespeichert. Durch Kultivieren der Böden - zum Zwecke landwirtschaftlicher Nutzung – und durch
Veränderungen des Klimas, ist die Stabilität dieser gewaltigen Senken gefährdet. Dabei spielen
insbesondere Kahlschlag, Entwässerung und Waldfeuer eine Rolle. Dieser Prozess wird noch
weiter verstärkt, da der Druck, höhere agrarische Erträge zu erzielen weiter wächst. Besonders
Sumatra und Borneo weisen ausgedehnte Sump- und Tormoorwälder auf. Sumpfwälder entwickeln
sich in von Brackwasser und Flüssen überschwemmten Küstenebenen und Flussauen. Weite Areal
im inneren Borneos haben ihren Ursprung in der Makankan-Seenplatte und dem
Danau-Sentarum-Feuchtgebiet. Tormoore dagegen liegen nicht in Überschwemmungsgebieten. Sie
werden vom Regen gespeist und sind relativ nährstoffarm. Aus diesem Grund sind die Wälder nicht
so Artenreich wie die anderen Waldformationen79.
77 Vorlaufer, 2009, S. 3878 Vorlaufer, 2009, S. 4179 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 38 ff.
44
Quelle: Hooije, 2010, S. 1507
Wie die oben stehende Abbildung 14 zeigt, befinden sich große Gebiete des Regenwaldes in
Indonesien auf Moorböden (insbesondere Sumatra und Kalimantan), die es bei Bewirtschaftung zu
entwässern gilt. Die schwarz eingefärbten Flächen zeigen die Bereiche, in denen der torfige
Untergrund bereits entwässert worden ist. Eine generelle agro-industrielle Folgenutzung des
Geländes ist an dieser Stelle zwar spekulativ, aber durchaus realistisch. Den bereits erwähnten
Prozessen, die bei der Entwaldung eine Rolle spielen, schließen sich nun die CO2 -Emissionen an,
die durch den Torfabbau verursacht werden
22.5 Mio Ha der Torf-Fläche erstreckt sich über Indonesien und macht damit 12 Prozent der
gesamten Landesfläche und 50 Prozent des Tieflandes aus. Die Mächtigkeit des Torfs variiert von
einem halben bis 20 Meter. Die Emission von CO2 durch den Abbau trocken gelegter Torfgebiete
belief sich 2006 auf 355 Mio. T. / - 855 Mio. T. / Jahr, wovon 82 Prozent auf Indonesien
zurückzuführen sind. Im globalen Kontext entspricht das 1.3 – 3.1 Prozent des gesamten CO2
Ausstoßes, der durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursacht wird80.
Die zunehmende Trockenlegung der ehemals riesigen Moor- und Sumpfwälder (ca. 4 Mio. ha)
steht dabei im Mittelpunkt der anschließenden Betrachtung. Werden die Moorböden degradiert,
verlieren sie ihre Speicherfähigkeit für CO2. Die Provinz Riau z.B. hatte zwischen 1990 – 2007
höhere Emissionen als die jährlichen Werte der gesamten EU (!)81.
80 Hooije, 2010, S. 150881 Vgl. Vorlaufer, 2009, S. 41
45
Abbildung 14: Wälder auf Moorböden in Indonesien
Quelle: Hooije, 2010, S. 1506
Abb. 15 veranschaulicht den Eingriff in den Naturhaushalt bei der Entwässerung eines Torfbodens.
Eine naturnahe Situation (Natural situation) ist so gestaltet, dass der Grundwasserspiegel nah an
der Oberfläche liegt (gestrichelte Linie) und der Torfboden von einer hohen Mächtigkeit
(Jahrtausende alte Torf-Akkumulation) gekennzeichnet ist. Wird das Gelände entwässert
(Drainage), senkt sich der Grundwasserstand und die oberflächennahen Torfschichten sacken ab.
Bereits ab diesem Zeitpunkt beginnt die Emission von CO2. Bei fortgesetzter Entwässerung
(Continued drainage) steigen die Emissionen und zusätzlich das Feuerrisiko bedingt durch den nun
trockenen Torf. Durch die Feuer wird weiteres CO2 frei. Die nun aeroben Bedingungen schaffen ein
höheres Redoxpotential, was wiederum die mikrobielle Aktivität fördert. Der relativ trockenere
Torf wird zersetzt. Der Boden sackt weiter ab. Zudem wird die Mineralisierung von Stickstoffen im
Torf oberhalb des Wasserstandes angeregt und schließlich noch mehr CO2 freigesetzt.
46
Abbildung 15: Entwässerung von Torfböden
Quelle: verändert nach Hooije, 2010, S. 1508
Auf der Grundlage von „SPOT-VEGETATION“ Satellitenbildern (Raster: 1 km²), wurden 16
Landnutzungs-Kategorien gebildet. Die Bereiche in denen Torfgebiete identifiziert werden
konnten, wurden in vier Kategorien (Abb. 16, zweite Spalte) unterteilt: Plantagen, Großbetriebe
(auf Large croplands), kleine Agrarbetriebe (auf Mixed cropland / shrubland), Bereiche die noch
nicht unter Bewirtschaftung stehen (auf Shrubland, recently cleared & burnt areas) und Bereiche,
die nicht bewirtschaftet werden (natural peat swamp forest, nicht in der Abbildung). Aus der
Darstellung geht hervor, dass große geeignete Anbaugebiete zu 100% entwässert werden, während
die gemischten Gebiete zwischen 75% - 100% umgewandelt werden, während kürzlich frei
gemachtes Gelände nur noch zw. 25% - 75% kultiviert wird. Die Entscheidung ein Areal zu
entwässern dürfte von verschiedenen Faktoren abhängen, z.B.: Bodenqualität, Versumpfungsgrad
und Zugänglichkeit. Die Grundwassertiefe und damit der Entwässerungsgrad steigt mit der größer
werdenden Form der Landnutzung. Während auf kürzlich kahlgeschlagenen Bereichen die
Grundwassertiefe zw. 0.25 – 0.40 m liegt und damit noch relativ nah an der Oberfläche, sinkt der
Spiegel bereits bei der „kleiner-skaligen“ Bewirtschaftung auf 0.40 – 0.80 m unter das
Oberflächenniveau. In dem Einflussgebiet von Plantagen erreicht der Grundwasserspiegel eine
maximale Tiefe von 1.10 m.
47
Abbildung 16: Landnutzungskategorien entwässerter Gebiete
Quelle: Hooije, 2010, S. 1509
Zwischen der Grundwassertiefe und dem Ausstoß von CO2 gibt es einen linearen Zusammenhang
(Abb. 16). Verschiedene Emissions-Studien82 haben diese Verbindung belegt. Ein Ergebnis
beschreibt den Effekt, dass pro 10 cm Grundwasserspiegel-Absenkung die CO2-Rate um 9.1 T / Ha
/ Jahr erhöht wird. Das entspricht einem Anstieg von 91 T / Ha / Jahr pro m abgesenktem Spiegel.
Auch hier muss wieder zwischen den einzelnen Kategorien (Abb. 16) differenziert werden. Auf
Plantagen werden Spitzenwerte zwischen 73 T – 100 T / Ha / Jahr erreicht, kleinere Betriebe liegen
im Mittel zwischen 27 T und 73 T / Ha / Jahr, während bei noch nicht genutztem, aber bereits
gerodeten Gebieten der Ausstoß zwischen 6 T – 27 T / Ha / Jahr liegt.
82 Hooije, 2010, S. 1507
48
Abbildung 17: Verhältnis CO2 Emission und Grundwasserstand
Quelle: Hooije, 2010, S. 1510
Abbildung 18 zeigt graphisch die Entwicklung der CO2 Emissionen durch Trockenlegung (ohne
Feuer). Die Entwicklung wird in drei Kurven angegeben. Die Punkt-Strich-Linie beschreibt den
minimalen CO2-Anstieg, der aus dem Abbau von Torf resultiert. Die durchgezogene Linie zeigt den
wahrscheinlichsten Fall und die gestrichelte Linie den maximalen Emissions-Anstieg. In allen drei
Szenarien nimmt die Kurve im Laufe der Zeit ab, der Grund liegt in den sich erschöpfenden
CO2-Senken83. Die Stufenform ergibt sich aus der unterschiedlichen Mächtigkeit der Torfschichten
(0.75 m – 10 m). Minimum, Wahrscheinlich und Maximum hängen von der Intensität der
Entwässerung ab (s.h. Abb. 16). Torfgebiete, die bis auf eine Grundwassertiefe von 0.95 m
entwässert wurden (hauptsächlich Plantagen und andere große Agrarflächen), emittieren
beispielsweise 86 t CO2 / ha / Jahr (ebenfalls Abb. 16).
7.3.6 Schlussfolgerungen
Ein wichtiger Aspekt den es zu beachten gilt ist, dass die verschiedenen ökologisch wirksamen
Kreisläufe in hohem Maße dynamisch sind und ineinander übergreifen. Trotzdem lassen sich
anhand der angeführten Daten in Bezug auf den Kohlenstoffkreislauf Verallgemeinerungen treffen:
Die Emissionen an Kohlenstoffdioxid hängen u.a. davon ab, ob und in welchem Umfang
Landfläche entwässert und damit für die Landwirtschaft nutzbar gemacht wird. Je größer
Bearbeitungsfläche und Agrarbetrieb sind, desto mehr CO2 wird freigesetzt (Abb. 16).
Es gibt bei der Entwässerung von torfigen Böden ein lineares Verhältnis zwischen CO2-Emissionen
und der Grundwassertiefe. Da – wie bereits weiter oben erwähnt – große Teile des Inselstaates auf
torfigem Untergrund liegen, bleibt eine Absenkung des Grundwasserspiegels im Zuge der
Nutzbarmachung scheinbar unausweichlich.
83 Hooije, 2010, S.1510
49
Abbildung 18: Entwicklung der Emissionen durch Trockenlegung
Bleibt die Entwicklung konstant, wird bis 2015 ein Ausstoß von 745 Mio. T / Jahr erwartet, bis der
Zenit überstiegen ist und sich die Lager erschöpft haben. Danach sinken die Emissionen (laut
Prognose) im Jahr 2030 auf 514 Mio. T. / Jahr und bis 2070 auf 236 Mio. T. / Jahr (Abb. 18).
Das bedeutet, dass bis zu diesem Zeitpunkt Kohlenstoff in großem Maße aus dem Bodenverbund
gelöst wird und an der Oberfläche mit Sauerstoff zu Kohlenstoffdioxid oxidieren kann. Unter den
gegebenen, natürlichen Umweltbedingungen wäre eine derartige Entwicklung nicht zu erwarten,
sodass davon auszugehen ist, dass der Einfluss der Plantagen-Etablierung auf den globalen
Kohlenstoffkreislauf hoch ist. Auch wenn in Palmöl-Monokulturen wiederum Kohlenstoff
gebunden wird, sind sie dennoch nicht in der Lage die Emissionen zu kompensieren.
Ergänzend sei noch erwähnt, dass die Emissionen in den Tropen höher sind als in gemäßigten
Bereichen, da die aerobe Aktivität und der damit verbundene Abbau der Torfschichten stark von der
Temperatur abhängt. (Vergleichswerte in Europa: Grasland: 8.6 – 15.1 t CO2 / ha / Jahr;
Demgegenüber stehen jährliche Emissionen auf kultivierten Flächen im Bereich tropischer
Klima-Regime: ~73.3 t CO2 / ha / Jahr)84
84 Hooije, 2010, S. 1511
50
8. Schluss
Insgesamt kann ich auf Grundlage der bereits erfolgten Schlussfolgerungen in den einzelnen
Kapiteln feststellen, dass es einen Zusammenhang zwischen Palmölmonokulturen und dem Grad an
Biodiversität gibt. Zudem hat die monokulturelle Bewirtschaftungsform einen Einfluss auf den
globalen Kohlenstoffkreislauf. Die nahe liegende Vermutung, dass die Rodung bzw. die
Brandrodung von Waldfläche die Biodiversität einerseits verringert und den CO2 -Ausstoß erhöht
wurde dabei nur am Rande (s.h. Exkurs) behandelt.
Das clearing von Fläche und die damit einhergehenden Störungen der lokalen Umwelt trifft aller
Wahrscheinlichkeit nach auf jedes Regenwaldgelände zu, dass einer Nutzfläche weichen muss.
Dazu zählen neben Großunternehmen streng genommen auch Kleinbauern, die ebenfalls in den
Naturhaushalt und die angeschlossenen Kreisläufe eingreifen.
In Bezug auf die Biodiversität kann ich nun sagen, dass im Vergleich mit einer gerodeten Fläche
der Grad an Diversität steigt, wenn Brachland mit Ölpalmen bepflanzt wird. Den naturnahen
Zustand (bezogen auf Vegetationsstruktur und Mikroklima) kann die Plantage jedoch nicht
erreichen, da sie in ihrem Lebenszyklus durch Beschneidung, Ernten und Zwischenpflanzungen
kontinuierlich gestört wird.
Es wurde zwar deutlich, dass sich bestimmte Arten (v.a. Epiphyten) auch in Palmölplantagen
ansiedeln, andere Palmen oder Bäume sind davon jedoch ausgeschlossen, so lange das Areal durch
den Menschen kultiviert wird. Das bedeutet, dass eine Veränderung der Vegetationsstruktur und im
Mikroklima existiert.
Den Einfluss auf die Stoffkreisläufe musste ich auf (ausgesuchte) Effekte auf den
Kohlenstoffkreislauf beschränken.
Die Folgen, die die Etablierung von Palmöl-Monokulturen auf den Kohlenstoffkreislauf hat waren
vielleicht noch deutlicher. Alleine die zur Bewirtschaftung notwendige großflächige Entwässerung
weitläufiger Gebiete in Indonesien lässt große Mengen CO2 frei werden. Auch wenn das Gelände
wieder bepflanzt wird, können die Ölpalmen in der Gesamtbilanz die CO2-Emissionen nicht
kompensieren. Und an dieser Stelle sind die Emissionen, die von der Brandrodung ausgehen noch
gar nicht mit einbezogen.
Mit einer wachsender Weltbevölkerung steigt vermutlich auch der Bedarf an Ölen und Fetten. Mit
einer wachsenden Nachfrage steigt somit auch der Produktionsdruck und damit die Beanspruchung
weiterer Flächen. Bezieht man an dieser Stelle die Entwicklung der Landfläche Indonesiens hin zu
agrarisch genutztem wird deutlich, dass der gesamte Problemkomplex auch eine Frage der
Flächenbegrenzung ist. Indonesien hat das Problem, dass große Teile der nutzbaren Fläche mit
Regenwald bewachsen ist. Das wäre wieder ein eigenes großes Thema für sich.
51
11. Literaturverzeichnis
Benckiser, G. (2007): Biodiversity in Agricultural Production Systems. - St Lucie Press, Boca Raton: 429 S.
Blechschmidt, K. (2010): Diercke Spezial – Südostasien. - Westermann Schulbuch, Braunschweig: 359 S.
Box, E., Fujwara, K. (2001): Ecosystems of Asia. - In: Levin, S (Eds.)., et al.: Encyclopedia of Biodiversity, Vol. 1. - Academic Press, San Diego: S. 261 - 291
Brown, E., et al. (2005): Cruel Oil - How Palm Oil Harms Health, Rainforest & Wildlife . www.cspinet.org/palm/PalmOilReport.p df [Stand: 18.10.2012]
Brown, S. (1996): Biodiversity and Biogeochemical Cycles. - In: Cushman (Eds.), et al.: Biodiversity and Ecosystem Processes in Tropicals Forests, Springer, Heidelberg: S. 49 – 65.
Cushman J. (1996): Synthesis. - In: Cushman (Eds.), et al.: Biodiversity and Ecosystem Processes in Tropicals Forests, Springer, Heidelberg: S. 195 – 214.
Denslow, J. (1996): Functional Group Diversity and Recovery from Disturbance. In: Cushman (Eds.), et al.: Biodiversity and Ecosystem Processes in Tropicals Forests, Springer, Heidelberg: S. 127 – 147.
Ewel, J. (1996): Plant Life-Forms and Tropical Ecosystem Functioning. - In: Cushman (Eds.), et al.: Biodiversity and Ecosystem Processes in Tropicals Forests, Springer, Heidelberg: S. 101 – 123.
Gepts, P. (Eds.), et al. (2012): Biodiversity in Agriculture. - Cambridge Univ. Press, New York: 606 S.
Housten, M. (1996): Consumer Diversity and Secondary Production. In: Cushman (Eds.), et al.: Biodiversity and Ecosystem Processes in Tropicals Forests, Springer, Heidelberg:, S. 33 – 46.
Hooijer, A., et al. (2010): Current and future CO2 emissions from drained peatlands in Southeast Asia. In: Biogeosciences 7, Seite 1505 – 1514.http://www.biogeosciences.net/7/1505/2010/bg-7-1505-2010.html [Stand: 03.02.2013]
Kehl, H., (2009): Vegetationsökologie Tropischer und Subtropischer Klimate. http://lv-twk.oekosys.tu-berlin.de/project/lv-twk/22-trop-wet4-twk.htm [Stand: 15.12.2012]
Hobohm, C. (2000): Biodiversität. - UTB/ Quelle & Meyer, Wiebelsheim: 214 S.
Kehl, H. (2009): Vegetationsökologie Tropischer & Subtropischer Klimate. http://lv-twk.oekosys.tu-berlin.de/project/lv-twk/22-trop-wet4-twk.htm [Stand: 15.12.2012]
Klötzli, F. (1989): Ökosysteme – Aufbau, Funktionen, Störungen. - UTB/ G. Fischer, Stuttgart: 447 S.
Kratochwil, A. (2001): Ökologie der Lebensgemeinschaften. - UTB/ Ulmer, Stuttgart: 756 S.
Leser, H. (1978): Landschaftsökologie. - UTB/ Ulmer, Stuttgart: 432 S.
52
Luskin, Matthew S., Potts, Matthew D. (2011): Microclimate and habitat heterogeneity through the oil palm lifecycle . In: Basic and Applied Ecology 12, Seite 540-551. Zugriff über Datenbank: Science Direct. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1439179111000764 [Stand: 11.01.2013]
Mielke, (2012): Global supply, demand and price outlook for vegetable oils - especially palm oil. Oil World. ISTA Mielke GmbHhttp://www.oilworld.biz/app.php?ista=b7e9318420c0d677cae7371159995a4c [Stand: 30.10.2012]
Müller, A. (2003): Natürliche ökologische Energie- und Stoffkreisläufe.www.oekolandbau.de/fileadmin/.../gbma01_05neu_01.pdf [Stand: 06.02.2013]
Odum, E. (1991): Prinzipien der Ökoloogie – Lebensräume, Stoffkreisläufe, Wachstumsgrenzen. - Spektrum, Heidelberg: 305 S.
Pastowski, Andreas, et al. (2007): Sozial-ökologische Bewertung der stationären energetischen Nutzung von importierten Biokraftstoffen am Beispiel von Palmöl. http://www.bmu.de/bmu/parlamentarische-vorgaenge/detailansicht/artikel/sozial-oekologische-bewertung-der-stationaeren-energetischen-nutzung-von-importierten-biokraftstoffen-am-beispiel-von-palmoel/ [Stand: 06.01.2013]
Prabhakaran Nair, et al. (2010): The Agronomy and Economy of Important Tree Crops of the Developing World. Zugriff über Datenbank: Science Direct.http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780123846778000072 [Stand: 20.12.2012]
Rehm, S. (1986): Grundlagen des Pflanzenbaues in den Tropen und Subtropen. - In: Blanckenburg, v. P.: Handbuch der Landwirtschaft und Ernährung in den Entwicklungsländern, Ulmer, Stuttgart: 478 S.
Rehm, Sigmund (1986): Spezieller Pflanzenbau in den Tropen und Subtropen. - In: Blanckenburg, v. P.: Handbuch der Landwirtschaft und Ernährung in den Entwicklungsländern, Ulmer, Stuttgart: 478 S.
Rabotnov, T. (1995): Phytozönologie – Struktur und Dynamik natürlicher Ökosysteme. Ulmer, Suttgart: 243 S.
Rosenthal, E. (2007): Once a Dream Fuel, Palm Oil May Be an Eco-Nightmare – In: New York Times http://www.nytimes.com/2007/01/31/business/worldbusiness/31biofuel.html?_r=2&pagewanted=1&ei=5088&en=e653a375e67e8e49&ex=1327899600&partner=rssnyt&emc=rss& [Stand: 13.10.2012]
Sayer, J., et al. (2012):, Oil palm expansion transforms tropical landscapes and livelihoods. Global Food Security.http://dx.doi.org/10.1016/j.gfs.2012.10.003 [Stand: 19.10.2012]
Vareschi, V. (1980): Vegetationsökologie der Tropen. Ulmer, Stuttgart: 293 S.
Vorlaufer, K. (2009): Südostasien. WBG, Darmstadt: 244 S.
53
Whitton, J., Rajakaruna, N. (2001): Overview Plant Biodiversity, Vol. 4. - In: Levin, S (Eds.)., et al.: Encyclopedia of Biodiversity. - Academic Press, San Diego: S. 621 – 644.
Wikipedia (2012): Klimadiagramm Ujung Pandang, Indonesien. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/66/Klimadiagramm-deutsch-Ujung_Pandang-Indonesien.png [Stand: 14.12.2012]
Wright, J. (1996): Plant Species Diversity and Ecosystem, Functioning in Tropical Forests. - In: Cushman (Eds.), et al.: Biodiversity and Ecosystem Processes in Tropicals Forests, Springer, Heidelberg: S. 11 – 28.
54