Zukunft der Landwirtschaft

Folgen des Klimawandels vorhersagen durch Feldexperimente

STAND
AUTOR/IN
ONLINEFASSUNG

Mit dem Klimawandel wird das Wetter extremer. Was das für die Landwirtschaft bedeutet, damit befassen sich Forschende in einem einzigartigen Freilandversuch in Sachsen-Anhalt.

Audio herunterladen (3,5 MB | MP3)

Freilandversuche dienen zur besseren Vorhersage der Folgen des Klimawandels

Die durch den Klimawandel verursachten Wetterveränderungen haben Teile von Deutschland bei den jüngsten Regenunwettern auf verheerende Weise bereits zu spüren bekommen. Insgesamt wird es in unseren Breitengraden jedoch mit steigenden Temperaturen trockener werden.

Die Funktion der Global Change Experimental Facility (GCEF) ist die Simulation der Klimawandel-Folgen auf die Landwirtschaft und Ökosysteme - Bildrechte: Andre Künzelmann  Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ  (Foto: Pressestelle, Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ )
Die Global Change Experimental Facility (GCEF) simuliert die Klimawandel-Folgen auf die Landwirtschaft und Ökosysteme. Pressestelle Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

In der Global Change Experimental Facility, kurz GCEF, geht es darum, die Folgen des Klimawandels auf die Ökosystemprozesse und die Landnutzung zu untersuchen. Seit 2013 und noch mindestens bis 2029 wird dort auf einer Ackerfläche das prognostizierte Klima für die Jahre 2070 bis 2100 simuliert.

Dabei wird den Fragen nachgegangen, welche Art von Landwirtschaft mit der Trockenheit am besten klarkommt, wie hoch deren Erträge denn dann sein mögen und wie es dann um die Tiervielfalt im Boden bestellt ist.

Einfluss des Klimawandels auf Ökosysteme erforschen

40 Hektar groß ist das Gelände der Forschungsstation am Rande des Städtchens Bad Lauchstädt. In einer ehemaligen Traktorenhalle stehen 24 künstlich beleuchtete Glasquader mit allerlei Elektronik.

Veränderungen von Mini-Ökosystemen zwischen Pflanzen und Tieren durch den Klimawandel sind Teil der Forschung der GCEF - Bildrechte: Andre Künzelmann  Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ  (Foto: Pressestelle, Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ )
Die Beobachtung der Veränderung von Mini-Ökosystemen zwischen Pflanzen und Tieren durch den Klimawandel sind Teil der Forschung der GCEF. Pressestelle Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

Jeder dieser so genannten Eco Units ist drei Meter hoch und wird von Biologinnen und Biologen der Uni Leipzig genutzt, um Mini-Ökosysteme nachzubilden. Hiermit können sie durch das Klima verursachte Veränderungen bestimmter Tier- und Pflanzen-Wechselwirkungen näher untersuchen.

Freiland-Parzellen simulieren Klima der Zukunft von 2070


Hinter dieser Forschungshalle ist das mit fünfzig Parzellen bewirtschaftete Freiland, jeweils 16 mal 24 Meter groß. Das Gebiet zeichnet sich durch einen relativ niedrigen Jahresniederschlag aus mit ca. 490 mm sowie mit einer mittleren Jahrestemperatur von 8.8 °C.

Ähnlich einem Gewächshaus gibt es Träger für ausfahrbare Seitenwände und ein mobiles Dach aus Kunststoff. Bei der einen Hälfte der Parzellen werden diese in der Nacht geschlossen und die Temperaturen darin erhöht.

Die steigenden Durchschnittstemperaturen durch den Klimawandel machen der Landwirtschaft gerade im Sommer große Probleme - Bildrechte: Andre Künzelmann  Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ  (Foto: Pressestelle, Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ )
Die steigenden Durchschnittstemperaturen machen der Landwirtschaft gerade im Sommer große Probleme. Pressestelle Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

Außerdem erhalten dadurch die Felder im Sommer 20 % weniger Regen; alles, um damit das zukünftige Klima zu imitieren. Denn laut Expertenmeinungen soll für große Teile Europas ab 2070 die Temperatur im Jahresmittel um zwei Grad steigen.

Im Winter und Frühjahr jedoch wird durch Bewässerungsanlagen die Regenmenge um zehn Prozent erhöht. Die andere Hälfte der Parzellen gilt als Kontrolle mit aktuellen Klimabedingungen.

Auch der Ackerboden ist vom Klimawandel betroffen

Angebaut wird ohne Herbizide. Dabei wird in den einzelnen Parzellen neben dem Betrieb von Öko- und konventionellem Getreideanbau eine bunte Wiese mit 60 Arten sowie Futtergrünland und eine Schafweide bewirtschaftet. Sieben Hektar groß ist die Versuchsfläche insgesamt, die größte Klimasimulation dieser Art weltweit.

Und diese Simulation ist wichtig, denn sie liefert seit 2013 eindeutige Zahlen: Der Ertragsverlust könnte zukünftig zwischen zehn bis 25 Prozent liegen. Doch nicht nur das macht den Forschenden Sorgen. Die Veränderungen im Boden selbst, wie z.B. der Rückgang von Tieren wie Würmer, Milben und Springschwänze um bis zu 50 Prozent, gefährden einen potenziell gesunden Boden.

Der Klimawandel macht auch dem Ackerboden zu schaffen - Bildrechte: Andre Künzelmann  Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ  (Foto: Pressestelle, Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ )
Auch das Ökosystem unter, bzw. in der Erde wird durch den Klimawandel verändert, ist jedoch essentiell für die Fruchtbarkeit des Bodens. Bildrechte: Andre Künzelmann / UFZ Pressestelle Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

Denn der für das Pflanzenwachstum so wichtige fruchtbare Humus wird durch die tausenden Arten und Individuen im Boden erst durch Abbau von Pflanzenresten hergestellt. Ein Absterben des Bodens hat über längere Zeit hinweg sogar noch drastischere Folgen für die Pflanze als die Temperaturen selbst.

Extensive Landwirtschaft besser als intensiv

Auch überraschende Ergebnisse liefert das Experiment. So haben die Forschenden bereits herausgefunden, dass die sogenannte intensive Landwirtschaft, also das Maximieren des Ertrages einer bestimmten Fläche durch Düngermittel und weiteren Optimierungen, schlechter für den Boden ist als die extensive Variante.

Extensive Landwirtschaft mit weniger Dünger- oder Pflanzenschutzmittel und mehr Biodiversität ist die nachhaltigere Form der Bodennutzung - Bildrechte: Andre Künzelmann  Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ  (Foto: Pressestelle, Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ )
Extensive Landwirtschaft mit weniger Dünger- oder Pflanzenschutzmittel und mehr Biodiversität ist die nachhaltigere Form der Bodennutzung. Pressestelle Bildrechte: Andre Künzelmann / Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ

Letztere ist nachhaltiger und nutzt mehr Ackerfläche, mehr Biodiversität und weniger Dünger- oder Pflanzenschutzmittel. Gerade auch im Hinblick auf klimabedingte Wetterextreme reagierten bereits die extensiv bewirtschafteten Felder resistenter und beständiger.

Klimasimulation wichtig für fundierte Aussagen zu Folgen des Klimawandels

Dass sich die Landwirtschaft in den kommenden Jahrzehnten ändern wird, ist unumstritten. Wahrscheinlich wird sie vor allem weniger planbar sein. Eine Einbindung in langfristige Lieferverträge mit einer Fokussierung auf bestimmte Feldfrüchte wird schwieriger zu bewerkstelligen sein.

Eine Steigerung der Diversität, also der Anbau verschiedener Feldfrüchte zur Absicherung, falls eine Ernte völlig ausfällt, wird wohl unumstößlich sein. Gerade für solche Vorhersagen und Maßnahmen ist eine frühzeitige Beschäftigung mit diesem Thema, wie z.B. durch Klimasimulationen, unvermeidbar.

STAND
AUTOR/IN
ONLINEFASSUNG