Klimawandel und Land- und Forstwirtschaft

Klimafolgen und Anpassung im Bereich Landwirtschaft

Klimafolgen

Mögliche negative Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft in Deutschland betreffen Ertragseinbußen durch zu hohe Temperaturen und Einschränkungen in der Wasserversorgung. Die erwartete Zunahme der Klimavariabilität kann zu stärkeren Ertragsschwankungen führen und erschwert die Anpassung durch geeignete Sortenwahl. Allerdings ist bei einem moderaten Temperaturanstieg und bei ausreichender Wasserversorgung mit einer Erhöhung des Ertragspotenzials für viele Fruchtarten zu rechnen.

Die Temperatur spielt eine sehr große Rolle in der Landwirtschaft. Sie bestimmt die Phänologie und reguliert unter anderem den Photosynthesevorgang. Höhere Temperaturen im Winter und weniger Kälterückfälle im Frühjahr begünstigen ein frühes Wachstum der Pflanzen. Wärme liebende Arten könnten mehr Ertrag einbringen (z.Bsp. Mais). Eine höhere Temperatur hat aber auch eine beschleunigte Zersetzung und Mineralisierung organischer Substanzen im Boden zur Folge. Daraus resultiert ein Rückgang an Kohlenstoffvorräten und somit ein Verlust an Bodenfruchtbarkeit. Bis 2100 wird mit einem Rückgang von 20 - 30%, möglicherweise auch bis 60% gerechnet.

Zudem kommt noch eine steigende Gefahr an Pflanzenkrankheiten und -schädlingen, welche von höheren Temperaturen profitieren.
Kohlendioxid ist der Grundpfeiler für die Photosynthese. Bei C-3-Pflanzen wird ein höherer CO2-Gehalt zu einer höheren Leistung führen, bei C-4-Pflanzen gibt es kaum Auswirkungen. Ein weiterer großer Vorteil einer hohen CO2-Konzentration ist der niedrigere Wasserverbrauch der C-3-Pflanzen. Allerdings heißt dies nicht, dass die Pflanzen automatisch resistent gegen Trocken- und Wasserstress werden. Zu starke Trockenheit führt zu Schäden an Wurzeln und anderen Pflanzenteilen, zu viel Wasser kann zu Sauerstoffmangel führen. Somit lässt sich sagen, dass in den Gebieten, wo nicht mit Aridität oder Überangebot an Wasser zu rechnen ist, sich der Klimawandel im Allgemeinen positiv auf die Landwirtschaft auswirken wird, sofern man sich den neuen Begebenheiten anpasst. Vor allem in Regionen, die unter heutigen Bedingungen für die landwirtschaftliche Nutzung eher zu kühl und/oder zu feucht sind, kann die Landwirtschaft möglicherweise von den Auswirkungen des Klimawandels profitieren (z.B. in Norddeutschland).

Kritische Faktoren sind die erwartete Verminderung der Wasserverfügbarkeit durch eine Abnahme der Sommerniederschläge, besonders in Gebieten, die schon unter heutigen Bedingungen eine ungünstige Wasserbilanz aufweisen (v.a. Brandenburg), die Zunahme der Klimavariabilität (Schwankungen von Jahr zu Jahr), welche die Wahrscheinlichkeit von Ertragseinbußen erhöht und eine Anpassung erschwert (ganz Deutschland), die Zunahme von Witterungs- und Wetterextremen sowie eine langfristige Erwärmung über das Temperaturoptimum vieler Kulturpflanzen hinaus (v.a. Südwestdeutschland). Zu erwarten ist, dass bis 2080 Fruchtarten, wie z.Bsp. Soja, in Süddeutschland angebaut werden. Klassische Formen wie Kartoffeln, Roggen und Hafer werden hier dafür weichen.

Die Landwirtschaft ist in dem Agrarland Deutschland (drittgrößter Produzent in der EU) nur in gewissem Umfang an die Folgen des Klimawandels angepasst. In den meisten Bundesländern hat sie offenbar den Klimawandel in ihren bisherigen Maßnahmen kaum berücksichtigt, und Maßnahmen, die grundsätzlich auch zur Anpassung an den Klimawandel geeignet sind, sind zumeist noch nicht vollständig umgesetzt. Allerdings kann sich die Landwirtschaft relativ kurzfristig an veränderte Klima- und Wetterbedingungen anpassen und hat das in der Vergangenheit auch immer wieder getan. Folglich ist die Vulnerabilität der Landwirtschaft gegenüber dem Klimawandel ohne weitere Anpassungsmaßnahmen, die sich spezifisch auf den Klimawandel beziehen, als "mäßig" zu bezeichnen. Nur in den von Dürren bedrohten Regionen Ostdeutschlands mit ihren oft armen Böden wird die aktuelle Vulnerabilität als "hoch" eingestuft.

Die Landwirtschaft sollte jedoch über eine hohe Fähigkeit verfügen, in Zukunft auch solche Maßnahmen zu realisieren, die sich spezifisch auf den Klimawandel beziehen; denn ihr stehen wenig aufwändige und zugleich vielfältig wirksame Anpassungsoptionen zur Verfügung. Zur Erhöhung einer Anpassung an möglichst viele, mit Unsicherheit behaftete Auswirkungen des Klimawandels wird vor allem dem Anbau angepasster Sorten und neuen, angepassten Anbauverfahren zur Bodenschonung und Wassereinsparung eine breite Wirksamkeit zugeschrieben. Auch der Anbau neuer Fruchtarten und angepasste Bewässerungsverfahren werden als vielfältig wirksam eingeschätzt. Für den Anbau neuer Fruchtarten bedarf es aber v.a. wissensbezogener, zur Umsetzung von Bewässerungsverfahren v.a. finanzieller Unterstützung. Entscheidend für die Anpassungsfähigkeit der Landwirtschaft wird auch der ökonomische Druck sein. In dieser Hinsicht benötigt die Anpassung von kleineren landwirtschaftlichen Betrieben und in den Ungunstgebieten Ostdeutschlands besondere Unterstützung. Werden die genannten Anpassungsmaßnahmen realisiert, ist eine Reduktion auf eine "geringe" Vulnerabilität der Landwirtschaft gegenüber dem Klimawandel zu erwarten.

Mögliche Strategien zur Anpassung

"Veränderungen im Aussaattermin: Sommergetreide kann aufgrund der Temperaturerhöhung früher ausgesät werden. Das ermöglicht die Nutzung der höheren Bodenfeuchte im Frühjahr, erhöht potenziell die Erträge durch Verlängerung der Wachstumsphase und verringert die Gefahr von Wasserstress. Andererseits steigt dadurch die Gefahr von Schäden durch Spätfröste. Wintergetreide sollte später im Jahr als momentan üblich gesät werden, da sonst die für die Entwicklung wichtige Kältephase zu spät eintritt und zu Schäden an den Pflanzen führen kann.

Auswahl geeigneter Sorten: Dazu gehören Sorten, die weniger anfällig gegen Trockenstress sind. Generell sollte robusten Sorten mit einer hohen Klimatoleranz und einer geringen Anfälligkeit gegenüber Schädlingsbefall der Vorzug vor empfindlichen Hochleistungssorten gegeben werden.

Anpassung der Fruchtfolge und Einführung neuer Fruchtarten: Arten, die sich als wenig geeignet unter veränderten Klimabedingungen zeigen, sollten gegen geeignetere Arten ausgetauscht werden. Als besonders geeignet erweisen sich wärmeliebende Arten mit einer hohen Wassernutzungseffizienz wie z.B. bestimmte Maissorten oder Hirse. Eine Diversifizierung des Fruchtartenspektrums verringert die Gefahr von Ernteeinbußen durch Klimaextreme und Schäden durch Schädlingsbefall.

Verwendung bodenschonender und wassersparender Managementoptionen: Dazu gehören Mulchverfahren und die pfluglose Bodenbearbeitung. Durch solche Verfahren wird nicht nur der Wasserverbrauch durch Verdunstung verringert, sondern auch die Freisetzung von Kohlenstoff minimiert und die Erosionsgefahr gesenkt.

Anpassung von Düngung und Pflanzenschutz: Die Verwendung von Dünger sollte sich an einen mit steigendem CO2-Gehalt steigenden Stickstoffbedarf anpassen. Andererseits erhöht sich durch zusätzliche Stickstoffgabe auch der Wasserverbrauch, so dass hier eine Balance gefunden werden muss. Im Pflanzenschutz sollte rechtzeitig den Gefahren durch neue Schädlinge Rechnung getragen werden. Hier ist integrierten Verfahren der Vorzug zu geben. Auch die Auswahl von robusten Sorten und ein vielfältiges Artenspektrum trägt zum Pflanzenschutz bei.

Anbau nachwachsender Rohstoffe für die Energieerzeugung: Diese Anpassungsmaßnahme dient einerseits zur Emissionsminderung, ist aber auch eine ernsthafte Perspektive für die vielen landwirtschaftlichen Flächen in Deutschland, die langfristig vermutlich nicht mehr für die Nahrungs- und Futtermittelproduktion benötigt werden.

Die hier verwendeten Informationen stammen überwiegend aus einem Forschungsprojekt, welches das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung im Auftrag des Umweltbundesamtes bearbeitet hat (Förderkennzeichen: 201 41 253). Der Abschlussbericht wurde in der Reihe Climate Change veröffentlicht.

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