Klimaänderungen und Landwirtschaft im Mittelmeerraum
Klima und Landwirtschaft im Mittelmeerraum
Der Mittelmeerraum gilt als einer der Hotspots künftiger Klimaänderungen, vor allem durch das Risiko zunehmender Dürren und Hitzewellen. Ein wesentlicher Grund ist die Lage im Übergangsbereich zwischen dem trockenen Klima Nordafrikas und dem gemäßigten Klima Mitteleuropas und das sensible Verhältnis zwischen der anthropogen geprägten Kulturlandschaft und den natürlichen Verhältnissen. Die lange Geschichte der menschlichen Besiedlung im Mittelmeerraum hat zu starken Veränderungen der Landnutzung und zu einem radikalen Wandel der mediterranen Natur geführt. Der östliche Mittelmeerraum gilt als älteste Wiege der menschlichen Agrarwirtschaft.[1] Hier wurden aus Jägern und Sammlern vor etwa 11 Jahrtausenden sesshafte Bauern, die Getreide anbauten, Vieh züchteten und Vorratshaltung betrieben, und von hier breitete sich die neue Agrargesellschaft bis 5700 vh. über die meisten Gebiete Europas aus. Eine wesentliche ökologische Folge der Ausbreitung der Landwirtschaft war die Entwaldung und die Schaffung der ältesten Kultur- und Agrarlandschaft der Welt. Der Wald wurde durch eine artenreiche Feld-, Wiesen- und Macchiavegetation ersetzt. Zahlreiche Kulturpflanzen wie Getreide, Futterpflanzen, Ölpflanzen, Obstbäume, Gemüse sowie domestizierte Tiere breiteten sich aus, vermischten sich und schufen eine mosaikartige Kulturlandschaft.
Befördert wurde diese Entwicklung durch die Besonderheiten des mediterranen Klimas. In klimatischer Hinsicht stellt der Mittelmeerraum ein Übergangsgebiet zwischen gemäßigtem und tropischem Klima dar, mit feuchten Wintern (mindestens 65 % der Niederschläge fallen zwischen November und April) und sehr trockenen Sommern. Die nach Osten abnehmenden jährlichen Niederschläge belaufen sich auf 400-900 mm. Die Winter werden durch die Ausläufer der Nordatlantischen Oszillation geprägt und sind mit 6-13 °C im Allgemeinen mild. Die Sommer werden bestimmt durch das Azoren- und das Sahara-Hoch. Die mittleren Temperaturen der Sommermonate liegen bei 25-28 °C.[2] Die insgesamt relativ hohen, aber nicht zu hohen Temperaturen und das geringe Vorkommen von Frosttagen erlauben den Anbau zahlreicher Kulturpflanzen, deren Wachstum eher durch zu geringe Niederschläge als durch niedrige Temperaturwerte eingeschränkt ist. Insgesamt machen die gegenwärtigen agroklimatischen Bedingungen eine hohe landwirtschaftliche Produktivität möglich, die sich z.B. in den hohen Mais- und Winterweizenerträgen zeigt.
Oliven, Hartweizen, Tomaten und Wein zählen heute zu den wichtigsten und typischsten Anbaufrüchten des Mittelmeerraumes. Hartweizen und Tomaten gedeihen in verschiedenen Wachstumsperioden, vom Herbst bis zum Frühjahr bzw. von Frühjahr bis Sommer. Hartweizen wächst im Mittelmeerraum in einem Gebiet mit Frühjahrstemperaturen zwischen 10,9 und 19,6 °C. Die wärmsten Weizengebiete finden sich auf der südlichen Iberischen Halbinsel und in den östlichen Regionen, die kühlsten in Galizien und SW-Frankreich.[3] Beim Weinanbau stehen die Mittelmeerländer Spanien, Italien und Frankreich mit großem Abstand an der Spitze der Weltproduktion.
Aktuelle Klimaänderungen und die Folgen für die Landwirtschaft
In den letzten 50 Jahren haben auf der Iberischen Halbinsel sowohl die Stärke der Dürren zugenommen wie die Abflussmengen der Flüsse abgenommen. Grundlegende Ursache ist eine deutliche Änderung des Klimas, die durch Erwärmung und trockenere Bedingungen bis hin zu mehr und stärkeren Dürren gekennzeichnet ist. So haben in den letzten 50 Jahren die Niederschläge um 15,6 % abgenommen. Der Grund für die zunehmende Trockenheit liegt aber primär in der Temperaturzunahme zwischen 1961 und 2012, die 1,5 °C im Jahresmittel und 2,1 °C im Sommer betrug. Dadurch wurde die relative Feuchte der Atmosphäre um fast 10 % herabgesetzt und die potentielle Verdunstung erhöht. Folgen sind u.a. ein geringerer Bodenwassergehalt und eine abnehmende Wasserverfügbarkeit für die Vegetation.[4] Die geringere Speicherung von Wasser im Boden hatte zudem eine deutliche Abnahme der Abflussmengen der Flüsse zur Folge, die jene der Niederschläge sichtlich übertraf, da ein zunehmender Teil der Niederschläge durch Verdunstung verloren ging. Da ein großer Teil der mediterranen Landwirtschaft auf Bewässerung angewiesen ist, kommt es im Agrarsektor besonders während Dürreperioden und Hitzewellen zu erheblichen Wasserproblemen.
Als Beispiel für mögliche Szenarien der Zukunft werden vielfach die Folgen der Hitzewelle 2003 herangezogen.[5] Die Temperaturen lagen im Sommer 2003 mancherorts um bis zu 6 °C über dem langjährigen Mittel, und die Niederschlagsdefizite betrugen bis zu 300 mm. Vor allem in Italien und Frankreich kam es dadurch zu erheblichen Ernteeinbußen. So ging die Maisernte in der italienischen Poebene um 36 % und in Frankreich um 30 % zurück.[6] Auf der Iberischen Halbinsel haben auch die starken Dürren von 2004/2005 dazu geführt, dass die Getreideproduktion um 40 % zurückging, während im nordöstlichen Spanien die Traubenernte durch zunehmenden Wassermangel abgenommen hat.[7] Insgesamt haben die Änderungen der Temperatur und des Niederschlags 1989 bis 2009 z.B. in Italien Ernteeinbußen von 10 % und mehr zur Folge gehabt. Bei Weizen lagen die Ertragsrückgänge in Italien sogar bei bis zu 16 % und in Griechenland bei bis zu 7 %.[8]
Projektionen
Die Trends der letzten Jahrzehnte zu höheren Temperaturen und größerer Trockenheit werden sich durch den Klimawandel nach Modellrechnungen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts fortsetzen. Die meisten Modellprojektionen zeigen eine deutlich über dem globalen Durchschnitt liegende Erhöhung der Sommertemperaturen des Mittelmeerraumes um 4 °C, einige sogar um bis zu 6 °C. Ein Grund sind die stark abnehmenden Niederschläge im Sommer um 25% und mehr und die damit verbundene Bodenaustrocknung, die die Erwärmung verstärken, da immer weniger Wasser für die Verdunstung zur Verfügung stehen wird, wodurch deren Abkühlungseffekt fehlt.[9] [10] Umgekehrt fördert auch der Temperaturanstieg selbst durch die erhöhte Verdunstung die Austrocknung des Bodens.
Die Niederschläge werden nur über Teile von Südfrankreich und am Alpenrand zunehmen, ansonsten aber deutlich abnehmen. Über die ganze Region gemittelt beträgt die jährliche Abnahme nach dem A1B-Szenario bis zum Ende des 21. Jahrhunderts 39,1 mm, wobei sie besonders stark in Portugal mit 108,4 mm, in Griechenland mit 92,1 mm und Spanien mit 88,1 mm ausfallen wird. Während die größten Teile Europas im Winter feuchter werden, wird es nach Modellprojektionen in Griechenland, Süd-Italien und Zypern selbst im Winter zu weniger Niederschlägen kommen.[11]
Während in Nordeuropa der Klimawandel wahrscheinlich primär positive Auswirkungen haben wird, indem die Produktivität und die Anzahl der Anbauarten zunehmen werden, muss für den Mittelmeerraum dagegen mit niedrigeren Ernten, höheren Schwankungen bei den Ernten und einer Verringerung der geeigneten Gebiete für traditionelle Anbaufrüchte wie Wein, Hartweizen und Oliven gerrechnet werden. Besonders für Wein und Oliven könnten nach Modellrechnungen Teile Südeuropas zu heiß und zu trocken werden.[2]
So wird der Klimawandel die Wahrscheinlichkeit von Temperaturen von über 40 °C zunehmen lassen, die für das Pflanzenwachstum zu hoch sind. Die Zerstörung von Anbaufrüchten durch Hitzewellen wird daher ein ernsthaftes Problem sein. Negative Folgen für die Vegetation und landwirtschaftliche Produktion werden unvermeidlich sein. Hinzu kommt, dass mit der zunehmenden Anzahl von heißen, aber auch trockenen Tagen im Sommerhalbjahr auch die Feuergefahr zunimmt.[6]
Höhere Temperaturen erhöhen das Wachstumstempo, verkürzen den Wachstumszyklus und reduzieren so die Zeit für die Bildung von Biomasse. Im Gegensatz zu früheren Studien wird nach den Berechnungen von Ferris et al. (2011) das erwartete wärmere und trockenere Klima die Ernten so stark verringern, dass die Verluste durch die positiven Effekte einer zunehmenden CO2-Konzentration (sog. CO2-Düngungseffekt) nicht ausgeglichen werden können.[3] Zu einer ähnlichen Einschätzung kommen auch Ruiz-Ramos et al. (2017).[12] Dürren und Hitzestress werden hiernach vor allem den Weizen betreffen, bei dem mit starken Ernteeinbußen gerechnet werden muss. Das Hauptproblem werden die hohen Temperaturen und die daraus folgende Erhöhung der potentiellen Verdunstung und der Wasserknappheit sein, die durch den Düngungseffekt einer höheren CO2-Konzentration nicht kompensiert werden könnten. Für Winter-Weizen in Spanien werden sogar Ernteeinbußen von 21 % bis zum Ende des 21. Jahrhunderts projiziert.[12]
Ebenso wird mit einer Abnahme der Wachstumszeit bei Tomaten um 10-20 Tage gerechnet, in manchen Regionen Spaniens sogar um 48 Tage. Das könnte bei der Tomate zu einer Reduktion des Ernteertrages um 30 % bei Bewässerungsfeldbau und um bis zu 80 % bei Regenfeldbau, der im Tomatenanbau allerdings selten ist, führen.[11] Ähnlich werden die Folgen des Klimawandels, die den Huglin-Index auf rund 3000 steigen lassen könnten, auf die Weinqualität gravierend sein.[6] Bei zu hohen Temperaturen beginnt das Wachstum früher und läuft schneller ab. U.a. nimmt dadurch der Zucker- und Alkoholgehalt zu und der Säuregehalt verringert sich. Das kann bei manchen Weinsorten die Ausgewogenheit des Geschmacks beeinträchtigen. Auch die Bildung der Aroma- und Farbstoffe kann durch zu hohe Temperaturen beeinträchtigt werden.[13]
Einzelnachweise
- ↑ Nach neuerer Forschung gab es global mehrere Zentren, in denen der Ackerbau sich entwickelte: Ellis, E. C., J. O. Kaplan, D. Q. Fuller, S. Vavrus, K. Klein Goldwijk & P. Verburg (2013): Used planet: A global history, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110, 7978–7985
- ↑ 2,0 2,1 Ferrise, R., M. Moriondo, G. Trombi, F. Miglietta , and M. Bindi (2013): Climate Change Impacts on Typical Mediterranean Crops and Evaluation of Adaptation Strategies to Cope, in: A. Navarra and L. Tubiana (eds.): Regional Assessment of Climate Change in the Mediterranean: Volume 2: Agriculture, Forests and Ecosystem Services and People, Advances in Global Change Research 51, DOI 10.1007/978-94-007-5772-1_4
- ↑ 3,0 3,1 Ferrise, R., Moriondo, M., Bindi, M., 2011. Probabilistic assessments of climate changeimpacts on durum wheat in the Mediterranean region. Natural Hazards Earth System Sciences 11, 1293–1302
- ↑ Vicente-Serrano, S.M., et al. (2014): Evidence of increasing drought severity caused by temperature rise in southern Europe, Environmental Research Letters, doi:10.1088/1748-9326/9/4/044001
- ↑ IPCC (2007): Climate Change 2007, Working Group II: "Impacts, Adaptation and Vulnerability", Box 5.1.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Trnka, M., et al. (2011): Agroclimatic conditions in Europe under climate change, Global Change Biology (2011) 17, 2298–2318
- ↑ IPCC (2014): Climate Change 2014, Working Group II: Impacts, Adaptation and Vulnerability, 23.4
- ↑ Moore, F.C, D.B. Lobell (2015): The fingerprint of climate trends on European crop yields. Proc Natl Acad Sci USA 112(9): 2670–2675
- ↑ Giorgi, F. (2006): Climate change Hot-spots. Geophysical Research Letters 33, L08707
- ↑ Giorgi, F., & P. Lionello (2008): Climate change projections for the Mediterranean region, Global and Planetary Change 63, 90-104
- ↑ 11,0 11,1 Saadi S., Todorovica M., Tanasijevic L., Pereira L. S. , Pizzigalli C., Lionello P. (2014): Climate change and Mediterranean agriculture: Impacts on winter wheat and tomato crop evapotranspiration, irrigation requirements and yield, 2014, Agricultural Water Management, DOI: 10.1016/j.agwat.2014.05.008
- ↑ 12,0 12,1 Ruiz-Ramos, A., et al. (2017): Adaptation response surfaces for managing wheat under perturbed climate and CO2 in a Mediterranean environment, Agricultural Systems (2017), http://dx.doi.org/10.1016/j.agsy.2017.01.009
- ↑ Schultz, H.R., und G.V. Jones (2008): Veränderungen in der Landwirtschaft am Beispiel des Weinanbaus, in: Lozán, J.L./ Graßl, H./ Jendritzky, G./ Karbe, L./ Reise, K./ Maier, W.A. (Hrsg.): Warnsignal Klima. Gesundheitsrisiken. Gefahren für Pflanzen, Tiere und Menschen. Hamburg, S. 268-272
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