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Evidenz veränderter zukünftiger landwirtschaftlicher Risiken durch Klimawandel in der wissenschaftlichen Literatur

Martin Schönhart

Institut für Nachhaltige Wirtschaftsentwicklung Department für Wirtschafts- und SozialwissenschaftenUniversität für Bodenkultur Wien

AWI-Seminar „Risiken und Risikomanagement in der Landwirtschaft“ Hochschule für Agrar- und Umweltpädagogik | 5. Dezember 2016

5. Dezember 2016 | Schönhart | INWE

Klimawandel in der öffent-lichen Wahrnehmung

“Keine Schwarzmalerei: Durch die Klimaerwärmung sind die Alpenbewohner vermehrt Naturgefahrenausgesetzt”


Inhaltsübersicht

Szenarien zum StrahlungsantriebMögliche Risiken und Chancen der Landwirtschaft durch

KlimawandelPflanzliche und tierische ProduktionLandwirtschaftliche ProduktionsanlagenPersonen in der LandwirtschaftAgrarmärkteKlima, Agrar- und Umweltpolitik

Schlussfolgerungen


Szenarien zum Strahlungsantrieb in der Zukunft(Representative Concentration Pathways RCPs)


Mögliche Produktionsrisiken und Chancen durchKlimawandel

Wachstumsbedingungen in Pflanzenbau & Tierproduktion Höhere Temperatur Veränderte Wasserverfügbarkeit Höhere CO2-Konzentration Veränderter Stress durch Unkräuter, Krankheiten und Schädlinge

Bedingungen für Mechanisierung Veränderte Zeitfenster für die Bodenbearbeitung und Ernte


Abweichungen der mittleren Jahrestemperatur Österreich und global zum Mittel des 20. Jhdts.(APCC, 2014)


Abweichung der regionalen Jahresniederschlägezum Mittel des 20. Jahrhunderts (APCC, 2014)

Keine Veränderung monatlicher Niederschlägen in letzten 200 Jahren

Sturmereignisse, keine erhöhte Sturmtätigkeit


Jahresgang der modellierten Änderungen von Temperatur (T) und Niederschlag (P) in den Alpen(Gobiet et al., 2007)

Änderungen 2021–2050 im Vergleich zur Referenzperiode (1961-1990). Die blaue Linie zeigt den Median und die graue Schattierung den 10.–90. Percentile-Bereich zahlreicher Modelle (siehe auch APCC, 2014)

Temperatur: Mitte 21. Jhdt: +1,5°CNiederschlag: bis Mitte des 21. Jhdts kaum Änderungen, danach Zunahmen im Winter und Abnahmen im Sommer mit unverändertem Jahresdurchschnitt (hohe Unsicherheiten), Nord/Süd mit unterschiedlicher EntwicklungExtremereignisse: Zunahme der Hitzetage und Abnahme kalter Tage; Zunahme von Starkregenereignissen; keine Änderung bei winterlichen Sturmereignissen.


Mögliche Produktionsrisiken und Chancen durchKlimawandel

Wachstumsbedingungen in Pflanzenbau & Tierproduktion Höhere Temperatur Veränderte Wasserverfügbarkeit Höhere CO2-Konzentration Veränderter Stress durch Unkräuter, Krankheiten und Schädlinge

Bedingungen für Mechanisierung Veränderte Zeitfenster für die Bodenbearbeitung und Ernte


Geringste und höchste modellierte Wasserbilanz(mm) für April-Juni in Mitteleuropa (Trnka et al., 2010)

1961-2000

2050 – ECHAM Modell


Beobachteter und modellierter Vegetationsbeginnund letzter Spätfrost (Fuhrer et al., 2013)

/ Schweiz


Wahrscheinlichkeit für Hitzestress während der Blüte und nachteilige Saatbedingungen von Weizen 2060 für europä-ische Standorte (Trnka et al., 2014)

Black rectangles indicate the 1981–2010 baseline and box plots indicate the 2060 (RCP8.5) climate scenarios. The calculations consider a medium-ripening cultivar. The red boxes mark the sites where the results for at least 14 out of the 16 CMIP5 models showed an increased probability of adverse events compared to the baseline. The orange boxes mark the sites where more than half of the CMIP5 models showed an increased probability of the adverse event. The green boxes mark the sites where results for all of the CMIP5 models showed a decreased probability of extreme events. The grey boxes mark all of the other cases.

VI = Vienna


THI Werte für Österreich 1981-2010 und 2071-2100 (Schönhart und Nadeem, 2015)

Auswirkungen auf Schweine- und Geflügelproduktion werden derzeit erforscht: Projekt PiPoCooL(www.vetmeduni.ac.at/PiPoCooL/)

THI: temperature-humidity index


Verändertes Auftreten von Krankheiten, Schädlingen, Parasiten und Lästlingen

Erweitertes Ausbreitungsgebiet von krankheitsübertragenden Insekten Ausbreitungsrichtung von Süd nach Nord Ausbreitung in Höhenlagen

Veränderte Reproduktionszyklen von Schädlingen und Parasiten Exponentielle Vermehrung mit jedem Zyklus Erhöhte Gefahr der Überwinterung

Beispiel: Blauzungenkrankheit, Borkenkäfer

“We demonstrate that a climate-driven model explains, in both space and time, many aspects of BT’s recent emergence and spread, including the 2006 BT outbreak in northwest Europe which occurred in the year of highest projected risk since at least 1960” (Guis et al., 2012)

„Die Fichte wird in tieferen bis mittleren Lagen auch ohne Borkenkäfer zunehmend in Bedrängnis geraten, die Temperaturerhöhung wird zusätzlich die Entwicklung von Insekten begünstigen und vermehrt zu Insektenkalamitäten auch in Hochlagen führen“. (Tomiczek, C., Pfister, A., 2008, 1)

Mean probability of presence for C. imicola(August–September–October (ASO) 1961–1999


Ertragsveränderung von Mais und Weizen durchsteigende Temperaturen (Metastudie; Challinor et al., 2014)

“Without adaptation, the mean response … to climate change in both tropical and temperate regions is yield reductions. ... Adaptation provides clear benefits for wheat…” (S.287f.)


Veränderung der mittleren Erträge auf Ackerland 2050 im Vergleich zu2010 unter vier Klimaszenarien(keine Anpassung; CO2-Düngungs-Effekt; Schönhart et al., 2014)

Veränderung mittlerer Erträge auf Ackerland beiBewirtschaftung mit Pflug


Modellierte Veränderung der Biomasseproduktion 2040 im Vergleich zu2005 bei steigenden Temperaturen und gleichbleibenden Niederschlags-verhältnissen (keine Anpassung; CO2-Düngungs-Effekt; Kirchner et al., 2015)


Produktionsrisiken und ChancenZwischenfazit

Effekte des Klimawandels von heterogenen natürlichen Standortfaktoren geprägt. Erträge durch Temperatursteigerungen bis 2050 (+1.5°C)

Von der Kultur abhängig Tendenziell steigend in niederschlagsreichen Regionen Tendenziell sinkend in niederschlagsarmen Regionen durch steigenden Wasserstress CO2-Düngungseffekt in Modellierungsstudien entscheidend Ertragsvariabilität nimmt tendenziell zu mit steigendem Risiko für Ernteausfälle Anpassung verringert Risiken und nützt Chancen (z.B. Umstieg von Sommerungen auf

Winterungen, Bewässerung, zwei Kulturen pro Jahr).“It is likely that never in the history of agriculture in Central Europe have farmers been faced with the prospect of agroclimatic conditions change of this magnitude within one generation” (Trnka et al., 2011, 277)

Längere Vegetationsperiode verbreitert Zeitfenster für die Feldarbeit bei steigenderjährlicher Variabilität (vgl. Trnka et al., 2010)

Zusätzliche Ertragseinbußen durch Hitzestress bei Rindern bis 2050 im Mittel ehervernachlässigbar, aber unklare Auswirkungen durch Krankheiten und Parasiten

Zunehmend negative Konsequenzen durch weitere Temperatursteigerungen nach 2050 möglich (vgl. Challinor et al., 2014)


Mögliche Anlagerisiken und Chancen durchKlimawandel Beeinträchtigung von betrieblichem

Vermögen Hagelschäden, Überschwemmungen Schäden durch Waldbrände Bodenerosion und Bodenkohlenstoff-Verlust Trockenschäden im Dauergrünland

Veränderter Investitionsbedarf Bauliche Anlagen in der Tierhaltung

(Düngerlager, Stallungen)Landscape level changes in 2040 of soil organic carbon (SOC) on cropland (A) andpermanent grassland (B), changes in soil sediment load on cropland (C) for three policyand three climate scenarios (CS01 = +1.5°C, +/- 0% precipitation; CS05 = +1.5°C,+20% precipitation; CS09 = +1.5°C, - 20% precipitation) (Schönhart et al., 2016)

A B

C

Fallstudie Mostviertel


Mögliche Personenrisiken und Chancen durchKlimawandel

Hitzestress für Menschen (vor allem in Ballungszentren) Psychische Belastungen Australische LandwirtInnen: http://media.murdoch.edu.au/mental-health-of-wheatbelt-farmers-suffering-due-to-climate-change

“Wheatbelt farmers struggle to see a future in farming because of the effects of climate change on their lands and communities….”“Farmers have always worried about the weather but today that worry is becoming detrimental to their mental health and wellbeing.”

Österreichische LandwirtInnen (Stöttinger, 2016, 49)“…farmers report that sudden changes of warm and cold periods cause physical stress. Heavy rainfall events during spring and summer lead to fear and stress…”“Severe damages by hail and late frost events … demotivate farmers. Additionally, the bark beetle infestation … appears to lead to fear and worries.“


Mögliche Marktrisiken und Chancen durchKlimawandel Änderungen von Preisniveaus und damit Deckungsbeiträgen Änderungen der Preisvolatilität Abhängig von Ertragsvolatilität der Agrar-Outputs und damit von

jährlicher Variabilität des Klimas In Modellstudien oft nicht berücksichtigt

Veränderte regionale bis globale Konkurrenzbeziehungen

Productivity of wheat in 2005 and potential yield in 2050 taking into account climate change, change in CO2concentration and technological change.(Hermans et al., 2010)

(APCC, 2014)


Einfluss des Klimawandels auf globale lw. Parameter fürdrei sozio-ökonomische Szenarien (SSP) verglichen zueiner Referenz ohne Klimawandel (Wiebe et al., 2015)


Mögliche Politikrisiken und Chancen durchKlimawandel

Gesellschaftliche Forderung nach Klimaschutz Der Sektor Landwirtschaft trägt zur Veränderung der

Strahlungsbilanz bei Klimawandelvermeidung und Anpassung sind prioritäre Ziele der

GAP („climate smart agriculture“) Derzeit wird Klimaschutzpolitik in AT vorwiegend über

Agrarumweltprogramme betrieben Gesellschaftliche Ansprüche an Klimawandel Anpassung Anpassungsmaßnahmen können gesellschaftlichen Zielkonflikten

unterliegen (z.B. Grünland-Umbruchsverbot, Düngebeschränkungen, Einsatz von GVO)


Schlussfolgerungen (I)

Klimawandel bringt für die österr. Landwirtschaft Chancen und Risiken Klimaskeptizismus wird durch alarmistische Berichterstattung forciert Klimaskeptizismus erhöht das Risiko von Fehlanpassungen Hohe Geschwindigkeit der klimatischen Änderungen historisch einzigartig Wissenschaftliche Ergebnisse und Wahrnehmungen von LandwirtInnen (vgl. Mitter et al.,

2016; Stöttinger, 2016) und ExpertInnen decken sich nicht zwingend

Die durchschnittlichen ökonomischen Folgen im Vergleich zuanderen Risiken (z.B. Politikrisiko) sind derzeit überschaubar, aber hohe Heterogenität durch Standortfaktoren und Betriebstypen wichtige Einflussfaktoren des Klimawandels noch unklar (z.B. Extremwetterereignisse,

Krankheiten und Schädlinge) Herausforderungen steigen mit zunehmender Temperatur


Schlussfolgerungen (II)

Die Unsicherheiten wissenschaftlicher Ergebnisse sind groß ModellkaskadeStrahlungsantrieb –> globale und regionale Klimamodelle –> bio-physikalische Modelle –> Technologische Entwicklung und Anpassungsverhalten

Aus globaler Sicht ist Klimawandel für die Ernährungssicherheitein massiveres Problem

Informationen zu Klimawandel in Österreich: www.ccca.ac.at/de/home/


Strategie zur Klimawandelanpassung(Wattkiss,2010)


Institut für Nachhaltige Wirtschaftsentwicklung | [email protected] | 01 - 47654-73124

© M. Schönhart

Diese Präsentation wurde innerhalb des FACCE‐JPI Projektes MACSURerstellt. MACSUR wird vom BMLFUW unterstützt.

www.macsur.eu


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