Landwirtschaftliche Kulturen

Aus Klimawandel
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Klimatische Änderungen haben auf einzelne Kulturarten unterschiedliche Auswirkungen, da sie verschiedene Ansprüche an die Witterungsbedingungen stellen. So lieben Halmfrüchte in Mitteleuropa während des ersten, längeren Teils ihrer Wachstumsphase kühle und feuchte, am Ende dagegen eher trockene und warme Bedingungen. Bei Hackfrüchten dagegen sollte es anfangs eher warm und trocken, anschließend dann kühl und feucht sein. Für Europa ist damit zu rechnen, dass sich das Artenspektrum der Anbaufrüchte nach Norden verschiebt. In Deutschland könnte sich im Südwesten künftig der Anbau von Soja lohnen, für Kartoffeln, Roggen und Hafer werden die klimatischen Bedingungen dagegen eher ungünstiger.

1 Getreide

Einfluss des Klimawandels und des CO2-Anstiegs auf die globale Ernte der vier wichtigsten Anbaufrüchte: Veränderungen in %.

Die weltweit wichtigsten Getreidearten für die menschliche Ernährung sind Weizen und Reis. Während Weizen in gemäßigten Breiten die mit Abstand wichtigste Anbaufrucht ist, gilt dies für Reis in tropischen und subtropischen Regionen. Für mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung ist Reis das wichtigste Nahrungsmittel, in manchen Ländern Asiens zu über 80 %. Hinzu kommt Mais, das vor allem als Futterpflanze genutzt wird, in Lateinamerika und Afrika aber auch ein wichtiges Grundnahrungsmittel darstellt, und auf etwa einem Viertel der globalen Anbaufläche von Getreide wächst.

1.1 Weizen

Weizen bevorzugt wintermilde, sommerwarme und strahlungsintensive Klimabedingungen. Der Trend zu milderen Wintern hat sich in Deutschland bereits positiv ausgewirkt und den Winterweizenanbau begünstigt, der ca. 98 % der Weizenanbaufläche einnimmt. Der relativ hohe Wasserverbrauch von Weizen macht allerdings die Wasserversorgung zu einer kritischen Größe, insbesondere im Frühjahr, wenn die Halme schnell wachsen, aber auch während der Kornreife im Frühsommer. Die Temperaturen sollten während der Kornreife nicht zu hoch sein, d.h. möglichst nicht über 25 °C liegen. Schon eine Erhöhung der Temperatur um 1 °C führt nach Untersuchungen z.B. in Süddeutschland zu einer Verkürzung der Kornfüllungsphase und damit zu Ertragsrückgängen um bis zu 8 %.[1] Das Hitzjahr 2003 mit seiner Trockenphase seit Februar und hohen Sommertemperaturen hatte entsprechend eine Ertragseinbuße bei Winterweizen um 9 % in Brandenburg und 14 % in Baden-Württemberg zur Folge.[2]

Weltweit gesehen wird z.B. Frühjahrsweizen insgesamt vom Klimawandel profitieren, weil er als C3-Pflanze stark auf den CO2-Düngungseffekt anspricht. Nach Klimamodellrechnungen wird die Ernte dieser Anbaufrucht global bis zum Ende des 21. Jahrhunderts aufgrund der höheren CO3-Konzentration bei dem RCP2.6-Szenario um 9,9 % und bei dem Szenario RCP8.5 sogar 34,3 % ansteigen. Kanada, die Ukraine, Südsibirien und Nordchina werden danach besonders starke Erntesteigerungen zu verzeichnen haben. In einigen Regionen wie dem Nahen Osten, Nordost-Australien und Ostafrika wird der Hitzestress jedoch die CO2-Düngung übertreffen und zu Ernteeinbußen führen.[3]

1.2 Reis

Reis wird vor allem in China, Indien und Südostasien angebaut. Studien haben gezeigt, dass in China die Reisernten einerseits von der steigenden CO2-Konzentration profitieren werden. Andererseits wird aber die steigende Temperatur diesen Effekt wieder aufheben. Auch in Indien würde ein Temperaturanstieg von 2 °C den CO2-Düngungseffekt aufwiegen. Hinzu kommen noch Schädigungen durch eine steigende O3-Konzentration, deren Interaktion mit CO2 noch wenig erforscht ist.[4]

Veränderung der globalen Mais-Ernte nach dem Szenario 8.5 bis 2080 im Vergleich zu 1980

1.3 Mais

Studien, die den Einfluss des bereits erfolgten Klimawandels 1980-2008 auf die vier wichtigsten landwirtschaftlichen Anbauprodukte Mais, Weizen, Reis und Sojabohnen, die ca. 75 % der Kalorien liefern, die der Mensch direkt oder indirekt weltweit zu sich nimmt, untersucht haben,[5] zeigen eine Abnahme der Ernteerträge von 3,8 % bei Mais im Vergleich zu einer Welt ohne Klimawandel. Als wichtigster Faktor hat sich die Temperaturzunahme in der Wachstumsphase erwiesen. Nach Modellrechnungen bedeutet ein Anstieg von 1 °C einen Ernteverlust von 10 %. Die Niederschläge haben sich nur geringfügig verändert und spielen im globalen Mittel nur eine leicht negative Rolle für die Ernten. Auf den Anstieg des CO2-Gehalts hat der Mais als C4-Pflanze nicht nennenswert reagiert.

Der geringe Einfluss des CO2-Düngungseffekts ist auch dafür verantwortlich, dass für Mais ein deutlicher Rückgang der globalen Produktion bis zum Ende des 21. Jahrhunderts erwartet wird. So ergaben Modellrechnungen eine Reduktion von 2,7% bei dem Szenario RCP 2.6 und von 12,8 % bei RCP 8.5. Betroffen sind vor allem die mittleren und niederen Breiten, während in den hohen Breiten die Maisernten von der Temperaturerhöhung profitieren. Starke Verluste duch Hitzestress bei RCP 8.5 werden vor allem im Maisgürtel der USA, im Mittleren Osten, in West- und Süd-Asien und in Nordost-China erwartet. Aber auch Brasilien, Mexiko und Argentinien müssen mit starken Ernteeinbußen bei Mais rechnen.[3]

2 Weinbau

Bei kaum einer anderen Anbaufrucht ist der Zusammenhang zwischen den klimatischen Verhältnissen und der Art des Ertrages so eng wie beim Anbau von Wein. Nicht nur, dass die Temperaturen ziemlich genau die Grenzen des Weinbaus abstecken, es sind auch bestimmte Sorten auf ganz bestimmte klimatische Bedingungen angewiesen.

3 Einzelnachweise

  1. Michaela Schaller und Hans-Joachim Weigel (2007): Analyse des Sachstands zu Auswirkungen von Klimaveränderungen auf die deutsche Landwirtschaft und Maßnahmen zur Anpassung, Landbauforschung, Sonderheft 316
  2. Marc Zebisch; Torsten Grothmann; Dagmar Schröter; Clemens Hasse; Uta Fritsch; Wolfgang Cramer (2005): Klimawandel in Deutschland - Vulnerabilität und Anpassungsstrategien klimasensitiver Systeme
  3. 3,0 3,1 Deryng, D., D. Conway, N. Ramankutty, J. Pric2 and R. Warren (2014): Global crop yield response to extreme heat stress under multiple climate change futures, Environmental Research Letters 9, doi:10.1088/1748-9326/9/3/034011
  4. E. A. Ainsworth (2008): Rice production in a changing climate: A meta-analysis of responses to elevated carbon dioxide and elevated ozone concentrations. Global Change Biology: 14, 1642-1650
  5. Lobell, D.B., W. Schlenker, J. Costa-Roberts (2011): Climate Trends and Global Crop Production Since 1980, Science Express, 5 May 2011 / 10.1126/science.1204531, 1-9

4 Weblinks

5 Literatur

  • Schultz, H.R., & G.V. Jones (2008): Veränderung in der Landwirtschaft am Beispiel des Weinanbaus in: Lozan, J.L., et al.: Warnsignal Klima. Gesundheitsrisiken – Gefahren für Pflanzen, Tiere und Menschen, Wissenschaftliche Auswertung, Hamburg, 268-272


6 Lizenzhinweis

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