Klimaänderungen und Landwirtschaft - Versionsgeschichte

Dieter Kasang: /* Der CO2-Düngeeffekt */

2026-05-12T15:53:06Z

Der CO2-Düngeeffekt

← Nächstältere Version		Version vom 12. Mai 2026, 15:53 Uhr
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	== Der CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt ==		== Der CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt ==
			* Hauptartikel: [[Der CO2-Düngeeffekt]]
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Dieter Kasang am 7. Mai 2026 um 18:41 Uhr

2026-05-07T18:41:25Z

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	Die Landwirtschaft ist nicht nur ein wesentlicher Antrieb des globalen [[Klimawandel]]s, sie ist wie kaum ein anderer Wirtschaftssektor auch selbst stark davon betroffen. Der Klimawandel ändert die Verteilung der [[Niederschlag\|Niederschläge]] und erhöht die Temperatur mit Folgen einer Zunahme von Intensität und Häufigkeit von [[Wetterextreme und Klimawandel\|Extremereignissen]] wie [[Hitzewellen]], [[Dürren]], [[Starkniederschläge und Hochwasser\|Starkniederschläge]]n und [[Außertropische Stürme\|Stürmen]]. Höhere Temperaturen können die Population von Schädlingen und ihre Verbreitungsgebiete vergrößern, was wiederum den verstärkten Einsatz von Pestiziden zur Folge haben kann. Allerdings hat die Hauptursache des Klimawandels, die höhere [[Kohlendioxid-Konzentration\|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] in der [[Aufbau der Atmosphäre\|Atmosphäre]], ein stärkeres Pflanzenwachstum zur Folge und kann manche negativen Folgen ausgleichen. Insgesamt wirkt sich der anthropogene, vom Menschen gemachte Klimawandel aber negativ auf die Landwirtschaft aus. So wird sich laut Weltklimarat [[IPCC]] durch den Klimawandel das Hungerrisiko bis 2050 für 80 Mio. Menschen bzw. 10% mehr als gegenwärtig erhöhen.<ref name="IPCC 2022a">IPCC AR6 WGII (2022a): Food, Fibre, and Other Ecosystem Products, 5.2</ref> Das muss auf dem Hintergrund gesehen werden, dass der Bedarf an Nahrungsmitteln durch das Bevölkerungswachstum und Änderungen der Ernährungsgewohnheiten nach manchen Prognosen bis 2050 global um 30-62% steigen wird.<ref name="van Dijk 2021">van Dijk, M., T. Morley, M.L. Rau & Y. Saghai (2021): [https://www.nature.com/articles/s43016-021-00322-9 A meta-analysis of projected global food demand and population at risk of hunger for the period 2010–2050]. Nat. Food 2, 494–501</ref>		Die Landwirtschaft ist nicht nur ein wesentlicher Antrieb des globalen [[Klimawandel]]s, sie ist wie kaum ein anderer Wirtschaftssektor auch selbst stark davon betroffen. Der Klimawandel ändert die Verteilung der [[Niederschlag\|Niederschläge]] und erhöht die Temperatur mit Folgen einer Zunahme von Intensität und Häufigkeit von [[Wetterextreme und Klimawandel\|Extremereignissen]] wie [[Hitzewellen]], [[Dürren]], [[Starkniederschläge und Hochwasser\|Starkniederschläge]]n und [[Außertropische Stürme\|Stürmen]]. Höhere Temperaturen können die Population von Schädlingen und ihre Verbreitungsgebiete vergrößern, was wiederum den verstärkten Einsatz von Pestiziden zur Folge haben kann. Allerdings hat die Hauptursache des Klimawandels, die höhere [[Kohlendioxid-Konzentration\|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] in der [[Aufbau der Atmosphäre\|Atmosphäre]], ein stärkeres Pflanzenwachstum zur Folge und kann manche negativen Folgen ausgleichen. Insgesamt wirkt sich der anthropogene, vom Menschen gemachte Klimawandel aber negativ auf die Landwirtschaft aus. So wird sich laut Weltklimarat [[IPCC]] durch den Klimawandel das Hungerrisiko bis 2050 für 80 Mio. Menschen bzw. 10% mehr als gegenwärtig erhöhen.<ref name="IPCC 2022a">IPCC AR6 WGII (2022a): Food, Fibre, and Other Ecosystem Products, 5.2</ref> Das muss auf dem Hintergrund gesehen werden, dass der Bedarf an Nahrungsmitteln durch das Bevölkerungswachstum und Änderungen der Ernährungsgewohnheiten nach manchen Prognosen bis 2050 global um 30-62% steigen wird.<ref name="van Dijk 2021">van Dijk, M., T. Morley, M.L. Rau & Y. Saghai (2021): [https://www.nature.com/articles/s43016-021-00322-9 A meta-analysis of projected global food demand and population at risk of hunger for the period 2010–2050]. Nat. Food 2, 494–501</ref>

	== Der CO<sub>2</sub>-~~Düngungseffekt~~ ==		== Der CO<sub>2</sub>-Düngeeffekt ==
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Dieter Kasang: /* Niederschlag und Wasserversorgung */

2026-05-05T16:53:40Z

Niederschlag und Wasserversorgung

← Nächstältere Version		Version vom 5. Mai 2026, 16:53 Uhr
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	Die Wasserversorgung ist ein wesentlicher Faktor in der Landwirtschaft. Wasser- oder Dürrestress können die Reifung von Saaten verzögern oder die Photosynthese durch Schließung der Stomata reduzieren. Andererseits kann zu viel Wasser, z.B. durch Starkniederschläge, die Sauerstoffversorgung behindern und das Wachstum der Wurzeln und die Nährstoffaufnahme verringern. Bei Dürrestress reagieren einzelne Anbaufrüchte sehr unterschiedlich. Bei Weizen sind die Ernteverluste verhältnismäßig gering, bei Mais deutlich höher. Gegenüber Staunässe sind vor allem Sorghum und Mais empfindlich, Weizen etwas weniger.<ref name="Rezaei 2023"/>		Die Wasserversorgung ist ein wesentlicher Faktor in der Landwirtschaft. Wasser- oder Dürrestress können die Reifung von Saaten verzögern oder die Photosynthese durch Schließung der Stomata reduzieren. Andererseits kann zu viel Wasser, z.B. durch Starkniederschläge, die Sauerstoffversorgung behindern und das Wachstum der Wurzeln und die Nährstoffaufnahme verringern. Bei Dürrestress reagieren einzelne Anbaufrüchte sehr unterschiedlich. Bei Weizen sind die Ernteverluste verhältnismäßig gering, bei Mais deutlich höher. Gegenüber Staunässe sind vor allem Sorghum und Mais empfindlich, Weizen etwas weniger.<ref name="Rezaei 2023"/>

	23 % der globalen Anbaugebiete werden gegenwärtig bewässert,<ref name="IPCC 2022b">IPCC AR6 WGII (2022b): Water, 4.3.1</ref> ein Wert, der sich bis zum Ende des 20. Jahrhunderts um bis zu 20% steigern könnte.<ref name="Subedi 2023">Subedi, B., A. Poudel & S. Aryal (2023): [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723078695 The impact of climate change on insect pest biology and ecology: Implications for pest management strategies, crop production, and food security], Journal of Agriculture and Food Research 14</ref> Sie produzieren 40% der globalen Ernten.<ref name="Yang 2024"/> Die Änderung der Niederschläge, die Erwärmung und das höhere CO<sub>2</sub>-Angebot können heutige Regenfeldbaugebiete z.B. in den USA, Brasilien, Kanada, China und Russland zu einem erheblichen Teil in Bewässerungsland verwandeln. Wichtige Wasserressourcen sind für viele Trockengebiete die Schneelagen und Gletscher in benachbarten Gebirgen. Das Abschmelzen von Schnee und Eis durch den Temperaturanstieg bedeutet für talabwärts liegende Anbaugebiete aber ein erhebliches Risiko,<ref name="Qin 2020">Qin, Y., J.T. Abatzoglou, S. Siebertet al. (2020): [https://doi.org/10.1038/s41558-020-0746-8 Agricultural risks from changing snowmelt]. Nat. Clim. Chang. 10, 459–465</ref> so in den Anden, in Mittelasien und im Himalaya.<ref name="Yang 2024"/>		23 % der globalen Anbaugebiete werden gegenwärtig bewässert,<ref name="IPCC 2022b">IPCC AR6 WGII (2022b): Water, 4.3.1</ref> ein Wert, der sich bis zum Ende des 21. Jahrhunderts um bis zu 20% steigern könnte.<ref name="Subedi 2023">Subedi, B., A. Poudel & S. Aryal (2023): [https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0048969723078695 The impact of climate change on insect pest biology and ecology: Implications for pest management strategies, crop production, and food security], Journal of Agriculture and Food Research 14</ref> Sie produzieren 40% der globalen Ernten.<ref name="Yang 2024"/> Die Änderung der Niederschläge, die Erwärmung und das höhere CO<sub>2</sub>-Angebot können heutige Regenfeldbaugebiete z.B. in den USA, Brasilien, Kanada, China und Russland zu einem erheblichen Teil in Bewässerungsland verwandeln. Wichtige Wasserressourcen sind für viele Trockengebiete die Schneelagen und Gletscher in benachbarten Gebirgen. Das Abschmelzen von Schnee und Eis durch den Temperaturanstieg bedeutet für talabwärts liegende Anbaugebiete aber ein erhebliches Risiko,<ref name="Qin 2020">Qin, Y., J.T. Abatzoglou, S. Siebertet al. (2020): [https://doi.org/10.1038/s41558-020-0746-8 Agricultural risks from changing snowmelt]. Nat. Clim. Chang. 10, 459–465</ref> so in den Anden, in Mittelasien und im Himalaya.<ref name="Yang 2024"/>

	[[Bild:Wassernutzung-Mittelmeerrau.jpg\|thumb\|580px\|Abb. 6: Wasserprobleme im Mittelmeerraum: Wassernutzung und Entsalzung, übersetzt]]		[[Bild:Wassernutzung-Mittelmeerrau.jpg\|thumb\|580px\|Abb. 6: Wasserprobleme im Mittelmeerraum: Wassernutzung und Entsalzung, übersetzt]]

Dieter Kasang: /* Der CO2-Düngungseffekt */

2026-05-05T14:53:55Z

Der CO2-Düngungseffekt

← Nächstältere Version		Version vom 5. Mai 2026, 14:53 Uhr
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	Freilandversuche mit höherer CO<sub>2</sub>-Anreicherung belegen, dass C<sub>4</sub>-Anbaufrüchte von dem höheren CO<sub>2</sub>-Angebot nur bei Dürren profitieren, der Nutzen bei C<sub>3</sub>-Anbaufrüchten (z.B. Reis, Weizen, Sojabohnen und die meisten Obst- und Gemüsesorten) aber durchgehend ist. Etwa 75 % der heutigen Getreidearten beruhen auf der C<sub>3</sub>-Photosynthese. Allerdings könnten zunehmende Dürren dem [[Wirkung_von_Kohlendioxid_und_Ozon#CO2-Düngungseffekt\|CO<sub>2</sub>-Düngungseffek]]t mindestens teilweise entgegenwirken.<ref name="Yang 2024">Yang, Y., D. Tilman, Z. Jin et al. (2024): [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn3747 Climate change exacerbates the environmental impacts of agriculture]. Science 385, eadn3747</ref>		Freilandversuche mit höherer CO<sub>2</sub>-Anreicherung belegen, dass C<sub>4</sub>-Anbaufrüchte von dem höheren CO<sub>2</sub>-Angebot nur bei Dürren profitieren, der Nutzen bei C<sub>3</sub>-Anbaufrüchten (z.B. Reis, Weizen, Sojabohnen und die meisten Obst- und Gemüsesorten) aber durchgehend ist. Etwa 75 % der heutigen Getreidearten beruhen auf der C<sub>3</sub>-Photosynthese. Allerdings könnten zunehmende Dürren dem [[Wirkung_von_Kohlendioxid_und_Ozon#CO2-Düngungseffekt\|CO<sub>2</sub>-Düngungseffek]]t mindestens teilweise entgegenwirken.<ref name="Yang 2024">Yang, Y., D. Tilman, Z. Jin et al. (2024): [https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn3747 Climate change exacerbates the environmental impacts of agriculture]. Science 385, eadn3747</ref>

	Berechnungen mit [[Erdsystemmodelle]]n nach dem [[SSP-Szenarien\|Szenario SSP5-8.5]] kommen zu dem Ergebnis, dass gegen Ende des 21. Jahrhunderts im Vergleich zum Ende des 20. Jahrhunderts auf über 46% der bewachsenen Landflächen auf der Nordhalbkugel der CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt abnehmen wird. Dieser Trend wird teilweise verringert durch eine Zunahme der Photosynthese infolge des höheren CO<sub>2</sub>-Gehalts in der Atmosphäre in t[[Tropen\|ropischen Gebieten]], die jedoch nur auf 33% der bewachsenen Fläche erfolgen wird. Eine globale Vergleichsrechnung nach dem hohen Szenario SSP5-8.5 zwischen dem direkten CO<sub>2</sub>-Effekt (= CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt) und dem indirekten CO<sub>2</sub>-Effekt (= klimatische Auswirkungen) kommt zu dem Ergebnissen, dass gegen Ende des 21. Jahrhunderts auf knapp der Hälfte der bewachsenen Fläche der Erde das abnehmende Pflanzenwachstum durch den indirekte Effekt, d.h. durch ~~klimatishe~~ Wirkungen wie Hitzewellen und Dürren (s.u.), überwiegen wird. Der wichtigste Faktor dabei ist die Abnahme der Bodenfeuchtigkeit durch eine erhöhte [[Verdunstung]] als Folge der höheren Temperaturen und häufigerer Dürren.<ref name="Chen 2024">Chen, Z., W. Wang, G. Forzieri et al. (2024): [https://doi.org/10.1038/s41467-024-45957-x Transition from positive to negative indirect CO2 effects on the vegetation carbon uptake]. Nat Commun 15, 1500</ref>		Berechnungen mit [[Erdsystemmodelle]]n nach dem [[SSP-Szenarien\|Szenario SSP5-8.5]] kommen zu dem Ergebnis, dass gegen Ende des 21. Jahrhunderts im Vergleich zum Ende des 20. Jahrhunderts auf über 46% der bewachsenen Landflächen auf der Nordhalbkugel der CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt abnehmen wird. Dieser Trend wird teilweise verringert durch eine Zunahme der Photosynthese infolge des höheren CO<sub>2</sub>-Gehalts in der Atmosphäre in t[[Tropen\|ropischen Gebieten]], die jedoch nur auf 33% der bewachsenen Fläche erfolgen wird. Eine globale Vergleichsrechnung nach dem hohen Szenario SSP5-8.5 zwischen dem direkten CO<sub>2</sub>-Effekt (= CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt) und dem indirekten CO<sub>2</sub>-Effekt (= klimatische Auswirkungen) kommt zu dem Ergebnissen, dass gegen Ende des 21. Jahrhunderts auf knapp der Hälfte der bewachsenen Fläche der Erde das abnehmende Pflanzenwachstum durch den indirekte Effekt, d.h. durch klimatische Wirkungen wie Hitzewellen und Dürren (s.u.), überwiegen wird. Der wichtigste Faktor dabei ist die Abnahme der Bodenfeuchtigkeit durch eine erhöhte [[Verdunstung]] als Folge der höheren Temperaturen und häufigerer Dürren.<ref name="Chen 2024">Chen, Z., W. Wang, G. Forzieri et al. (2024): [https://doi.org/10.1038/s41467-024-45957-x Transition from positive to negative indirect CO2 effects on the vegetation carbon uptake]. Nat Commun 15, 1500</ref>

	== Temperaturanstieg ==		== Temperaturanstieg ==

Dieter Kasang: /* Regionale Änderungen */

2026-05-04T18:54:17Z

Regionale Änderungen

← Nächstältere Version		Version vom 4. Mai 2026, 18:54 Uhr
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	Abb. 9 zeigt das beträchtliche Risiko für Anbauflächen von Grundnahrungsmitteln in Großregionen der Erde bei künftigen Erwärmungsgraden, dass mindestens 25% der gegenwärtigen Produktion sich nicht mehr unter geeigneten klimatischen Anbaubedingungen befinden. Im Mittleren Osten und Nordafrika ist das bereits für fast 50% des Anbaugebietes schon bei einer Erwärmung von 1,5°C der Fall. In Südasien sind über 80% der aktuellen Produktion bei einer Erwärmung von 4°C betroffen. Dagegen bestehen in Nordamerika, Europa und Mittelasien für mindestens 75% der Produktion auf etwa 80% der Anbaufläche auch bei einer Erwärmung bis 4 °C weiterhin geeignete Anbaubedingungen. Besonders betroffen von der Änderung geeigneter klimatischer Anbaubedingungen sind vor allem jene Regionen, die bereits gegenwärtig unter Nahrungsmittelknappheit leiden. Für die betroffenen Länder wird zugleich ein hohes Bevölkerungswachstum erwartet. Und ihre Ressourcen werden wahrscheinlich nicht ausreichen, um geeignete Investitionen zur Anpassung an die künftigen Klimaänderungen zu implementieren.<ref name="Heikonen 2025"/> Bezieht man die Resilienz der in den gefährdeten Gebieten existierenden Gesellschaften mit ein, dann sind durch die klimatischen Veränderungen am stärksten ~~der~~ Südasien und Sub-Sahara-Afrika bedroht. Hier sind Zweidrittel der Anbauproduktion und über 70% der Viehzucht gefährdet. Andererseits werden sich in den meisten europäischen Ländern, in großen Teilen Nordamerikas und Ostasiens die landwirtschaftlichen Produktionsbedingungen nur wenig verändern (Abb. 10).<ref name="Kummu 2021">Kummu, M., M. Heino, M. Taka, O. Varis, D. Viviroli (2021): [https://doi.org/10.1016/j.oneear.2021.04.017 Climate change risks pushing one-third of global food production outside the safe climatic space], One Earth, 4, 720-729</ref>		Abb. 9 zeigt das beträchtliche Risiko für Anbauflächen von Grundnahrungsmitteln in Großregionen der Erde bei künftigen Erwärmungsgraden, dass mindestens 25% der gegenwärtigen Produktion sich nicht mehr unter geeigneten klimatischen Anbaubedingungen befinden. Im Mittleren Osten und Nordafrika ist das bereits für fast 50% des Anbaugebietes schon bei einer Erwärmung von 1,5°C der Fall. In Südasien sind über 80% der aktuellen Produktion bei einer Erwärmung von 4°C betroffen. Dagegen bestehen in Nordamerika, Europa und Mittelasien für mindestens 75% der Produktion auf etwa 80% der Anbaufläche auch bei einer Erwärmung bis 4 °C weiterhin geeignete Anbaubedingungen. Besonders betroffen von der Änderung geeigneter klimatischer Anbaubedingungen sind vor allem jene Regionen, die bereits gegenwärtig unter Nahrungsmittelknappheit leiden. Für die betroffenen Länder wird zugleich ein hohes Bevölkerungswachstum erwartet. Und ihre Ressourcen werden wahrscheinlich nicht ausreichen, um geeignete Investitionen zur Anpassung an die künftigen Klimaänderungen zu implementieren.<ref name="Heikonen 2025"/> Bezieht man die Resilienz der in den gefährdeten Gebieten existierenden Gesellschaften mit ein, dann sind durch die klimatischen Veränderungen am stärksten Südasien und Sub-Sahara-Afrika bedroht. Hier sind Zweidrittel der Anbauproduktion und über 70% der Viehzucht gefährdet. Andererseits werden sich in den meisten europäischen Ländern, in großen Teilen Nordamerikas und Ostasiens die landwirtschaftlichen Produktionsbedingungen nur wenig verändern (Abb. 10).<ref name="Kummu 2021">Kummu, M., M. Heino, M. Taka, O. Varis, D. Viviroli (2021): [https://doi.org/10.1016/j.oneear.2021.04.017 Climate change risks pushing one-third of global food production outside the safe climatic space], One Earth, 4, 720-729</ref>

	Eine weitere Wirkung des Klimawandels ist die Reduzierung der Vielfalt der Anbaufrüchte an einem Ort bzw. der Diversität der Anbaufrüchte. Schon bei einer globalen Erwärmung um 2 °C würde auf mehr als der Hälfte der Anbaufläche die Diversität der Anbaufrüchte abnehmen. Die stärkste Abnahme findet sich auch hier in Sub-Sahara-Afrika und Südasien, wo der Rückgang sogar auf mehr als 70% des Anbaugebiets bei einer Temperaturzunahme von 2 °C stattfinden würde. Dagegen würde die Diversität in Nordamerika, Lateinamerika, Europa und Mittelasien selbst bei einer Erwärmung um bis zu 3 °C nicht abnehmen. In Nordamerika würde sie sogar auf einem Drittel der Anbaufläche zunehmen, in Europa und Mittelasien etwa gleichbleiben.<ref name="Heikonen 2025"/>		Eine weitere Wirkung des Klimawandels ist die Reduzierung der Vielfalt der Anbaufrüchte an einem Ort bzw. der Diversität der Anbaufrüchte. Schon bei einer globalen Erwärmung um 2 °C würde auf mehr als der Hälfte der Anbaufläche die Diversität der Anbaufrüchte abnehmen. Die stärkste Abnahme findet sich auch hier in Sub-Sahara-Afrika und Südasien, wo der Rückgang sogar auf mehr als 70% des Anbaugebiets bei einer Temperaturzunahme von 2 °C stattfinden würde. Dagegen würde die Diversität in Nordamerika, Lateinamerika, Europa und Mittelasien selbst bei einer Erwärmung um bis zu 3 °C nicht abnehmen. In Nordamerika würde sie sogar auf einem Drittel der Anbaufläche zunehmen, in Europa und Mittelasien etwa gleichbleiben.<ref name="Heikonen 2025"/>

Dieter Kasang: /* Niederschlag und Wasserversorgung */

2026-01-14T20:02:01Z

Niederschlag und Wasserversorgung

← Nächstältere Version		Version vom 14. Januar 2026, 20:02 Uhr
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	Steht nicht genügend Oberflächenwasser zur Verfügung, nutzen die Bauern notgedrungen vorhandene Grundwasserreserven. Schon heute werden auf 40% der bewässerten Felder Grundwasserressourcen genutzt. Große Mengen an Grundwasser haben die Intensivierung der Landwirtschaft durch die Grüne Revolution in verschiedenen Regionen der Welt seit den 1970er Jahren ermöglicht. Grundwasser ist die Basis für die Produktion von ca. 40 Prozent der weltweiten Ernte, z.B. von Grundnahrungsmitteln wie Reis und Weizen. In Indien sichert die Bewässerung mit Grundwasser 28 Prozent der gesamten jährlichen bewässerten Pflanzenproduktion und mehr als die Hälfte der bewässerten Pflanzenproduktion in der Trockenzeit. In den ariden und semiariden Gebieten des Nahen Ostens ist Grundwasser traditionell die Grundlage der Ernährungssicherheit.<ref name="Rodella 2023">Rodella, A.-S., E. Zaveri & F. Bertone, World Bank (2023): [https://openknowledge.worldbank.org/entities/publication/33f10171-511d-4ee4-bfde-49b728ed6f04 The Hidden Wealth of Nations: The Economics of Groundwater in Times of Climate change]</ref> In Subsahara-Afrika sind die Grundwasserreserven größtenteils noch wenig erschlossen. Während in Südasien auf 57 % der bewirtschafteten Fläche Grundwasser genutzt wird, sind es in Subsahara-Afrika nur 5%.<ref name="UN 2022">United Nations, The United Nations World Water Development Report 2022 (2022): [https://www.unwater.org/publications/un-world-water-development-report-2022 Groundwater: Making the invisible visible]. UNESCO, Paris</ref>		Steht nicht genügend Oberflächenwasser zur Verfügung, nutzen die Bauern notgedrungen vorhandene Grundwasserreserven. Schon heute werden auf 40% der bewässerten Felder Grundwasserressourcen genutzt. Große Mengen an Grundwasser haben die Intensivierung der Landwirtschaft durch die Grüne Revolution in verschiedenen Regionen der Welt seit den 1970er Jahren ermöglicht. Grundwasser ist die Basis für die Produktion von ca. 40 Prozent der weltweiten Ernte, z.B. von Grundnahrungsmitteln wie Reis und Weizen. In Indien sichert die Bewässerung mit Grundwasser 28 Prozent der gesamten jährlichen bewässerten Pflanzenproduktion und mehr als die Hälfte der bewässerten Pflanzenproduktion in der Trockenzeit. In den ariden und semiariden Gebieten des Nahen Ostens ist Grundwasser traditionell die Grundlage der Ernährungssicherheit.<ref name="Rodella 2023">Rodella, A.-S., E. Zaveri & F. Bertone, World Bank (2023): [https://openknowledge.worldbank.org/entities/publication/33f10171-511d-4ee4-bfde-49b728ed6f04 The Hidden Wealth of Nations: The Economics of Groundwater in Times of Climate change]</ref> In Subsahara-Afrika sind die Grundwasserreserven größtenteils noch wenig erschlossen. Während in Südasien auf 57 % der bewirtschafteten Fläche Grundwasser genutzt wird, sind es in Subsahara-Afrika nur 5%.<ref name="UN 2022">United Nations, The United Nations World Water Development Report 2022 (2022): [https://www.unwater.org/publications/un-world-water-development-report-2022 Groundwater: Making the invisible visible]. UNESCO, Paris</ref>

	Die afrikanischen Grundwasservorräte bergen jedoch ein großes Potential, die Versorgung mit Grundnahrungsmitteln zu verbessern und Folgen des Klimawandels wie Dürren abzumildern. Durch häufigere und intensivere Dürren und Änderungen der Niederschlagsverhältnisse kann die Grundwassernutzung verstärkt werden.<ref name="Yang 2023">Yang, Y., Z. Jin, N.D. Mueller (2023): [https://doi.org/10.1038/s43016-023-00821-x Sustainable irrigation and climate feedbacks]. Nat. Food 4, 654–663</ref> Durch eine intensivere Nutzung sind die Vorräte an Grundwasser jedoch weltweit in Gefahr, mit Folgen für die Versorgung der Bevölkerung mit Grundnahrungsmitteln. Nach Modellberechnungen belaufen sich die Abnahmen der Vorräte auf 100-300 km<sup>3</sup> jährlich. Hinzu kommt eine zunehmende Verschmutzung des Grundwassers durch Pestizide und das Eindringen von Salzwasser.<ref name="UN 2022"/> Letzteres ist ein weit verbreitetes Problem im Mittelmeerraum, dem man versucht mit Entsalzungsanlagen zu begegnen (Abb. 6).		Die afrikanischen Grundwasservorräte bergen jedoch ein großes Potential, die Versorgung mit Grundnahrungsmitteln zu verbessern und Folgen des Klimawandels wie Dürren abzumildern. Durch häufigere und intensivere Dürren und Änderungen der Niederschlagsverhältnisse kann die Grundwassernutzung verstärkt werden.<ref name="Yang 2023">Yang, Y., Z. Jin, N.D. Mueller (2023): [https://doi.org/10.1038/s43016-023-00821-x Sustainable irrigation and climate feedbacks]. Nat. Food 4, 654–663</ref> Durch eine intensivere Nutzung sind die Vorräte an Grundwasser jedoch weltweit in Gefahr, mit Folgen für die Versorgung der Bevölkerung mit Grundnahrungsmitteln. Nach Modellberechnungen belaufen sich die Abnahmen der Vorräte auf 100-300 km<sup>3</sup> jährlich. Hinzu kommt eine zunehmende Verschmutzung des Grundwassers durch Pestizide und das Eindringen von Salzwasser.<ref name="UN 2022"/> Letzteres ist ein weit verbreitetes Problem z.B. im Mittelmeerraum, dem man versucht mit Entsalzungsanlagen zu begegnen (Abb. 6).

	== Extremereignisse ==		== Extremereignisse ==

Dieter Kasang: /* Einleitung */

2026-01-11T09:14:27Z

Einleitung

← Nächstältere Version		Version vom 11. Januar 2026, 09:14 Uhr
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	[[Bild:Einflussfaktoren landwirtschaft.jpg\|thumb\|540px\|Abb. 1: Wechselwirkung zwischen Landwirtschaft und Klima und andere Einflussfaktoren]]		[[Bild:Einflussfaktoren landwirtschaft.jpg\|thumb\|540px\|Abb. 1: Wechselwirkung zwischen Landwirtschaft und Klima und andere Einflussfaktoren]]
	== Einleitung ==		== Einleitung ==
	Die Landwirtschaft ist nicht nur ein wesentlicher Antrieb des globalen [[Klimawandel]]s, sie ist ~~davon~~ wie kaum ein anderer Wirtschaftssektor auch selbst stark davon betroffen. Der Klimawandel ändert die Verteilung der [[Niederschlag\|Niederschläge]] und erhöht die Temperatur mit Folgen einer Zunahme von Intensität und Häufigkeit von [[Wetterextreme und Klimawandel\|Extremereignissen]] wie [[Hitzewellen]], [[Dürren]], [[Starkniederschläge und Hochwasser\|Starkniederschläge]]n und [[Außertropische Stürme\|Stürmen]]. Höhere Temperaturen können die Population von Schädlingen und ihre Verbreitungsgebiete vergrößern, was wiederum den verstärkten Einsatz von Pestiziden zur Folge haben kann. Allerdings hat die Hauptursache des Klimawandels, die höhere [[Kohlendioxid-Konzentration\|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] in der [[Aufbau der Atmosphäre\|Atmosphäre]], ein stärkeres Pflanzenwachstum zur Folge und kann manche negativen Folgen ausgleichen. Insgesamt wirkt sich der anthropogene, vom Menschen gemachte Klimawandel aber negativ auf die Landwirtschaft aus. So wird sich laut Weltklimarat [[IPCC]] durch den Klimawandel das Hungerrisiko bis 2050 für 80 Mio. Menschen bzw. 10% mehr als gegenwärtig erhöhen.<ref name="IPCC 2022a">IPCC AR6 WGII (2022a): Food, Fibre, and Other Ecosystem Products, 5.2</ref> Das muss auf dem Hintergrund gesehen werden, dass der Bedarf an Nahrungsmitteln durch das Bevölkerungswachstum und Änderungen der Ernährungsgewohnheiten nach manchen Prognosen bis 2050 global um 30-62% steigen wird.<ref name="van Dijk 2021">van Dijk, M., T. Morley, M.L. Rau & Y. Saghai (2021): [https://www.nature.com/articles/s43016-021-00322-9 A meta-analysis of projected global food demand and population at risk of hunger for the period 2010–2050]. Nat. Food 2, 494–501</ref>		Die Landwirtschaft ist nicht nur ein wesentlicher Antrieb des globalen [[Klimawandel]]s, sie ist wie kaum ein anderer Wirtschaftssektor auch selbst stark davon betroffen. Der Klimawandel ändert die Verteilung der [[Niederschlag\|Niederschläge]] und erhöht die Temperatur mit Folgen einer Zunahme von Intensität und Häufigkeit von [[Wetterextreme und Klimawandel\|Extremereignissen]] wie [[Hitzewellen]], [[Dürren]], [[Starkniederschläge und Hochwasser\|Starkniederschläge]]n und [[Außertropische Stürme\|Stürmen]]. Höhere Temperaturen können die Population von Schädlingen und ihre Verbreitungsgebiete vergrößern, was wiederum den verstärkten Einsatz von Pestiziden zur Folge haben kann. Allerdings hat die Hauptursache des Klimawandels, die höhere [[Kohlendioxid-Konzentration\|CO<sub>2</sub>-Konzentration]] in der [[Aufbau der Atmosphäre\|Atmosphäre]], ein stärkeres Pflanzenwachstum zur Folge und kann manche negativen Folgen ausgleichen. Insgesamt wirkt sich der anthropogene, vom Menschen gemachte Klimawandel aber negativ auf die Landwirtschaft aus. So wird sich laut Weltklimarat [[IPCC]] durch den Klimawandel das Hungerrisiko bis 2050 für 80 Mio. Menschen bzw. 10% mehr als gegenwärtig erhöhen.<ref name="IPCC 2022a">IPCC AR6 WGII (2022a): Food, Fibre, and Other Ecosystem Products, 5.2</ref> Das muss auf dem Hintergrund gesehen werden, dass der Bedarf an Nahrungsmitteln durch das Bevölkerungswachstum und Änderungen der Ernährungsgewohnheiten nach manchen Prognosen bis 2050 global um 30-62% steigen wird.<ref name="van Dijk 2021">van Dijk, M., T. Morley, M.L. Rau & Y. Saghai (2021): [https://www.nature.com/articles/s43016-021-00322-9 A meta-analysis of projected global food demand and population at risk of hunger for the period 2010–2050]. Nat. Food 2, 494–501</ref>

	== Der CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt ==		== Der CO<sub>2</sub>-Düngungseffekt ==

Dieter Kasang: /* Regionale Änderungen */

2025-04-28T16:44:59Z

Regionale Änderungen

← Nächstältere Version		Version vom 28. April 2025, 16:44 Uhr
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	Abb. 9 zeigt das beträchtliche Risiko für Anbauflächen von Grundnahrungsmitteln in Großregionen der Erde bei künftigen Erwärmungsgraden, dass mindestens 25% der gegenwärtigen Produktion sich nicht mehr unter geeigneten klimatischen Anbaubedingungen befinden. Im Mittleren Osten und Nordafrika ist das bereits für fast 50% des Anbaugebietes schon bei einer Erwärmung von 1,5°C der Fall. In Südasien sind über 80% der aktuellen Produktion bei einer Erwärmung von 4°C betroffen. Dagegen bestehen in Nordamerika, Europa und Mittelasien für mindestens 75% der Produktion auf etwa 80% der Anbaufläche auch bei einer Erwärmung bis 4 °C weiterhin geeignete Anbaubedingungen. Besonders betroffen von der Änderung geeigneter klimatischer Anbaubedingungen sind vor allem jene Regionen, die bereits gegenwärtig unter Nahrungsmittelknappheit leiden. Für die betroffenen Länder wird zugleich ein hohes Bevölkerungswachstum erwartet. Und ihre Ressourcen werden wahrscheinlich nicht ausreichen, um geeignete Investitionen zur Anpassung an die künftigen Klimaänderungen zu implementieren.<ref name="Heikonen 2025"/> Bezieht man die Resilienz der in den gefährdeten Gebieten existierenden Gesellschaften mit ein, dann sind durch die klimatischen Veränderungen am stärksten der Südasien und Sub-Sahara-Afrika bedroht. Hier sind Zweidrittel der Anbauproduktion und über 70% der Viehzucht gefährdet. Andererseits werden sich in den meisten europäischen Ländern, in großen Teilen Nordamerikas und Ostasiens die landwirtschaftlichen Produktionsbedingungen nur wenig verändern (Abb. 10).<ref name="Kummu 2021">Kummu, M., M. Heino, M. Taka, O. Varis, D. Viviroli (2021): [https://doi.org/10.1016/j.oneear.2021.04.017 Climate change risks pushing one-third of global food production outside the safe climatic space], One Earth, 4, 720-729</ref>		Abb. 9 zeigt das beträchtliche Risiko für Anbauflächen von Grundnahrungsmitteln in Großregionen der Erde bei künftigen Erwärmungsgraden, dass mindestens 25% der gegenwärtigen Produktion sich nicht mehr unter geeigneten klimatischen Anbaubedingungen befinden. Im Mittleren Osten und Nordafrika ist das bereits für fast 50% des Anbaugebietes schon bei einer Erwärmung von 1,5°C der Fall. In Südasien sind über 80% der aktuellen Produktion bei einer Erwärmung von 4°C betroffen. Dagegen bestehen in Nordamerika, Europa und Mittelasien für mindestens 75% der Produktion auf etwa 80% der Anbaufläche auch bei einer Erwärmung bis 4 °C weiterhin geeignete Anbaubedingungen. Besonders betroffen von der Änderung geeigneter klimatischer Anbaubedingungen sind vor allem jene Regionen, die bereits gegenwärtig unter Nahrungsmittelknappheit leiden. Für die betroffenen Länder wird zugleich ein hohes Bevölkerungswachstum erwartet. Und ihre Ressourcen werden wahrscheinlich nicht ausreichen, um geeignete Investitionen zur Anpassung an die künftigen Klimaänderungen zu implementieren.<ref name="Heikonen 2025"/> Bezieht man die Resilienz der in den gefährdeten Gebieten existierenden Gesellschaften mit ein, dann sind durch die klimatischen Veränderungen am stärksten der Südasien und Sub-Sahara-Afrika bedroht. Hier sind Zweidrittel der Anbauproduktion und über 70% der Viehzucht gefährdet. Andererseits werden sich in den meisten europäischen Ländern, in großen Teilen Nordamerikas und Ostasiens die landwirtschaftlichen Produktionsbedingungen nur wenig verändern (Abb. 10).<ref name="Kummu 2021">Kummu, M., M. Heino, M. Taka, O. Varis, D. Viviroli (2021): [https://doi.org/10.1016/j.oneear.2021.04.017 Climate change risks pushing one-third of global food production outside the safe climatic space], One Earth, 4, 720-729</ref>

	Eine weitere Wirkung des Klimawandels ist die Reduzierung der Vielfalt der Anbaufrüchte an einem Ort bzw. der Diversität der Anbaufrüchte. Schon bei einer globalen Erwärmung um 2 °C würde auf mehr als der Hälfte ~~der~~ der Anbaufläche die Diversität der Anbaufrüchte abnehmen. Die stärkste Abnahme findet sich auch hier in Sub-Sahara-Afrika und Südasien, wo der Rückgang sogar auf mehr als 70% des Anbaugebiets bei einer Temperaturzunahme von 2 °C stattfinden würde. Dagegen würde die Diversität in Nordamerika, Lateinamerika, Europa und Mittelasien selbst bei einer Erwärmung um bis 3 °C nicht abnehmen. In Nordamerika würde sie sogar auf ~~ein~~ Drittel der Anbaufläche zunehmen, in Europa und Mittelasien etwa gleichbleiben.<ref name="Heikonen 2025"/>		Eine weitere Wirkung des Klimawandels ist die Reduzierung der Vielfalt der Anbaufrüchte an einem Ort bzw. der Diversität der Anbaufrüchte. Schon bei einer globalen Erwärmung um 2 °C würde auf mehr als der Hälfte der Anbaufläche die Diversität der Anbaufrüchte abnehmen. Die stärkste Abnahme findet sich auch hier in Sub-Sahara-Afrika und Südasien, wo der Rückgang sogar auf mehr als 70% des Anbaugebiets bei einer Temperaturzunahme von 2 °C stattfinden würde. Dagegen würde die Diversität in Nordamerika, Lateinamerika, Europa und Mittelasien selbst bei einer Erwärmung um bis zu 3 °C nicht abnehmen. In Nordamerika würde sie sogar auf einem Drittel der Anbaufläche zunehmen, in Europa und Mittelasien etwa gleichbleiben.<ref name="Heikonen 2025"/>

	== Einzelnachweise ==		== Einzelnachweise ==

Dieter Kasang: /* Extremereignisse */

2025-04-28T16:43:25Z

Extremereignisse

← Nächstältere Version		Version vom 28. April 2025, 16:43 Uhr
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	Ein besonderes Risiko geht von zusammengesetzten Extremereignissen aus, vor allem von dem kombinierten Auftreten von Hitze- und Dürreereignissen. Zusammengesetzte Dürre- und Hitzeextreme haben in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Sie besitzen massive Auswirkungen auf landwirtschaftliche Ernten, vor allem auf die Weizenernten, die gegenüber derartigen Extremereignissen besonders anfällig sind. Der treibende Faktor ist dabei der Temperaturanstieg, der die Verdunstung verstärkt und damit den Pflanzen die Feuchtigkeit entzieht. Demgegenüber fallen Änderungen der Niederschläge weniger ins Gewicht.<ref name="He 2024">He, Y., Y. Zhao, S. Sun et al. (2024): [https://doi.org/10.1007/s10584-024-03718-1 Global warming determines future increase in compound dry and hot days within wheat growing seasons worldwide]. Climatic Change 177, 70</ref>		Ein besonderes Risiko geht von zusammengesetzten Extremereignissen aus, vor allem von dem kombinierten Auftreten von Hitze- und Dürreereignissen. Zusammengesetzte Dürre- und Hitzeextreme haben in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen. Sie besitzen massive Auswirkungen auf landwirtschaftliche Ernten, vor allem auf die Weizenernten, die gegenüber derartigen Extremereignissen besonders anfällig sind. Der treibende Faktor ist dabei der Temperaturanstieg, der die Verdunstung verstärkt und damit den Pflanzen die Feuchtigkeit entzieht. Demgegenüber fallen Änderungen der Niederschläge weniger ins Gewicht.<ref name="He 2024">He, Y., Y. Zhao, S. Sun et al. (2024): [https://doi.org/10.1007/s10584-024-03718-1 Global warming determines future increase in compound dry and hot days within wheat growing seasons worldwide]. Climatic Change 177, 70</ref>

	Fallen Dürre- und Hitzeextreme zusammen, sind die Folgen in der Regel deutlich stärker als bei gleichen Ereignissen, wenn sie getrennt auftreten. Die Ernten von Weizen, Reis, Mais und Gerste könnten sich durch gleichzeitigen Hitze- und Dürrestress um 60% verringern, bei Dürre alleine nur um 40% und bei Hitzeextremen um 30%. C<sub>3</sub>- und C<sub>4</sub>-Pflanzen sind davon etwa gleich betroffen. Eine höhere CO<sub>2</sub>-Konzentration kann die Ernteverluste abmildern, vor allem durch die bessere Wassernutzung der Pflanzen bei der Photosynthese. Sie kann jedoch die negativen Folgen von Dürren auf die Ernte nicht vollständig ausgleichen.<ref name="Rezaei 2023"/> Indien und Nordamerika werden nach Projektionen bis 2100 die Hotspots der Ernteschäden durch Hitze und Dürreextreme sein, aber auch die Türkei und das nördliche Kasachstan sind erheblich betroffen (Abb.).<ref name="He 2024"/>		Fallen Dürre- und Hitzeextreme zusammen, sind die Folgen in der Regel deutlich stärker als bei gleichen Ereignissen, wenn sie getrennt auftreten. Die Ernten von Weizen, Reis, Mais und Gerste könnten sich durch gleichzeitigen Hitze- und Dürrestress um 60% verringern, bei Dürre alleine nur um 40% und bei Hitzeextremen um 30%. C<sub>3</sub>- und C<sub>4</sub>-Pflanzen sind davon etwa gleich betroffen. Eine höhere CO<sub>2</sub>-Konzentration kann die Ernteverluste abmildern, vor allem durch die bessere Wassernutzung der Pflanzen bei der Photosynthese. Sie kann jedoch die negativen Folgen von Dürren auf die Ernte nicht vollständig ausgleichen.<ref name="Rezaei 2023"/> Indien und Nordamerika werden nach Projektionen bis 2100 die Hotspots der Ernteschäden durch Hitze und Dürreextreme sein, aber auch die Türkei und das nördliche Kasachstan sind erheblich betroffen (Abb. 8).<ref name="He 2024"/>

	== Schädlinge und Krankheiten ==		== Schädlinge und Krankheiten ==

Dieter Kasang: /* Extremereignisse */

2025-04-28T16:42:16Z

Extremereignisse

← Nächstältere Version		Version vom 28. April 2025, 16:42 Uhr
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	== Extremereignisse ==		== Extremereignisse ==
	[[Bild:Surface moisture 2100.jpg\|thumb\|580px\|Abb. 7: Änderung der Bodenfeuchte durch höhere Temperaturen und Verdunstung bis 2086-2100 im Vergleich zu 1982-1996 in %]]		[[Bild:Surface moisture 2100.jpg\|thumb\|580px\|Abb. 7: Änderung der Bodenfeuchte durch höhere Temperaturen und Verdunstung bis 2086-2100 im Vergleich zu 1982-1996 in %]]
	Der Klimawandel hat die Häufigkeit und Intensität von Extremereignissen verstärkt. In etlichen Fällen wurden dadurch Anbaufrüchte geschädigt und ganze Ernten zerstört. Schon in früheren Zeiten haben Dürren zu hohen Schäden in der Landwirtschaft geführt. Zwischen 1983 und 2009 hat es auf Dreiviertel der globalen Anbaufläche starke Ernteverluste durch Dürren gegeben. 2021 und 2022 war das besonders in Afrika und Mittelamerika der Fall. Auch extreme Niederschläge und Überschwemmungen haben lokal Ernten zerstört und Hungerkrisen ausgelöst.<ref name="Yang 2024"/> Berechnungen mit dem Szenario SSP5-8.5 kommen zu dem Ergebnissen, dass gegen Ende des 21. Jahrhunderts auf knapp der Hälfte der bewachsenen Fläche der Erde das Pflanzenwachstum abnehmen könnte. Ursache sind höhere Temperaturen und häufigere Dürren und vor allem die Abnahme der Bodenfeuchtigkeit infolge einer erhöhten Verdunstung.<ref name="Chen 2024"/>		Der Klimawandel hat die Häufigkeit und Intensität von Extremereignissen verstärkt. In etlichen Fällen wurden dadurch Anbaufrüchte geschädigt und ganze Ernten zerstört. Schon in früheren Zeiten haben Dürren zu hohen Schäden in der Landwirtschaft geführt. Zwischen 1983 und 2009 hat es auf Dreiviertel der globalen Anbaufläche starke Ernteverluste durch Dürren gegeben. 2021 und 2022 war das besonders in Afrika und Mittelamerika der Fall. Auch extreme Niederschläge und Überschwemmungen haben lokal Ernten zerstört und Hungerkrisen ausgelöst.<ref name="Yang 2024"/> Berechnungen mit dem Szenario SSP5-8.5 kommen zu dem Ergebnissen, dass gegen Ende des 21. Jahrhunderts auf knapp der Hälfte der bewachsenen Fläche der Erde das Pflanzenwachstum abnehmen könnte. Ursache sind höhere Temperaturen und häufigere Dürren und vor allem die Abnahme der Bodenfeuchtigkeit infolge einer erhöhten Verdunstung (Abb. 7).<ref name="Chen 2024"/>

	[[Bild:Hitze-Dürretage-Weizen.jpg\|thumb\|580px\|Abb. 8: Die Häufigkeit von Hitze- und Dürreextremen in Weizenanbaugebieten während der Wachstumszeit 2081-2100 nach dem Szenario SSP2-4.5 in Tagen pro Jahr.]]		[[Bild:Hitze-Dürretage-Weizen.jpg\|thumb\|580px\|Abb. 8: Die Häufigkeit von Hitze- und Dürreextremen in Weizenanbaugebieten während der Wachstumszeit 2081-2100 nach dem Szenario SSP2-4.5 in Tagen pro Jahr.]]