Globale Produktion

Abb. 1: Globale Produktion der wichtigsten Anbaufrüchte 2000-2022

Grundlagen

Die regional unterschiedlichen und teils gegenläufigen Effekte von Temperaturerhöhung, Niederschlagsveränderungen, CO₂-Erhöhung und weiterer Faktoren wie Extremereignissen, Krankheiten, Schädlingen etc. machen es sehr schwierig, zukünftige Wirkungen des Klimawandels auf die globale und regionale Nahrungsmittelproduktion einzuschätzen. Hinzu kommt, dass alle Entwicklungen von den gesellschaftlichen Szenarien abhängig sind, die den Klimaprojektionen zugrunde liegen.

Die landwirtschaftliche Fläche betrug 2022 4,78 Mrd. ha, wovon ca. 1/3 Anbauland und 2/3 Wiesen und Weiden waren. Ein wichtiger Faktor der Intensivierung ist die künstliche Bewässerung, die seit 2000 um 22% zugenommen hat und besonders in Indien, China und den USA betrieben wird. Durch die zunehmende Bewässerung, Mechanisierung, Düngemittel- und Pestizidanwendung hat die Beschäftigung in der Landwirtschaft trotz der erhöhten Produktion im Zeitraum 2000-2022 weltweit um 13% abgenommen und lag 2022 bei 26,2% aller Beschäftigten. Sie war mit 5,2% im Jahr 2022 besonders niedrig in Europa und mit 47,8% besonders hoch in Afrika.

Allgemeine Produktion

Die globalen Ernten der Hauptanbaufrüchte haben sich pro Einheit Landfläche seit 1960 um das 2,5-3fache erhöht. Die wichtigsten Gründe waren die Pflanzenzucht, die Düngung, die Bewässerung und eine integrierte Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten. In den letzten ca. zwei Jahrzehnten wuchs die Produktion wichtiger Anbaufrüchte um 56%, die Fleischproduktion um 55%. Über 20 Jahre gemittelt war Zuckerrohr mit 21% die nach Gewicht am meisten angebaute Frucht, gefolgt von Mais, Weizen und Reis (je 10%), Abb. 1. Während Brasilien 2022 der Hauptproduzent von Zuckerrohr war, dominierten Indien und China mit großem Abstand beim Reisanbau und Indonesien bei der Produktion von Palmöl. Die globale Fleischproduktion, dominiert von Hähnchen, Schweinen und Rindern, lag 2022 bei 361 Mio. t. Der Anteil von Hähnchenfleisch stieg zwischen 2000 und 2022 von 25% auf 34% am stärksten. Dagegen nahmen die anderen wichtigen Fleischprodukte ab und lagen 2022 bei einem Drittel (Schweine) bzw. einem Fünftel (Rinder). Am meisten Hähnchenfleisch wurden 2022 in den USA produziert, knapp vor China, deutlich am meisten Schweinefleisch in China und am meisten Rindfleisch in den USA und Brasilien.

Produktionsänderungen durch den Klimawandel

Rahmenbedingungen

Nach Jägermeyer et al. (2021) könnten die Auswirkungen des Klimawandels auf die landwirtschaftliche Produktivität früher als bisher erwartet auftreten. Die Studie berücksichtigte im Hinblick auf die Ernten von Reis, Mais, Sojabohnen und Weizen verschiedene Auswirkungen des Klimawandels, darunter Temperaturanstieg, veränderte Niederschläge, Dürren und erhöhte Kohlendioxidkonzentrationen (CO₂) in der Atmosphäre. Einige Regionen in hohen Breitengraden dürften Ertragssteigerungen verzeichnen, während tropische Regionen in niedrigen Breitengraden möglicherweise mit Ertragsrückgängen zu kämpfen haben.

Das entspricht den Ergebnissen einer Zusammenfassung jüngerer Studien über die Produktionsänderungen wichtiger Grundnahrungsmittel aufgrund des Klimawandels. Allgemein wird erwartet, dass höhere Temperaturen und der CO₂-Effekt in den hohen Breiten positive Auswirkungen auf die Ernten wichtiger Anbaufrüchte haben wird, die allerdings durch Wetterextreme gefährdet sind. In den niederen Breiten kann die Produktion wichtiger Grundnahrungsmittel jedoch ernsthaft unter dem Klimawandel leiden, besonders von C₄-Pflanzen wie Mais, auf die sich der CO₂-Effekt deutlich weniger positiv auswirkt als bei C₃-Pflanzen. Insgesamt wird mit einem Ernterückgang von 4% bei dem hohen Emissionsszenario SSP5-8.5 bis 2050 gerechnet. Diese Produktion liegt weit unter dem Produktionszuwachs, der erforderlich wäre, um den Nahrungsmittelbedarf der wachsenden Bevölkerung mit ihren sich verändernden Ernährungsgewohnheiten zu decken, was die Notwendigkeit rascher und wirksamer Anpassungen unterstreicht.

Historische Änderungen der Produktion

Abb. 2: Einfluss des Klimawandels auf die Erträge von Weizen 1974-2013 in t/ha/Jahr

Die zukünftigen Folgen des Klimawandels für die landwirtschaftliche Produktion wurden bisher mithilfe von Modellsimulationen gründlicher untersucht als die Änderungen in den letzten Jahrzehnten. Positive Effekte wurden für Reis und Weizen im östlichen Asien und für Weizen in Nordeuropa festgestellt. Eher negativ wirkte sich der Klimawandel in Südsahara-Afrika, Südamerika, Südasien, West- und Südeuropa aus. Dabei waren die klimatischen Faktoren mit der größten negativen Wirkung in den einzelnen Regionen verschieden. So haben in Westafrika Hitze- und Niederschlagsextreme die Hirseernte um 10-20% reduziert. In Australien haben abnehmende Niederschläge und höhere Temperaturen zu geringeren Weizenerträgen geführt, und in Südeuropa haben sich durch die Klimaerwärmung die Ernten fast aller wichtigen Kulturen reduziert. Ernteverluste durch Dürren wurden auf 75% der globalen Anbaufläche beobachtet. Gravierend hat sich auch die Kombination von Hitze und Dürren ausgewirkt. So haben sich in Europa in den letzten fünf Jahrzehnten die Ernteeinbußen dadurch verdreifacht. Verheerende Folgen haben in manchen Regionen wie z.B. in Pakistan und Myanmar auch Überschwemmungen gehabt.

Eine Untersuchung für den Zeitraum 1974-2013 über den Einfluss des Klimawandels auf die global 10 wichtigsten Anbaufrüchte Gerste, Cassava, Mais, Ölpalmen, Raps, Reis, Sojabohnen, Zuckerrohr und Weizen (zu Weizen Abb. 2) kommt ebenfalls zu dem Ergebnis, dass sich die Produktion je nach Anbaufrucht sehr unterschiedlich verändert hat. Die Veränderungen der Erntemengen durch die globale Erwärmung reichen von -13,4% bei Ölpalmen bis +3,5% bei Sojabohnen. Die Maisernten sind nahezu gleich geblieben, Reis- und Weizenernten haben leicht um 0,3% bzw. 0,9% abgenommen.

Zukünftige Produktionsänderungen

Abb. 3: Veränderung der globalen Mais-Ernte nach dem Szenario RCP8.5 bei extremem Hitzestress bis 2080 im Vergleich zu 1980

Je nach Klimaszenario und ohne Anpassung liegen die Simulationen der Ernteverluste durch den Klimawandel global bei 7-23%. Je nach globaler Temperaturzunahme um weniger als 2°C, 2-4°C und über 4°C werden die Ernteerträge bei Weizen, Mais, Reis und Hirse in den tropischen und gemäßigten Breiten um 6,2% bis 18,3% abnehmen. Dabei sind Anpassungsmaßnahmen nicht berücksichtigt. In den Tropen sind die Verluste im Allgemeinen höher, da die tropischen Kulturen hier bereits unter den optimalen Temperaturbedingungen wachsen und jede zusätzliche Temperaturerhöhen die negativen Folgen für die Ernten verstärkt. Außerdem profitieren die hier dominierenden C₄-Pflanzen im Vergleich zu C₃-Pflanzen nur minimal vom CO₂-Düngungseffekt, der sich positiv hauptsächlich bei Dürren auswirkt.

Einzelne Untersuchungen zeigen etwa starke Zunahmen der Weizenernte in Australien und China um 25%, in anderen Regionen um 8-13%. Dagegen fallen die Projektionen von Mais für die Hauptanbaugebiete wie die USA mit Abnahmen von 0,3-8% für das niedrige Szenario SSP1-2.6 und von 10-35% für das hohe Szenario SSP5-8.5 deutlich negativ aus. Ähnlich sieht es für die EU mit einer Zunahme der Weizenernte um 14% und einer Abnahme der Maisernte um 6% aus. Die projizierten Folgen für die Reisernte in China, Indien, Bangladesch und Indonesien reichen bei den erwähnten Szenarien von 0% bis 10% Zunahme. Am stärksten von Ernterückgängen werden Subsahara-Afrika, der Nahe Osten und Nordafrika betroffen sein. Die in Abb. 3 gezeigten globalen Maisernten bei demselben Szenario, jedoch mit dem Fokus auf extremen Hitzestress, zeigt teilweise andere Ergebnisse, mit deutlichen Zunahmen vor allem in den mittleren Breiten Eurasiens, besonders auch in Mitteleuropa, und starken Abnahmen in den Tropen.

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Kontakt: Dieter Kasang