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 - Ein Rückblick und Ausblick
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
Die Entwicklung des Klimas - Ein Rückblick und Ausblick - Auswirkungen durch und für die Landwirtschaft - Ein Rückblick und Ausblick
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
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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/
Die Entwicklung des Klimas - Ein Rückblick und Ausblick - Auswirkungen durch und für die Landwirtschaft - Ein Rückblick und Ausblick
Regional unterschiedliche Temperaturtrends (hier: 1901-2012)

                        in °C / Jahrhundert   IPCC, 2013
Die Entwicklung des Klimas - Ein Rückblick und Ausblick - Auswirkungen durch und für die Landwirtschaft - Ein Rückblick und Ausblick
Entwicklung der Bodentemperatur seit 1881 (bis 2019)
Temperaturänderung (°C)          Weltweit und in Deutschland (bezogen auf 1961-1990)
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Temperaturanomalien der 10-Jahresperioden in Deutschland
Temperaturänderung (°C)         (bezogen auf 1881-1910)
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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
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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
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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
Die Entwicklung des Klimas - Ein Rückblick und Ausblick - Auswirkungen durch und für die Landwirtschaft - Ein Rückblick und Ausblick
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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