Dass sich der Klimawandel auch auf die Landwirtschaft auswirkt, ist lange bekannt. Die veränderten Wetterbedingungen machen es Bauern schwer, ihre Arbeit auf traditionelle Weise zu bewerkstelligen und verschieben die Gebiete, in denen Pflanzen wachsen. Mithilfe von neuen Modellen zu Klima und Agrarwirtschaft haben Forscher jetzt eine Prognose erstellt, um die Zukunft des Anbaus von Nutzpflanzen wie Mais, Soja oder Weizen vorherzusagen. Demnach könnte vorrangig der Maisanbau schon in den nächsten Jahren unter dem veränderten Klima leiden.
Schlechte Prognose für Maisanbau
Neben dem allgemeinen Temperaturanstieg ist auch die Verschiebung von Niederschlagsmustern ein Grund zur Sorge für die Landwirtschaft. So waren in den letzten Jahren Dürresommer verantwortlich für schlechte Ernten. Auch die erhöhte Konzentration von CO₂ in der Atmosphäre verändert und beeinflusst das Wachstum von Pflanzen. Durch diese Phänomene könnte der Anbau von Mais in tropischen Regionen schon bald deutlich erschwert werden, während die mögliche Anbaufläche für Weizen in der Zukunft wohl wachsen wird.
Ein Team von Wissenschaftler des NASA Goddard Institute für Space Studies der Colombia Universität in New York, überarbeitete Modelle aus dem Jahr 2014 und kommt zu erschreckenden Ergebnissen. „Im Vergleich zu den Ernteertragsprognosen der vorherigen Generation von Klima- und Erntemodellen aus dem Jahr 2014, haben wir eine solche grundlegende Veränderung nicht erwartet“, sagt Hauptautor und Klimaforscher Jonas Jägermeyr in einer Pressemitteilung des Instituts. Ihm zu Folge seien die Ergebnisse für die Maisproduktion überaus negativ. Ein Rückgang im Anbau von 20 % hätte schwerwiegende Folgen für die ganze Welt, so der Klimaforscher.
Supercomputer berechnen Szenarien
Die Studie zog allerdings nur die Auswirkungen des Klimawandels, nicht jedoch ökonomische oder landwirtschaftliche Faktoren in Betracht, wie die verbesserte Anbautechnik. „Wir führen Simulationen durch, bei denen Tag für Tag virtuelle Pflanzen angebaut werden, angetrieben von einem Supercomputer, und betrachten dann die Veränderungen von Jahr zu Jahr und Jahrzehnt zu Jahrzehnt an jedem Ort der Welt“, erklärte Co-Autor Alex Ruane die Arbeitsweise des Teams.
Ihre Ergebnisse für den Reis- und Sojaanbau waren weniger aussagekräftig. Auch, wenn in manchen Regionen ein Rückgang zu erwarten sei, ist die weltweite Auswirkung an diesem Punkt nicht absehbar. Anders allerdings bei Mais und Weizen. Bei diesen Nutzpflanzen seien die Effekte viel deutlicher spürbar, da fast alle Modelle in die gleiche Richtung weisen. Mais wird weltweit angebaut, vorrangig in Regionen um den Äquator. Bei einem Anstieg der Temperatur werden vor allem dort die Erträge sinken.
Weizen wird im Gegensatz dazu eher in gemäßigten Klimazonen angebaut. Ein Anstieg der Temperatur würde bedeuten, dass sich die Anbaufläche in die kälteren Regionen ausweiten. Allerdings könnte sich dieser Zuwachs in der Mitte des Jahrhunderts verlangsamen.
Auswirkungen nicht nur in Anbauregionen
Neben den Folgen der steigenden Temperatur werteten die Experten auch Effekte von CO₂ oder Niederschlägen aus. Höhere Konzentrationen von Kohlenstoffdioxid in der Atmosphäre würde durch mehr Photosynthese und Wasserspeicherung zu höheren Ernteerträgen führen. Allerdings mit verringertem Nährwert. Auch dass Weizen sensibler auf diese Änderungen reagiert, verbessert seine Aussichten der Zukunft. Die veränderten Niederschläge durch die steigenden Temperaturen wiederum können durch Dürren und Hitzewellen die Gesundheit der Pflanzen und Produktivität der Landwirtschaft einschränken.
Jägermeyer äußert sich besorgt über die Ergebnisse: „Selbst in optimistischen Klimaszenarien, in denen die Gesellschaften ehrgeizige Anstrengungen zur Begrenzung des globalen Temperaturanstiegs unternehmen, sieht sich die globale Landwirtschaft mit einer neuen Klimarealität konfrontiert.“ Durch die globale Vernetzung des Lebensmittelmarkts, würden die Auswirkungen überall auf dem Planeten zu spüren sein.
Link zur Veröffentlichung: https://www.nature.com/articles/s43016-021-00400-y