Was ist für Vögel in North Dakota schädlicher: Öl- und Gasbohrungen oder Mais und Sojabohnen?

Aug 30, 2023

Der Kampf, den wachsenden globalen Energiebedarf zu decken, spielt sich in ganz North Dakota ab. In der westlichen Hälfte des Bundesstaates gibt es Öl- und Gasquellen im Bakken-Schiefer, und Landwirte tauschen kleine Getreidesorten wie Weizen, Gerste und Hafer, die traditionell in der Region angebaut werden, gegen Mais und Sojabohnen ein, die als Rohstoffe für Biokraftstoffe verwendet werden.

Diese Landschaftsveränderungen in Graslandregionen wie denen in North Dakota wirken sich auf die lokale Tierwelt und Ökosysteme aus. Eine aktuelle Studie in Ecological Applications zeigt, dass Graslandvögel im Zuge der Ausweitung der Öl- und Gasförderung und des Wachstums von Biokraftstoffen im Bundesstaat negativer auf alle neuen Mais- und Sojabohnenfelder reagierten.

Wissenschaftler betrachten Vogelpopulationen als Indikatoren für die Gesundheit des Ökosystems. In den letzten Jahren erlitten Graslandvögel den größten Verlust aller Vogelpopulationen. Da der Energiebedarf weltweit weiter steigt, verdeutlicht die neue Forschung von Wissenschaftlern des Northern Prairie Wildlife Research Center des US Geological Survey in Jamestown, North Dakota, die Kompromisse zwischen verschiedenen Arten der Energieerzeugung.

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Christine Ribic, eine emeritierte Professorin an der University of Wisconsin, die nicht an der Studie beteiligt war, sagte, dass dieses Papier das erste Mal sei, dass Forscher sowohl die Ausweitung der Öl- und Gasbohrungen als auch die Umstellung der Landwirte auf Mais und Sojabohnen als Bedrohung für Graslandvögel betrachteten um „zu verstehen, welches wichtiger ist als das andere“.

Mais- und Sojafelder sind keine guten Lebensräume für Graslandvögel

Die an der Studie beteiligten Forscher verwendeten Daten aus dem Breeding Bird Survey, einem Langzeitüberwachungsprogramm des Eastern Ecological Science Center des US Geological Survey und des Canadian Wildlife Service von Environment Canada, das Trends in nordamerikanischen Vogelpopulationen verfolgt. Um die Umfrage durchzuführen, fahren Freiwillige jeden Sommer kurz nach Sonnenaufgang 25-Meilen-Strecken und halten alle halbe Meile an, um die Anzahl der Vögel zu zählen. Diese Daten reichen bis ins Jahr 1966 zurück und sind in einer öffentlichen Datenbank verfügbar.

Es gab vier Graslandvögel, die die Forscher in dieser Studie untersuchen wollten, darunter den Staatsvogel von North Dakota, die westliche Wiesenlerche. Diese Vögel sind so zahlreich vorhanden, dass Forscher ihre Zähldaten effektiv in die Studienmodellierung integrieren könnten.

„Das sind Arten, über die wir gerade anekdotisch oft gehört haben“, sagte Max Post van der Burg, Forscher beim US Geological Survey und Hauptautor der Studie. „Man spricht in dieser Ecke des Waldes sowohl mit Landwirten als auch mit Wissenschaftlern und Wildtiermanagern und sie sagen: ‚Ja, wir sehen einfach nicht so viele Wiesenlerchen, die im Frühling und im Sommer auf Zaunpfählen singen.“

Forscher waren sich der Landnutzungsänderungen in North Dakota schon seit einiger Zeit intuitiv bewusst. Um Informationen über die Anzahl der Vögel an einem bestimmten Standort mit Landnutzungsdaten in Beziehung zu setzen, verwendeten sie öffentlich verfügbare Ackerlanddaten des National Agricultural Statistics Service sowie einen Datensatz über Öl- und Gasquellen des Staates.

Wenn Freiwillige Vögel für die Brutvogeluntersuchung zählen, beziehen sich ihre Zählungen auf ein weites Gebiet und übersehen oft, welche Teile die Vögel tatsächlich nutzen. Mithilfe von „Pixeln“ von etwa 900 Quadratmetern modellierten die Forscher die Wahrscheinlichkeit, dass eine der Vogelarten dieses Pixel nutzte, und die Landnutzung – Öl- und Gasförderung, Anbau von Weizen, Gerste und Hafer oder der neue Mais und die neuen Sojabohnen .

Die Forscher fanden heraus, dass Vögel im Allgemeinen die größte negative Reaktion auf Mais und Sojabohnen zeigten, d. h. weniger Vögel in einem Gebiet, verglichen mit der Anwesenheit von Vögeln an Land, das für die Öl- und Gasförderung genutzt wird. Nur eine der vier Vogelarten, der Savannensperling, reagierte negativ auf die Entwicklung von Öl und Gas, allerdings weniger ausgeprägt als auf Mais und Sojabohnen.

Post van der Burg sagte, dass Vögel unter anderem deshalb weniger negativ auf die Öl- und Gasförderung reagieren, weil sie weniger Platz beanspruchen als die Landwirtschaft. Ribic wies jedoch darauf hin, dass Sojabohnen und Mais zwar die Quantität des Lebensraums für Graslandvögel beeinflussen, Öl und Gas jedoch die Lebensraumqualität beeinträchtigen. Auch indirekte Auswirkungen der Ölförderung, wie beispielsweise Lärmbelästigung, können sich negativ auf die Vogelarten in der Region auswirken.

Dann beschlossen die Forscher, den Unterschied zwischen den Reaktionen der Vögel auf Mais und Sojabohnen im Vergleich zu den kleineren Körnern, die traditionell im Staat angebaut werden, zu untersuchen. Im Vergleich zu Gebieten mit kleinen Körnern waren Vögel in Gebieten mit Mais und Sojabohnen nicht so häufig anzutreffen.

„Diese Maisfelder sind im Wesentlichen wie ökologische Wüsten für diese besonderen Vogelarten“, sagte Post van der Burg. „Es gibt einige Hinweise darauf, dass dies auch für die Artenvielfalt im Großen und Ganzen gilt. Das für uns etwas überraschende Ergebnis war, dass es nicht nur die Landwirtschaft ist, sondern die Art der Landwirtschaft, die diesen Rückgang verursacht zu haben scheint.“

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Andere Untersuchungen deuten darauf hin, dass kleine Körner physikalisch die Graslandvegetation nachahmen können, in der Vögel normalerweise nisten. Der Zeitpunkt saisonaler Ereignisse in Grasland und kleinen Getreidefeldern ist ebenfalls ähnlich, sodass Vögel diese Felder auch während der Brutzeit nutzen können.

Die Auswirkungen des Standards für erneuerbare Kraftstoffe

Es sei schwierig, den Anstieg des Mais- und Ethanolanbaus in North Dakota direkt auf Biokraftstoffe zurückzuführen, sagte Post van der Burg. Die Informationen darüber, wohin Mais und Sojabohnen nach der Ernte gelangen, sind nicht öffentlich verfügbar und es gibt kein konsolidiertes Bundesprogramm zur Verfolgung der Landumwandlung im Zusammenhang mit dem Renewable Fuel Standard, einer 2005 erstellten nationalen Richtlinie, die Anforderungen an die Menge an erneuerbaren Kraftstoffen festlegt das muss in die gesamte Treibstoffversorgung des Landes eingemischt werden.

Doch die Forschung hat den Anstieg der Nachfrage nach Mais und Sojabohnen in North Dakota im Allgemeinen auf den Renewable Fuel Standard zurückgeführt.

Als Anfang der 2000er Jahre Mais und Sojabohnen in den Staat expandierten, erhöhte sich auch die Kapazität der Ethanolraffinerie in North Dakota. Frühere Analysen deuten darauf hin, dass die Einführung von RFS und die daraus resultierenden höheren Ethanolanforderungen zu einem Verlust von Grünland in den Great Plains führten, insbesondere in der Nähe von Ethanolraffinerien. Bis heute wird etwa die Hälfte der Maisernte North Dakotas für die Ethanolproduktion verwendet.

Das RFS erhöht auch die Preise für Mais und schafft so einen wirtschaftlichen Anreiz für weitere Landnutzungsänderungen. Ribic sagte, dieser Prozess habe die Landwirte dazu veranlasst, ihr Land im Rahmen des Conservation Reserve Program zu übernehmen, einem Bundesprojekt, das Landwirte dafür bezahlt, ihr Land aus der landwirtschaftlichen Produktion zu nehmen und Mais anzupflanzen.

„Sie können Gewinn machen“, sagte Ribic. „Wir haben also ein Spannungsverhältnis zwischen Wirtschaft und Umwelt.“

Während Biokraftstoffe oft als umweltfreundliche Energiequelle angesehen werden, zeigt Post van der Burg, dass dieses Papier zeigt, dass sie immer noch in der Lage sind, das Ökosystem auf eine Weise zu beeinflussen, die viele Naturschützer als schädlich für die Natur betrachten würden.

„Und ich schätze, meine Hoffnung wäre, dass die Leute Arbeit wie diese annehmen und sie in ihre Überlegungen zu den möglichen Kompromissen zwischen Energiegewinnung und Umweltschutz einbeziehen“, sagte Post van der Burg.

Lydia Larsen ist 2023 AAAS Mass Media Science and Engineering Fellow bei Inside Climate News. Sie ist Absolventin der University of Wisconsin-Madison, wo sie Genetik und Genomik sowie Life-Science-Kommunikation studierte. Während ihres Studiums an der UW arbeitete Lydia als wissenschaftliche Mitarbeiterin und untersuchte, wie sich Copepoden (winzige Krebstiere) an Temperatur- und Salzgehaltsänderungen anpassen, die durch den Klimawandel verursacht werden. Sie schloss sich auch einer Forschungsgruppe für Wissenschaftskommunikation an, die wissenschaftliche Fehlinformationen in sozialen Medien untersuchte. Lydia berichtete als Autorin und Redakteurin für The Badger Herald, einer unabhängigen UW-Studentenzeitung, über den Wissenschaftstrend.