Der Kampf gegen die Wüstenbildung

OHB-Tochter Blue Horizon hat in Burkina Faso gerade mit ersten Tests begonnen

OHB Redaktionsteam
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von OHB Redaktionsteam, OHB SE

Blue Horizon Sarl, eine Tochtergesellschaft des Raumfahrt- und Technologiekonzerns OHB, hat im Rahmen einer Business Partnership Facility (BPF) der luxemburgischen Direktion für Entwicklungszusammenarbeit und Humanitäre Angelegenheiten (LUXDEV) die Finanzierung für die Entwicklung von Technologien und Systemen zur Bekämpfung der Wüstenbildung erhalten. Die ersten Tests sollen in Burkina Faso, einem der Schwerpunktländer der Luxemburger Entwicklungshilfeinitiativen, stattfinden. Das Team der Blue Horizons unter der Leitung von Dr. Ines Wagener, Project Engineer Life Sciences, und Dr. Bo Byloos, Project Engineer Life Sciences, ist in diesen Tagen nach Burkina Faso gereist. In einem Interview sprechen sie über die Wüstenbildung und erklären dabei, warum ihre Methodik ganz besonders ist.

Warum ist die Wüstenbildung ein Problem?

Ines Wagner: Immer mehr Ackerland geht durch Verödung verloren. Diese entsteht infolge menschlicher Einflüsse oder Witterungseinflüsse durch wind- und regenbedingte Bodenerosion. Da die Vegetation aufgrund der Überbeanspruchung des Landes, schlechter Bewässerungstechniken und/oder klimatischer Faktoren wie beispielsweise Dürre in einem ersten Schritt verschwindet, steigt das Risiko einer weiteren Wüstenbildung. Da das verödete Land nicht mehr für die Landwirtschaft benutzt werden kann, entstehen größere Ernteausfälle nebst Hungersnot. Dieses löst bei der Bevölkerung wiederum Wanderungstendenzen aus. Das Ergebnis ist heute deutlich zu erkennen. Angesichts des Klimawandels und der weniger ergiebigen Niederschläge während der Vegetationsperiode wird die Wüstenbildung immer mehr zu einer globalen Frage, die auch uns in unseren Breitengraden betrifft. Insgesamt führt die kleiner werdende Grünfläche dazu, dass geringere Mengen an CO2 durch die Photosynthese fixiert werden. Das ist ein wichtiger Punkt, denn CO2 ist unter anderem auch ein bekanntes Treibhausgas.

Wie funktionieren die angewendeten mikrobiologischen Methoden?

Bo Byloos: Den mikrobiologischen Methoden liegen die spezifischen Wechselwirkungen zwischen Mikroorganismen sowie anderen Lebewesen und dem verödeten Boden zugrunde. Dabei werden Cyanobakterien, Pilze, Algen, Flechten für die Behandlung verwendet. Durch diese Wechselwirkungen bilden sich sogenannte  Bodenkrusten, mit denen das Regenwasser zurückgehalten wird, um zur Unterbindung einer weitergehenden Erosion die Bodenfeuchtigkeit zu erhöhen und eine Stabilisierung der Bodenmechanik zu erreichen. Darüber hinaus wird durch diese Krusten der Boden mit für das Pflanzenwachstum wichtigen Nährstoffen angereichert.  Es handelt sich hierbei um die ersten Schritte, um den Verödungsprozess rückgängig zu machen, damit der Boden auch für höhere Pflanzen ausreichende Nährstoffe bietet.

Die Behandlungsmethode, die wir im Testgebiet umsetzen wollen, dient primär der langfristigen Verbesserung der Bodeneigenschaften. Dabei entstehen für die Umwelt keine Schäden. Das Ergebnis wird überwacht, wobei die Behandlung bei Bedarf jederzeit wiederholt werden kann. Die Biodiversität und die Widerstandsfähigkeit des Bodens werden durch die geplanten Aktivitäten begünstigt. Dabei wird im Einklang mit den 2016 durch die UN verabschiedeten globalen Nachhaltigkeitszielen, die Nachhaltigkeit unseres technischen Ansatzes unter Beweis gestellt.

Wann beginnt das Experiment? Wie lange soll es dauern?

Ines Wagner: Die ersten Versuche werden sofort nach unserer Rückkehr aus dieser ersten Mission beginnen. Das Projekt besteht aus drei Phasen von den Laborexperimenten, bei denen verschiedene Behandlungsverfahren untersucht werden sollen, bis hin zur Umsetzung der Bodenbehandlung vor Ort in Burkina Faso. Die geplante Projektdauer beträgt insgesamt 4 Jahre. 

Unterscheidet sich unsere Methode von anderen Methoden und, wenn ja, inwiefern?

Bo Byloos: Ja, es handelt sich um eine andere Methode. Bei den klassischen Verfahren zur Bekämpfung der Wüstenbildung kommen vorwiegend mechanische Verfahren wie beispielsweise das Konturpflügen zum Rückhalt des Regenwassers und zur Vermeidung der Bodenerosion zum Einsatz.

Bei unserem Projekt wollen wir durch die Verwendung von mikrobiellen Wechselwirkungen im Boden die Bodenverödung unterbinden. Dadurch werden Aspekte der Bodenbiodiversität und -widerstandsfähigkeit berücksichtigt. Es handelt sich hierbei um zwei wichtige Faktoren, die beim Verödungsprozess verloren gehen. Da wir die Verödung des Bodens auf mikroskopischer Ebene bekämpfen, trägt dieser Ansatz zu einer nachhaltigen Lösung zur Bekämpfung der Wüstenbildung und des Ackerlandverlusts bei. 

Handelt es sich hierbei um das erste europäische Projekt dieser Art?

Ines Wagner: Soweit wir wissen, ja. Wir sind nämlich das erste europäische Projekt in einem Land südlich der Sahara, bei dem mit Methoden, die sich auf die Wechselwirkungen zwischen dem Boden und den dort befindlichen (Mikro-) Organismen stützt, gearbeitet wird.

Wann können wir mit Ergebnissen rechnen und was passiert danach?

Bo Byloos: Die ersten Ergebnisse aus der ersten Projektphase werden in einem Jahr erwartet. Dabei soll ein individuelles Behandlungsverfahren entwickelt werden, das mit Bodenkrusten, die wir mit unserem eigenen Cocktail an Organismen erzeugen, validiert werden soll. Danach wird das Behandlungsverfahren im Rahmen einer Pilotinstallation vor Ort auf dem Feld erprobt. Dabei soll eine Fläche von bis zu 100 m² behandelt werden. Das entspricht etwas mehr als der Fläche eines Badmintonfelds. Nachdem die Bodenbehandlung angewendet wurde, sollte gegen Ende der letzten Projektphase eine leicht grünliche biologische Bodenkruste auf dieser Fläche entstehen. Die Auswirkungen auf die Bodenfeuchtigkeit und das Wasserrückhaltevermögen werden dabei gemessen. Im Rahmen eines weiteren Folgeprojekts könnte als Pilotinstallation eine Außenanlage für die Biomasseproduktion aufgebaut werden, falls das Projekt erfolgreich ist. Damit können wir dann größere verödete Flächen bearbeiten.  

Gibt es einen Bezug zur Raumfahrt?

Ines Wagner: Ja, die mikrobiellen Wechselwirkungen im Boden, die den Kern dieses Projekts bilden, sind im Rahmen des OHB-Claims „We.Create.Space.“ auch für die Raumfahrt relevant. Sie können für die so genannte In-situ-Ressourcen-Nutzung verwendet werden, bei der im Rahmen einer lokalen Lebenserhaltungsstrategie Mikroorganismen mit dem Regolith des Mondes oder des Planeten Mars interagieren. Die Planeten und andere Felsbrocken in unserem Sonnensystem weisen bei der Größe und dem Aussehen sehr große Unterschiede auf. Viele geologische Prozesse ähneln sich jedoch, so dass das Bodenmaterial gar nicht so unterschiedlich ist. Deswegen sind diese Wechselwirkungen für die Raumfahrt sehr wichtig.