Praxismaterialien für den schulischen und außerschulischen Einsatz

Auswirkungen auf die Landwirtschaft und Lebensmittelversorgung

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Die Ernteerträge der Landwirtschaft stehen in enger Verbindung mit den vorherschenden Umweltbedingungen. Die erwarteten Folgen eines Klimawandels werden voraussichtlich überwiegend - aber nicht ausschließlich - negative Auswirkungen auf die Landwirtschaft haben.

Die Ernteerträge der Landwirtschaft werden ursächlich von den Umweltbedingungen bestimmt: die Höhe landwirtschaftlicher Erträge hängt zu 80% vom Wetter ab. Nach wissenschaftlichen Untersuchungen reagiert der Ernteertrag auf Klimaveränderungen allerdings sehr unterschiedlich. Dies ist abhängig von der Sorte des Saatgutes, der Bodenbeschaffenheit, den vorhandenen Mineralstoffen, der Luftqualität, der Temperatur oder dem natürlichen Anpassungsverhalten der Pflanzen.

Auch wenn eine durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erhöhte CO2-Konzentration das Getreidewachstum und die Ernteerträge teilweise stimulieren kann, ist zu befürchten, dass die negativen Effekte der häufigeren Hitze- und Trockenperioden überwiegen werden. Daher dürften zusätzliche Kosten aus Maßnahmen gegen die veringerten Ernteerträge und zur Anpassung der Tierzucht entstehen.

Eine Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur um ein bis zwei Grad Celsius wird - mit mittlerer Wahrscheinlichkeit ( so definiert das IPCC die Wahrscheinlichkeit) - in mittleren Breiten wie Europa und Nordamerika zu eher positiven Entwicklungen führen, wohingegen es durch eine stärkere Erhöhung der globalen Durchschnittstemperatur - ab drei Grad Celsius – zu einer Verschlechterung des Ernteertrages kommen dürfte.

In tropischen Gebieten wird mit mittlerer Wahrscheinlichkeit bereits eine geringe Temperaturerhöhung zur Veringerung des Ertrages führen, da die Pflanzen schon in der Nähe des Maximum ihrer „Temperaturtoleranz“ sind. Wenn es zudem zu einer deutlichen Veringerung des Regenfalles kommt, ist zu erwarten, dass der Ertrag noch weiter unter dem heutigen liegen wird.

Als Download finden Sie eine Grafik mit den möglichen Auswirkungen der globalen Erwärmung auf die Landwirtschaft (Quelle: Rosenzweig C., Hillel D. (1995))
 

Der Effekt von erhöhtem CO2 auf das Getreidewachstum

Beim Wachstum der Pflanzen wird während der Photosynthese die Energie des Tageslichtes genützt, um Wasser und Nährstoffe aus dem Boden und CO2 aus der Luft in Zucker, Stärke und Zellulose umzuwandeln. Wenn nun mehr CO2 in der Atmosphäre enthalten ist, kann diese Umwandlung theoretisch leichter stattfinden und daher können mehr Stoffe aufgebaut werden.

Diverse Getreidesorten zeigen unterschiedliche Reaktionen auf erhöhtes CO2. Weizen, Reis und Sojabohnen reagieren positiv auf mehr CO2. Bei Mais, Zuckerohr und Hirse hingegen trifft dies nicht zu. Obwohl die Forschung in diesem Bereich noch lange nicht abgeschlossen ist, geht man heute davon aus, dass die zu erwartende Temperaturerhöhung und die verminderte Wasserverfügbarkeit mögliche positive Auswirkungen einer erhöhten CO2-Konzentration verhindern werden.
 

Effekte einer höheren Temperatur

In den mittleren und höheren Breiten verlängert die globale Erwärmung die Länge der Wachstumsperiode und erlaubt früheres Säen des Getreides im Frühjahr und möglicherweise eine zusätzliche Ernte. Auch könnte sich die Getreideproduktion in Richtung der Pole ausweiten, wie z.B. in nördlichere Gebiete Kanadas und Russlands. Dies sind die theoretischen Überlegungen, in der Praxis ergeben sich aber noch zahlreiche Probleme
  • Viele Getreidesorten sind an den Tagesrhythmus der mittleren und niedrigeren Breiten angepasst und reagieren möglicherweise negativ auf die viel längeren Sommertage im Norden.
  • In wärmeren Gebieten beschleunigen erhöhte Temperaturen das Wachstum von Pflanzen. Wenn die Temperaturen aber den für eine Getreidesorte optimalen Bereich übersteigen, reagieren diese häufig negativ mit Wachstumsstörungen und Ernteausfällen.
  • Höhere Temperaturen bewirken eine beschleunigte Entwicklung von Pflanzen. Die schnellere Reifung kann zu veringertem Ernteergebnis führen.
  • Höhere Lufttemperaturen beschleunigen auch die Zersetzungsprozesse im Boden, falls der dazu benötigte Wasserbedarf gedeckt ist. Das schnellere Zersetzen von organischen Materialien reduziert die Bodenfruchtbarkeit weil Nährstoffe den Pflanzen nicht mehr so lang zur Verfügung stehen wie bisher.

 

Effekte auf das vorhandene Wasser

Eine Klimaänderung verändert den Wasserkreislauf der Erde: Niederschlag, Verdunstung, Wasserabfluss und Bodenfeuchtigkeit, aber auch der Gesamtniederschlag und das Niederschlagsmuster ändern sich. So kann es zu weniger häufigen, aber wesentlich heftigeren Niederschlägen kommen. Mehr dazu lesen sie auch unter:  Der abrupte Klimawandel
  • Das Auftreten von Trockenstress ist bei den meisten Getreiden und besonders bei Mais, Sojabohnen und Weizen schädlich. Mehr düretolerante Getreide müssten eingesetzt bzw. entwickelt werden.
  • Die Nachfrage nach Wasser für künstliche Bewässerung wird steigen. Das führt nicht nur zu einem erhöhten Wasserverbrauch, der dann möglicherweise nicht mehr gedeckt werden kann, sondern auch zu erhöhter Konkurenz zwischen der Landwirtschaft und städtischen sowie industriellen Nutzern.
  • Zusätzliche Investitionen für Dämme, Speicher, Kanäle, Brunnen, Pumpen und Leitungen werden erforderlich sein, um Bewässerungnetze in neuen Gebieten zu entwickeln. Schließlich erhöht verstärkte Verdunstung die Gefahr der Salzansammlung im Boden.
 

Verbreitung von Schädlingen und Krankheiten

Es ist mit zusätzlichen Ernteverlusten zu rechnen, wenn sich Schädlinge und Krankheiten stärker als bisher verbreiten können. Durch den Klimawandel finden sie verbesserte Lebensbedingungen vor:
  • Wärmere Umweltbedingungen erleichtern die Verbreitung von Insekten, da sie mehr Reproduktionszyklen als bisher durchlaufen können. Mildere Winter erleichtern wiederum das Überwintern einer größeren Menge an Insekten.
  • Veränderte Windverhältnisse können die Verbreitung von Bakterien und Pilzen begünstigen, wobei auch die Viehzucht betroffen sein kann.
  • Der bisherige Jahreszyklus für Pflanzen und deren Schädlinge wird sich verschieben. Das Bekämpfen von Schädlingen und Krankheiten kostet jedoch zusätzliche finanzielle Mittel und bedroht daher besonders die Landwirtschaft in Entwicklungsländern, wo weniger Ressourcen für diesen Zweck zur Verfügung stehen.

 

Quellen 


 IPCC - Klimawandel 2001. Auswirkungen, Anpassung und Störanfälligkeit (Zusammenfassung englisch, pdf)
 Rosenzweig,C.; Hillel,D. - Potential Impacts of Climate Change on Agriculture and Food Supply. Consequences 1995, Vol1, Nr. 2
Zuletzt aktualisiert: 2012-06-10

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