Die Entwicklung des Klimas - Ein Rückblick und Ausblick - Auswirkungen durch und für die Landwirtschaft - Ein Rückblick und Ausblick
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Die Entwicklung des Klimas - Ein Rückblick und Ausblick Auswirkungen durch und für die Landwirtschaft Martin Dameris Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Institut für Physik der Atmosphäre, Oberpfaffenhofen
Änderung der globalen Bodentemperatur von 1880 bis 2021 + 1.1 °C Temperaturanomalie (in °C) relativ zu dem Mittelwert von 0.18 °C / 10 Jahre 1880-1920 über die letzten 50 Jahre Quelle: http://www.columbia.edu/~mhs119/Temperature
Änderungen der globalen Land- und Ozeantemperaturen Temperaturanomalie (in °C) + 1.7 °C + 0.8 °C relativ zu dem Mittelwert von 1880-1920 Quelle: https://data.giss.nasa.gov/gistemp/graphs_v4/
Entwicklung der Bodentemperatur seit 1881 (bis 2019) Temperaturänderung (°C) Weltweit und in Deutschland (bezogen auf 1961-1990)
Temperaturanomalien der 10-Jahresperioden in Deutschland Temperaturänderung (°C) (bezogen auf 1881-1910)
CO2-Mischungsverhältnis CO2: 413 ppm (2020) + 149% (1750) Aktuell: 418 ppm in 2021! Quelle: NOAA WMO, 2021 ppm: parts per million (wörtlich übersetzt „Anteile pro Million“). 1ppm = 1·10-6 ppb: parts per billion (wörtlich übersetzt „Anteile pro Milliarde“). 1ppb = 1·10-9
CH4-Mischungsverhältnis CO2: 413 ppm (2020) + 149% (1750) CH4: 1889 ppb (2020) + 262% (1750) WMO, 2021 ppm: parts per million (wörtlich übersetzt „Anteile pro Million“). 1ppm = 1·10-6 ppb: parts per billion (wörtlich übersetzt „Anteile pro Milliarde“). 1ppb = 1·10-9
N2O-Mischungsverhältnis CO2: 413 ppm (2020) + 149% (1750) CH4: 1889 ppb (2020) + 262% (1750) N2O: 333 ppb (2020) + 123% (1750) WMO, 2021 ppm: parts per million (wörtlich übersetzt „Anteile pro Million“). 1ppm = 1·10-6 ppb: parts per billion (wörtlich übersetzt „Anteile pro Milliarde“). 1ppb = 1·10-9
Wetterextreme – Tendenz zunehmend? bisheriges Klima Anstieg der Anstieg der Varianz ! Mitteltemperatur ! zukünftiges Klima Eintrittswahrscheinlichkeit nur etwas weniger Kälte mehr Hitze mehr Hitzerekorde kalt Durchschnitt warm
Auftrittswahrscheinlichkeit von Temperaturanomalien Nordhemisphäre im Sommer (Juni, Juli, August) Nordhemisphäre im Winter (Dezember, Januar, Februar) Hansen et al., 2016
Beobachte Veränderungen seit 1950: Extreme Hitze IPCC, 2021
Beobachte Veränderungen seit 1950: Dürren IPCC, 2021
Beobachte Veränderungen seit 1950: Starkniederschläge IPCC, 2021
Anomalie der Anzahl der Hitzetage (> 30 °C) in Deutschland von 1951 bis 2020 (Referenz: 1961-1990) Linearer Trend (1951-2020): + 8,3 Tage Langjähriger Mittelwert (1961-1990): 4,2 Tage
Jährliche Dürrestärke* im Gesamtboden Deutschland von 1952 bis 2020 * Niederschlagsmenge, Bodenfeuchte in verschie- denen Tiefen, Zahl und Länge der Trockentage Die trockenen Jahre 2018, 2019 und 2020 sind beispiellos für die vergangenen 250 Jahre.
Frühlingsbeginn Datum der Blattentfaltung der Rotbuche seit 1900 Quelle: DWD
Phänologische Jahreszeiten*
Klimamodelle zur Erklärung des Klimawandels Temperaturanomalie (in °C) beobachtet simuliert menschliche & natürliche Einflüsse simuliert nur natürliche Einflüsse (Sonne & Vulkane) Krakatau Agung El Chicon Pinatubo 1883 1963 1982 1991 IPCC, 2021
Klimaszenarien für die Zukunft CO2 in Gigatonnen pro Jahr SSP3: Ressourcenintensiv SSP2: Mittelweg SSP1: auf Nachhaltigkeit ausgerichtet IPCC, 2021
Änderung der globalen Bodentemperatur: relativ zu 1850-1900 Temperaturanomalie (in °C) 1.5 °C 1.1 °C IPCC, 2021
Trend der Emissionen von Kohlendioxid, Methan und Distickstoffoxid in Deutschland
Entwicklung der Treibhausgasemissionen in Deutschland (nach Sektoren) Ziel für 2020 war: - 40% Erreicht wurde: - 38,7% Quelle: Umweltbundesamt
Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft Die globale Erderwärmung führt zu einer ▪ Zunahme von Extremwetterereignissen (vor allem Starkregen und Dürren), ▪ sich stärker ausbreitenden pflanzenschädigenden Pilze, Viren und Insekten durch mildere Winter, ▪ zunehmenden Anzahl von Hitzetagen mit deutlich mehr Stress für die Kulturpflanzen, ▪ Verschlechterung des Bodens / der Bodenqualität durch Wasserknappheit, ▪ erhöhten Bodenerosion, ▪ Verringerung der biologischen Vielfalt, ▪ Zunahme von Wald- und Flächenbränden, … Die Landwirtschaft, Forstwirtschaft und andere Formen der Landnutzung sind ein Teil des Problems, aber auch der Lösung! IPCC Special Report, Climate Change and Land, 2020
Aktuelle Werte aus dem IPCC-Bericht (2021) Anthropogene Emissionen von Klima relevanten Gasen aus von AFOLU – Agriculture Forestry and Other Land Use (IPCC, 2021) (Landwirtschaft, Forstwirtschaft und andere Formen der Landnutzung) Durchschnittswerte aus AFOLU für den Zeitraum 2007 bis 2016, relative Anteile am Gesamten: ➢ CO2 (Kohlendioxid) 13% ➢ CH4 (Methan) 44% insgesamt 23% aller anthropogenen Treibhausemissionen (CO2eq) ➢ N2O (Lachgas) 82% Anteile der Landwirtschaft (A): ➢ CO2 (Kohlendioxid) es liegen keine Daten vor ➢ CH4 (Methan) 88% ➢ N2O (Lachgas) 96% IPCC, 2019 Es gibt ein großes Potential der Einsparung klimarelevanter Gase (non-CO2) im Bereich der (konventionellen) Landwirtschaft.
Was sollte im Bereich der Landwirtschaft getan werden? ▪ Generell: Weniger Einsatz fossiler Energien (in allen Bereichen). ▪ Erzeugung und Nutzung von Bioenergie (Sonne, Wind, aber auch aus organischen Abfällen und Reststoffen von Landwirtschaft). ▪ Nutzung der Flächen in erster Linie für Lebensmittel. ▪ Verbessertes Landmanagement (Wertschöpfungskette). Keine industrielle Landnutzung (Monokulturen). Reduktion der Tierbestände. ▪ Artenschutz durch größere Vielfalt. ▪ Veränderung der landwirtschaftlichen Praktiken. Bodenschutz durch eine aktive Förderung des Bodenlebens und der Bodenfruchtbarkeit (Humuswirtschaft). ▪ Verzicht auf Einsatz von Pestiziden, Stickstoffdüngern und sonstigen leicht löslichen Mineraldüngern. ▪ Schutz der Kulturlandschaft durch gezielten Erhalt von Hecken, Feldgehölzen und Feuchtbiotopen als Lebensraum für Nützlinge. ▪ Keine Waldrodungen, Walderhaltung und Wiederaufforstung (mit klimaresistenten und krankheitsresistenten Pflanzen und Bäumen). ▪ Wo möglich regionale (saisonale) Vermarktung (kurze Wege).
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