Landwirtschaft spielt im Klimawandel eine große Rolle: Pflanzen binden das Treibhausgas CO₂, Böden und Wälder speichern beträchtliche Mengen Kohlenstoff. Gleichzeitig gehören Land- und Forstwirtschaft neben der Energieerzeugung zu den größten Quellen menschengemachter Klimagasemissionen. Die Klimarelevanz von agrarisch genutzten Flächen wird im gesellschaftlichen Diskurs trotz dieser Bedeutung oftmals unterschätzt. Wenn es in Zukunft etwa gelänge, den Anteil von Kohlenstoff im Boden, zum Beispiel in Form von Humus, jährlich um 0,4 Prozent zu erhöhen, könnte damit nicht nur der Anstieg der CO2-Konzentration in der Atmosphäre gebremst, sondern gleichzeitig auch die Bodenfruchtbarkeit und die Ertragsstabilität erhöht werden.

Mit Drohnenbildern zu klimafreundlicheren Anbausystemen

Das ZALF erforscht diese und weitere Wechselwirkungen von Landwirtschaft und Klimawandel daher bereits seit 25 Jahren intensiv und entwickelt gemeinsam mit der Praxis klimafreundlichere Anbausysteme. Mit dem unbemannten Luftfahrzeug TRON steht den Forscherinnen und Forschern hierzu jetzt ein innovatives neues Instrument zur Verfügung. Das komplexe Kamerasystem der Drohne stellt Bilder mit sehr hoher räumlicher Auflösung bereit. Die Forschung kann so kleinräumige Veränderungen an Pflanzenbeständen oder in der Bodenqualität auf bis zu zwei Zentimeter genau auswerten. Satellitenbilder schaffen derzeit zwischen zwei und zehn Meter. Aus den Aufnahmen der ebenso hochauflösenden eingebauten Multispektral- und Wärmebildkamera lassen sich beispielsweise Aussagen zum Kohlenstoffgehalt im Boden, zu Wasserstress sowie zu Nährstoffmangel treffen. Etwa: Welches Anbausystem, welche Pflanzenart begünstigen den Humusaufbau im Boden? Wo fehlt Düngung oder Bewässerung?

Am Messetand auf virtuellen Rundflug gehen

Am Messestand wird eines der Haupteinsatzgebiete der Drohne vorgestellt: Das Landschaftslabor des ZALF „AgroScapeLab Quillow“ in der Uckermark. Im etwa 160 km² großen Versuchsgebiet untersucht das ZALF u. a. im BMEL-geförderten Projekt CarboZALF insbesondere die Frage, wie durch veränderte Bewirtschaftungsstrategien mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre im Boden gespeichert werden kann. Besucherinnen und Besucher können am Messestand mithilfe von Virtual Reality selbst auf dem Rumpf der Drohne platznehmen und einen Rundflug starten. 

Das Fluggerät unterscheidet sich von konventionellen Drohnen zudem durch seine hohe Flugzeit von bis zu einer Stunde. Dadurch können in vergleichsweise kurzer Zeit ganze Landschaftsausschnitte überflogen werden. Mit der Drohne werden so in Kombination mit Messungen am Boden Rückschlüsse zu Zusammenhängen zwischen Bodenqualität, Pflanzenwachstum und Klimabilanz von Landschaftsausschnitten möglich. Die Drohne ist als Senkrechtstarter konstruiert und braucht keine Start- und Landebahn. Die Flugroutenplanung erfolgt am Computer. Der Flug auf bis zu 180 Meter Höhe wird vollautomatisch durchgeführt, der Pilot greift nur im Störungsfall ein.