Kaliummangel bedroht weltweit die Ernteerträge

Fast ein Fünftel der landwirtschaftlich genutzten Böden weist einen erheblichen Mangel an Kalium auf, einem für das Pflanzenwachstum, die Photosynthese und die Atmung lebenswichtigen Nährstoff; ein Mangel an diesem Mineral kann die Ernteerträge verringern. Die Landwirte streuen oft kaliumreiche Düngemittel auf die Felder, aber Versorgungsprobleme und Umweltbedenken verhindern deren Einsatz.

In einer neuen Studie, die in der Zeitschrift Nature Food veröffentlicht wurde, stellen Forscher der UCL, der University of Edinburgh und des UK Centre for Ecology and Hydrology sechs Empfehlungen zur Lösung des Problems vor.

Bedrohung der Ernährungssicherheit

Die Forscher fanden heraus, dass 20 Prozent der landwirtschaftlichen Böden weltweit einem schweren Kaliummangel ausgesetzt sind, wobei Südostasien (44 Prozent), Lateinamerika (39 Prozent), Subsahara-Afrika (30 Prozent) und Ostasien (20 Prozent) aufgrund intensiverer landwirtschaftlicher Praktiken wahrscheinlich einen kritischeren Mangel erleiden werden.

"Kalium ist grundlegend für die Aufrechterhaltung der Ernteerträge, die die Welt ernähren, und seine Erschöpfung stellt eine erhebliche Bedrohung für die Ernährungssicherheit von Millionen von Menschen auf der ganzen Welt dar", erklärt Professor Mark Maslin (UCL Geographie). "Dies ist ein vernachlässigtes Problem, das mit einer Reihe von Maßnahmen angegangen werden muss, da die Weltbevölkerung weiter wächst."

Die Landwirte verwenden Kali als Düngemittel, um die Kalilauge auf ihren Feldern wieder aufzufüllen, aber sein Preis kann sehr stark schwanken, und die Produktion ist stark konzentriert, wobei nur zwölf Länder den 12 Milliarden Pfund schweren internationalen Markt beherrschen. Im Jahr 2021 lag der Weltverbrauch bei 45 Millionen Tonnen, und die Weltproduktion wird bis 2025 voraussichtlich 69 Millionen Tonnen erreichen.

Im April 2022 stieg der Preis für Kaliumchlorid im Vergleich zum Vorjahr um 500 Prozent, was auf ein "perfektes Zusammentreffen" von Faktoren wie steigende Nachfrage, eskalierende Kraftstoffpreise und die Invasion in der Ukraine zurückzuführen ist, so die Forscher. Die Preise sind seither um rund 50 Prozent gesunken, bleiben aber weiterhin hoch und geben Anlass zur Sorge, dass die Landwirte keinen Zugang zu ausreichenden Lieferungen haben, um die Lebensmittelversorgung im derzeitigen System aufrechtzuerhalten.

"Die Volatilität der Kalipreise hat erhebliche Auswirkungen auf das globale Ernährungssystem", sagt Dr. Peter Alexander von der Universität Edinburgh. "Der Zugang zu Kali ist für die Landwirte lebenswichtig, um ihre Ernteerträge aufrechtzuerhalten, aber die jüngsten hohen Kosten für Kali erschweren den Zugang für die Schwächsten".

Im Gegensatz zu den Systemen, die für lebenswichtige Pflanzennährstoffe wie Stickstoff und Phosphor eingerichtet wurden, gibt es für die nachhaltige Bewirtschaftung von Kalium im Boden keine nationalen oder internationalen Strategien oder Vorschriften. Die Forscher fordern daher ein besseres Kaliummanagement und einen energischen zwischenstaatlichen Koordinierungsmechanismus.

Auswirkungen auf die Umwelt

Der Kalibergbau hat erhebliche Auswirkungen auf die Umwelt, denn er erzeugt Millionen Tonnen von Abfällen, darunter Natriumchloridsalze, die in den Boden und das Grundwasser auslaugen und versalzen können, was Pflanzen und Tiere schädigt. Die Forscher empfehlen eine eingehendere Untersuchung der Auswirkungen der Abwässer auf die lokalen Ökosysteme.

"Wir wissen noch viel zu wenig über die Auswirkungen der künstlichen Kaliumanreicherung auf nahe gelegene Ökosysteme", sagt Will Brownlie vom britischen Centre for Ecology and Hydrology. "Wenn wir mit Nährstoffen wie Stickstoff, Phosphor und Kalium klug umgehen, können wir vielfachen Nutzen ziehen, Verschmutzung vermeiden, die Ernteerträge steigern und Nährstoffverluste minimieren. Es geht darum, unser Vorgehen zu koordinieren, um bessere landwirtschaftliche Ergebnisse zu erzielen."

Die Forscher empfehlen, mögliche Ernteausfälle zu vermeiden, die Landwirte vor Preisschwankungen zu schützen und Umweltbelange zu berücksichtigen:

• Erstellung einer globalen Bewertung der aktuellen Kalilagerbestände und -ströme, um die am stärksten gefährdeten Länder und Regionen zu ermitteln;
• Aufbau nationaler Kapazitäten zur Überwachung, Vorhersage und Reaktion auf Schwankungen der Kalipreise;
• Unterstützung der Landwirte bei der Aufrechterhaltung eines ausreichenden Kaliumgehalts im Boden durch weitere Forschung über die Auswirkungen einer begrenzten Kaliummenge in verschiedenen Kulturen und Böden auf die Erträge;
• Bewertung der Umweltauswirkungen der Kaligewinnung und Entwicklung nachhaltiger Anwendungspraktiken;
• Entwicklung einer globalen Kreislaufwirtschaft für Kalium, die den Verbrauch minimiert und die Wiederverwendung und das Recycling des Nährstoffs maximiert;
• Verstärkung der zwischenstaatlichen Zusammenarbeit durch die UN und andere Organisationen, um eine globale politische Koordinierung ähnlich der für Stickstoff zu entwickeln.