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Don‘t we know it already? Research Data Management in Earth System Sciences - A contribution to Pressing Global Challenges NDFI4Earth Kick-off, 9.6.2022, TU Dresden, Prof. Dr. Ralf Seppelt @RSeppelt
IPBES Global Assessment 2019, Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES) page 2
A closer Look: The Global Food System page 3 Hertel et al. 2020. Europ. Econ. Rev.
„We reached Peak Chicken“
Thema: Landnutzung / Biodiversität
21.01.2015 | Der Tagesspiegel
Medienquelle: Print Auflage: 133.358
Seitenstart: 006 Anzahl der Zeichen: 4210
"Peak chicken" was 2006 - how food production isn't keeping pace with population - Mirror Online 29.01.15 17:33
News Ampp3d Food
"Peak chicken" was 2006 - how food
production isn't keeping pace with
population
Production of the world’s most important foods could begin
declining. Here's why you should be just as worried as this chicken Recommended In News Was WISSIN schafft
62 Shares Share Tweet +1 Email GHOSTBUSTERS
Ghostbusters 3
Schluss mit der Agrarromantik!
Morgens
um zehn rollt der cast: Slide
zahlt. to geht es kaum bes-
Biobauern ter, die der Mensch für die Ernäh- det werden, kommen rund 5 Mil- rohstoffe großflächig durch nach-
Trecker zurück auf den ser, die Zahl der Öko-Betriebe rung braucht, sind limitiert. lionen Hektar im Ausland hinzu. wachsende zu ersetzen. Intelli-
Hof. Frohgemut steigt derreveal whatsogar zurück.
ging zuletzt Vorbei sind die Zeiten, in denen Das kann nicht gut gehen, zu- gente Bewässerung und Düngung
Landwirt von der Maschine, setzt the all-women
Landwirtschaft ist ein knallhar- die Agrarproduktion noch be- mindest wenn es alle so machten. können dazu beitragen, ebenso
sich an den Tisch mit der Karode- tes Geschäft, die Erträge müssen trächtlich zulegte, unter anderem Was ist zu tun? Drei Antworten. wie maßvoller Einsatz von Schäd-
rebootstimmen,
cke unter der großen Linde, wo will look sprich: weiter nach oben dank Kunstdünger und Bewässe- Erstens so wenig wie möglich weg- lingsbekämpfungsmitteln. Wer die
schon die Großfamilie und alle An- gehen. Doch das wird immer
like rung. Diese Trümpfe sind ausge- werfen. Nach wie vor landen mü- beiden letzten Methoden für ver-
gestellten versammelt sind und schwieriger. Nachwachsende Roh- spielt. Der wichtigste war das An- hevoll herangezogene, geerntete zichtbar hält, sollte bedenken,
herzhaft in ihre Stullen beißen. lange Zeit für weitgehend
stoffe, legen neuer Ackerflächen, aber und verarbeitete Produkte aus dass ökologischer Landbau pro Flä
Wogt der goldene Weizen auch unerschöpflich gehalten, kommen
CHOCOLATE auch der sticht nicht mehr. Wäl- Stall und Feld zu häufig im Abfall. che im Schnitt 20 Prozent wenige
erntereif im Wind - so viel Zeit an ihre Grenzen. Zu diesem der und Grasland sollen - zu Zweitens den Fleischkonsum auf Ertrag bringt. Das zeigt eine Meta
muss sein. Eine solche Agrarro- CHOCOLATE:
Schluss gelangen Landschaftsöko- Recht - geschützt werden, Siedlun- ein menschliches Maß bringen. Es studie mit Daten aus aller Welt,
mantik, die von der Werbeindu- Why
strie gelegentlich
logen um Ralf Seppelt vom Helm-
British
bis ins Groteske holtzzentrum für Umweltfor-
Um Teller und gen werden immer größer, Was-
ten breiten sich aus. Wertvoller
ist skandalös, dass Hühnchen-
fleisch teilweise billiger ist als Al-
die niederländische Forscher aus-
gewertet haben.
übersteigert wird, ist dieser Tage chocolate
schung. Siehashaben im globalen Tank zu fallen, Boden ist endlich. lerweltsgemüse. Wenn die Politik Nicht zuletzt sind leistungsfd-
auch wieder bei der Grünen Wo- Maßstab für 20 nachwachsende Das lässt sich in Deutschland Gesetze erlässt und durchsetzt, hige Pflanzen vonnöten, die gege-
been BANNED
che in Berlin zu besichtigen. Ressourcen wie Mais, Reis, Wei- müssen Enrage steigen gut studieren. Angetrieben vom die zu einer artgerechten und um- benenfalls auch mit schlechter
from the
Die Realität sieht anders aus. zen US
und -Soja
anddie jährlichen Zu- Wunsch, Teller und Tank zu fal- weltverträglichen Haltung der Wasserversorgung und widrigem
Während der Traktor GPS-geführt better angeschaut. 18 von ih-
why it'swachsraten VON RALF NESTLER len, wurden die Ackerflächen im- Tiere führen, wird der Konsum Klima zurechtkommen oder beson
page 4 wahlweise Saaten oder Pflanzen- nen haben demnach ihr Maximum mer größer. Fast 12 Millionen sinken. Weil er endlich einen rea- ders nahrhaft sind. Die Grüne Gen
schutzmittel ausbringt, grübelt bereits überschritten. Dieser Wert Hektar sind es inzwischen, das ist len Preis bekommt. technik kann dabei helfen. Auch
der Unternehmer in der klimati- PERSON ist nicht zu verwechseln mit dem Auffallend ist, dass sich drei ein Drittel der gesamten Landesflä- Drittens muss offen über Er- wenn viele Verbände und Politike
sierten Fahrerkabine, ob er seine absoluten Ertrag. Der nimmt bei Viertel dieser Höhepunkte in ei- che. Doch das reicht bei Weitem tragssteigerungen gesprochen wer- das Gegenteil behaupten: Gentech
Kühe wirklich behalten soll, ange- Peakden man:
meisten zwar weiter zu, doch ner kurzen Zeitspanne zwischen nicht aus. Rechnet man impor- den. Es ist ein großes Ziel, bald nisch veränderte Pflanzen sind we
sichts des geringen Preises, den große Sprünge sind nicht mehr zu 1988 und 2008 finden. Das Fazit tierte Pflanzen mit ein, die unter neun Milliarden Menschen zu er- der eine große Gefahr für die Um-
There have
die Molkerei für die Milch noch erwarten. der Forscher: Die wichtigsten Gil- anderem für Futtermittel verwen- nähren und zudem fossile Energie- welt noch für die Gesundheit.
never been so
While production of the world's most consumed food products is still many more
increasing, a group of researchers has found that the it's not
men than women
in the world
Tagesspiegel, 21.1.2015
A closer Look: The Global Food System page 5 Hertel et al. 2020. Europ. Econ. Rev.
Global indicators of land systems
A: Land-use inputs/outputs B: Environmental conditions C: Socioeconomic conditions
Factor Unit Factor Unit Factor Unit
Cropland area km2 per grid cell Temperature °C × 10 Gross Domestic Product $ per capita
Cropland area trend km2 per grid cell Diurnal temperature range °C × 10 GDP in agriculture % of GDP
Pasture area km2 per grid cell Precipitation mm Capital Stock in agriculture $
Pasture area trend km2 per grid cell Precipitation seasonality coeff. of variation Population density persons km-2
N fertilizer kg ha-1 Solar radiation W m-2 Population density trend persons km-2
Irrigation Ha per grid cell Climate anomalies °C × 10 Political stability index
Soil erosion Mg ha-1 year-1 NDVI – mean, seasonality index Accessibility travel time
Yields (wheat, maize, rice) t ha-1 Soil organic carbon g C kg-1 of soil
Yield gaps (wheat, maize, 1000 t Species richness # of species
rice)
Total production index index
HANPP % of NPP0
Mean annual temperature Accessibility to cities and market places
Nitrogen fertilizer
Václavíc et al. 2013, GEC
Land System Archetypes
Degraded forest/cropland
systems in the tropics Boreal systems of the western world
A: +↑cropland, +++soil erosion A: –land-use intensity
B: trop. climate, ++sp. richness B: boreal climate, –NDVI, –sp. richness
Forest systems in the tropics C: –GDP, +agr. GDP, –pol. stability C: ++GDP, ++pol. stability, –accessibility Boreal systems of the eastern world
A: –↑cropland, –wheat yields, +rice yields A: –land-use intensity
B: trop. climate, – –clim. anomalies, ++sp. richness
LSA 2: 0.35% LSA 3: 14% B: boreal climate, –NDVI, –sp. richness
C: –GDP, +agr. GDP, –pol. stability C:–GDP, –pol. stability, –accessibility
LSA 1: 14%
LSA 4: 20%
High-density urban agglomerations Pastoral systems
A: +↓cropland, ++inputs, ++HANPP A: ++↑pasture, – inputs/outputs
B: varying environmental conditions B: +temperature, –precipitation, +seasonality
C: +++↑pop. density C: –GDP, +agr. GDP, –↑ pop. density
LSA 5: 0.1%
LSA 8: 13%
Extensive cropping systems
A: ++↑cropland, +inputs, +yields, +yield gaps, ++HANPP
LSA 6: 1% B: varying environmental conditions
C: –GDP, +agr. GDP, +accessibility
LSA 7: 11%
Irrigated cropping systems w/ rice yield gap
A: +++cropland/inputs, ++rice yields, +++rice yield gap
B: ++temp. and precipitation, +sp. richness
C: –GDP, +agr. GDP, +++pop. density, –pol. stability
LSA 9: 2% LSA 12: 11%
Irrigated cropping systems Barren lands in the developing world
A: +++cropland/inputs, +++rice yield, +++wheat/maize yield gap A: –cropland/pasture, –inputs/outputs, –HANPP
LSA 10: 5% LSA 11: 9%
B: +temperature, +precip. seasonality, ++clim. anomalies B: ++temp., –precipitation, ++seasonality, – –NDVI
C: –GDP, +agr. GDP, ++↑pop. density, –pol. stability C: –GDP, +agr. GDP, –pol. stability
Intensive cropping systems Marginal lands in the developed world
A: ++↓cropland, ++N fertilizer, +++wheat/maize yields, ++HANPP A: –cropland, +pasture, –inputs/outputs
B: temperate climate, –low seasonality, +NDVI B: +temperature, –precipitation, +sol. radiation
C: ++GDP, –agr. GDP, +pol. stability, +accessibility C: ++GDP, –agr. GDP, –pop. density, +pol. stability
Václavíc et al. 2013, GEC
Forrest Fragmentation reaches Critical Levels Red: Deforestation 2000-2012 Red: Increase of short vegetation, 1982-2016 Hansen et al. 2013, Science, Song page 11 et al. 2018, Nature Taubert et al., 2018, Nature
page 13
page 15
The “demand-side”: Malnutrition of 220 Mio. Children below 2yrs
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< 2Socio-Economic conditions: Picture or almost any facets of life Income Level 1 Income Level 2 Income Level 3 Income Level 4 < 2US-$ per day < 8 US-$ per day < 32 US-$ per day … https://www.gapminder.org/dollar-street/?p=1 page 17
Socio-Economic conditions: Picture or almost any facets of life Income Level 1 Income Level 2 Income Level 3 Income Level 4 < 2US-$ per day < 8 US-$ per day < 32 US-$ per day … https://www.gapminder.org/dollar-street/?p=1 page 18
“Brahma, Krisha und Öko” (Die Zeit, 2020)
Both low- and high-yield intercropping strategies save
16–29% of land and 19–36% of fertilizer compared with
monocultures
Die Zeit, Juni 2020
Li et a. 2020. Nature Plants
page 20What could we achieve if heterogeneous data could be brought
together in a seamless manner?
page 21Assessments: Make our life easier… please IPCC, IPBES, UNEP, WHO etc. are to provide policy relevant information and knowledge in a concise and easy to grasp way page 22
Implementation: Monitoring for Decision-Making?
• How to monitor if these agreements
are followed, or not?
• What could economic incentives to
foster these?
The Guardian,
Mai 2021
page 23Communication: Mobile-Apps tracking a supply chain*? *Lieferkettensorgfaltspflichtengesetz: §1 Gesetz über die unternehmerischen Sorgfaltspflichten in Lieferketten
Communication: Mobile-Apps tracking a supply chain?
Communication: Mobile-Apps tracking a supply chain?
Communication: Mobile-Apps tracking a supply chain?
Communication: Mobile-Apps tracking a supply chain?
What is a at the table: Four Challenges*
• Provide tools to access data, assess
provenance and reproducibility, to
• support smart integration across scale
and different resolutions, which
• assist interpretation, and
• support communication!
*from the perspective of an environmental scientist doing science-policy communication
page 29Anyone who believes in indefinite growth in anything physical,
on a physically finite planet, is either mad or an economist.
Kenneth E. Boulding
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