Die Bauern im Blick: Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentration auf Nutzpflanzen

 
Die Landwirtschaft ist ein wichtiger sozioökonomischer Sektor, der sowohl das Klima beeinflusst als auch dem Klimawandel ausgesetzt ist. Um die Ziele zur Ernährungssicherheit, zum Schutz der Biodiversität und Umwelt sowie zum Klimaschutz für die globale Landnutzung zu erreichen, ist es entscheidend zu wissen, wie und wo sich Klimawandel und eine steigende CO2-Konzentration in der Atmosphäre auf Nutzpflanzen auswirken. Entscheidungsträger und Landwirte müssen die Risiken für ihren Sektor abmessen und Anpassungs- sowie Eindämmungsstrategien ermitteln. Ein internationales Team von Agrarklimaexperten, zu dem auch PIK-Forscher Christoph Müller gehört, hat bestehende Erntemodelle überprüft, die für diese Risikobewertungen des Klimawandels verwendet werden. Das Ergebnis: Während das Ausmaß der CO2-Düngungseffekte noch nicht genau vorhergesagt werden kann, legen die heute in Nature Food veröffentlichten Erkenntnisse nah, dass die Darstellung der Resultate von Erntemodellen ohne Berücksichtigung von Simulationen mit erhöhtem CO2 obsolet ist und keinen Mehrwert für Entscheidungsträger bietet.
Die Bauern im Blick: Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentration auf Nutzpflanzen
Freiluft-CO2-Anreicherungsanlage in Gießen. Bild: Gerald Moser (Universität Gießen)

Die Modellierungen wurden in der Regel für Szenarien durchgeführt, welche die Auswirkungen erhöhter atmosphärischer CO2-Konzentrationen auf Nutzpflanzen ein- und ausschließen; die Unsicherheiten wurden als zu hoch angesehen, um eine der beiden auszuklammern. Ein internationales Team von Agrarklimaexperten hat unter der Leitung von Andrea Toreti (Europäische Kommission, Joint Research Centre JRC, Ispra) und Delphine Deryng (NewClimate Institute/IRI THESys, Humboldt-Universität zu Berlin) experimentelle und modellhafte Forschungsergebnisse gesammelt und bezüglich der Auswirkungen erhöhter CO2-Konzentrationen auf Nutzpflanzen bewertet. Dabei wird deutlich, dass Szenarien, welche die Auswirkungen von erhöhtem CO2 ausschließen, endlich aus den Folgenabschätzungen des Klimawandels entfernt werden können.

Schluss mit fehlinterpretierten Modellen

„Die Darstellung von Szenarien, die CO2-Effekte auf das Pflanzenwachstum nicht als plausible Zukunftsprojektionen berücksichtigen, hat in der öffentlichen Debatte für Verwirrung gesorgt. Unsere Studie zeigt, dass Pflanzenwachstumsmodelle verbessert werden müssen, insbesondere bei hohen CO2-Werten, um die Bedrohung der landwirtschaftlichen Produktion durch den Klimawandel besser zu verstehen. Verbesserte Modelle helfen auch zu ermitteln, wie viel Land für andere Zwecke, wie Naturschutz oder landbasierte Klimaschutzmaßnahmen, zur Verfügung gestellt werden kann“, erklärt Christoph Müller, Forscher vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK).

Damit ist ein grundlegender Schritt getan, um die Kommunikation von Klimafolgenabschätzungen für die Landwirtschaft zu verbessern und gleichzeitig Strategien aufzuzeigen, wie die Unsicherheiten weiter verringert werden können. Diese Abschätzungen werden verwendet, um politische Entscheidungsträger zu informieren und um zukünftige Anpassungs- sowie Eindämmungsstrategien zu entwerfen. Das Team hat auch die wichtigsten Unsicherheiten und Wissenslücken identifiziert, die noch bestehen, insbesondere in Bezug auf ernährungswissenschaftliche Aspekte und die komplexen Auswirkungen von Klimaextremen. Schlussendlich schlägt die Studie einen Fahrplan für die kommenden Jahre vor, um gezielt experimentelle Forschung und Modellierungsforschung zu unterstützen.

Artikel:

Andrea Toreti, Delphine Deryng, Francesco N. Tubiello, Christoph Muller, Bruce A. Kimball, Gerald Moser, Ken Boote, Senthold Asseng, Thomas A. M. Pug, Eline Vanuytrecht, Hakan Pleijel, Heidi Webber, Jean-Louis Durand, Frank Dentener, Andrej Ceglar, Xuhui Wang, Frank Badeck, Remi Lecerf, Gerard W. Wall, Maurits van den Berg, Petra Hoegy, Raul Lopez-Lozano, Matteo Zampieri, Stefano Galmarini, Garry J. O'Leary, Remy Manderscheid, Erik Mencos Contreras, Cynthia Rosenzweig: Narrowing uncertainties in the effects of elevated CO2 on crops. Nature Food.
[DOI:10.1038/s43016-020-00195-4]

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 http://dx.doi.org/10.1038/s43016-020-00195-4

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