Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau

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Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
BIODIVina
 Klimawandel und Auswirkungen auf den
               Weinbau

                              Zusammengestellt von:
                      Dr. Barbara Köstner (LandCare gGmbH)

                              DAS-Projekt BIODIVina
                 Bildungsmodule zur Bedeutung der Biodiversität
               bei der Anpassung des Weinbaus an den Klimawandel
                                  (67DAS149B)

      Gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU)
               aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages im Rahmen von
                          Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel

                                        © BIODIVina 2021
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
Langfristige Entwicklung der Lufttemperatur in Sachsen

© BIODIVina 2021                         Quelle: J. Franke, LfULG, Statuskolloquium Klima 2021   2
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
Langfristige Entwicklung der Niederschläge in Sachsen

                                                                                                 Szenario mit
                                                                                                 starker Reduktion
                                                                                                 der Emissionen

                                                                                                          Szenario ohne
                                                                                                          Reduktion der
                                                                                                          Emissionen

       Der abnehmende Trend entspricht den zukünftig erwarteten Niederschlagsdefiziten
       (graue Linien der Klimaprojektionen). Das Trockenjahr 2018 zeigt ein Defizit von -33%.

© BIODIVina 2021                                                Quelle: J. Franke, LfULG, Statuskolloquium Klima 2019     3
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
Langfristige Entwicklung des Niederschlags im April in Sachsen

© BIODIVina 2021                          Quelle: J. Franke, LfULG, Statuskolloquium Klima 2021   4
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
Klimadiagramm Station Hosterwitz
Klimadiagramm der DWD-Station Hosterwitz (Deutscher Wetterdienst)
                                                                        Beobachtungszeitraum
                                                                        1991-2020

© BIODIVina 2021                                         Quelle: Eigene Darstellung / Daten: ReKIS, DWD   5
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
Klimaänderungen bei Vergleich mit einem Referenzzeitraum
Bereits erfolgte Klimaänderung an der DWD-Station Hosterwitz                            Vgl. 1991-2020
(Deutscher Wetterdienst)                                                                mit 1961-1990

© BIODIVina 2021                                           Quelle: Eigene Darstellung / Daten: ReKIS, DWD   6
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
Klimadiagramm Hosterwitz und Meißen
Hosterwitz (Deutscher Wetterdienst)                                  Beobachtungszeitraum
Meißen (Agrarmeteorologische Station, LfULG)                         2011-2020

            10,9 °C                                                             626 mm
            11,4 °C                                                             537 mm

© BIODIVina 2021                               Quelle: Eigene Darstellung / Daten: ReKIS, DWD, LfULG   7
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
© BIODIVina 2021   Quelle: J. Franke, LfULG, Statuskolloquium Klima 2021   8
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
© BIODIVina 2021   Quelle: J. Franke, LfULG, Statuskolloquium Klima 2021   9
Klimawandel und Auswirkungen auf den Weinbau
© BIODIVina 2021   Quelle: J. Franke, LfULG, Statuskolloquium Klima 2021   10
Zunahme von Extremereignissen in Sachsen

                                               Trockenheitsereignisse haben
                                               vor allem in der
                                               Vegetationsperiode I (April-Juni)
                                               zugenommen.
                                               > Vorzeitige Abnahme von
                                               Bodenwasservorräten, fehlende
                                               Wiederauffüllung bis zum
                                               Frühjahr

                                               Starkregenereignisse haben
                                               in der Häufigkeit und in der
                                               Intensität zugenommen
                                               > Zunahme der Gefahr von
                                               Bodenerosion

© BIODIVina 2021                      Quelle: J. Franke, LfULG, Statuskolloquium Klima 2017   11
Anpassungskapazität
Die Vulnerabilität des Weinbaus in einer Region gegenüber dem Klimawandel ist neben der Intensität
von Klimaänderungen und Auswirkungen auf die Standorte (und möglichen Entwicklungen in anderen
Regionen) auch abhängig von der Anpassungskapazität von Weinbau und Weinbaubetrieben.
Folgende Punkte sind für die Anpassungskapazität bedeutsam
 •   Risiken erkennen, Bereitschaft zum Lernen und Handeln
 •   Verfügbarkeit von Wissen, Praxiserfahrung, Erfahrung durch erlebte Wetterextreme
 •   Verfügbarkeit von Technologien, natürlichen und finanziellen Ressourcen
 •   Unterstützung durch institutionelle und rechtliche Rahmenbedingungen

        Anpassung
     ohne spezielle Mittel
                                  +             Anpassung
                                           mit speziellen Mitteln
 Erhöhung der Robustheit,                 Nutzung spezieller Technologien
 Stärkung der Intaktheit und              und grundsätzlichere Änderung
 Leistungskapazität des                   des Systems; meist mit
 bestehenden Systems                      Investitionen verbunden
 „gute/optimierte Praxis“                 „erweiterte/neue Praxis“
 Förderung von                            Zum Beispiel
 Bodenfruchtbarkeit                       Einsatz von Bewässerung
 Lebensgemeinschaft                       Wetterschutz
 Strukturvielfalt                         Sortenänderung
 ausgeglichenem Mikroklima                Standortwechsel
 natürlichem Verdunstungsschutz           Neue Einkommensquellen

© BIODIVina 2021                                                                   Fotos: © R. Achtziger, B. Köstner   12
Extreme Wetterereignisse - Ahrtal
                                     Flutkatastrophe
                                     Winzer im Ahrtal
                                     schwer getroffen
                                    Durch die mit dem Klimawandel
                                    veränderten atmosphärischen
                                    Bedingungen (höhere
                                    Temperaturen, höhere absolute
                                    Luftfeuchte, veränderte
                                    Wetterlagen) können
                                    Extremereignisse auftreten, wie
                                    wir sie bisher nicht gekannt
                                    haben!

© BIODIVina 2021                          Quelle: dpa, tagesschau.de, 30.07.2021   13
Extreme Wetterereignisse im Juli 2021
Extreme Niederschlagsereignisse hängen von der
Regenintensität ab (Schwellenwert ab 20 mm/h)
und von der Geschwindigkeit des Durchzugs eines
Tiefdruckgebietes. (Je langsamer, desto mehr
Regen fällt auf das selbe Gebiet.)

Karten der regionalen Niederschlagssummen am 13.
und 14. Juli 2021 (DWD)

                                                                               Berliner Wetterkarte
                                                                               14. Juli 2021 0 Uhr UTC
                                                                               (https://berliner-wetterkarte.de)

© BIODIVina 2021                                   Quelle: Kreienkamp et al. 2021, World Weather Attribution   14
Extreme Hitzesommer
Blockierte Großwetterlagen - Ursache für anhaltende Witterungsextreme

                               Situation in 2010

                                    2003: H über Frankreich
                                    2010: H über Russland
                                    2018: H über Deutschland

© BIODIVina 2021                         Quelle: Potsdam Institute, PIK, Video; Petoukhov et al., PNAS, 2013   15
Klima im Weinberg und in Weinbergslandschaften
Das Klima an einem Standort wir nicht nur von global und regional
wirkenden Prozessen bestimmt, sondern auch von lokalen               Geländeklima
Gegebenheiten. Diese beziehen sich vor allem auf die Geländeform,    Das lokale Klima von
auf große Gewässer und in der Landschaft vorherrschende              Weinbergen in Steillagen wird
Landnutzungstypen wie Wald, Ackerland oder Siedlungen.               insbesondere von der
                                                                     Hangneigung und Exposition
Kleinräumig schaffen die Strukturen im Weinberg selbst ein eigenes   geprägt. Auch Talformen,
Mikroklima. Dies entsteht durch den Wechsel von Licht und            Oberflächengewässer und die
Schatten, durch windexponierte und -geschützte Lagen, Erwärmung      vorherrschende Landnutzung
und Abstrahlung von Strukturen und Verdunstung.                      beeinflussen das Geländeklima.

                                                                     Mikroklima
                                                                     Die kleinräumig wechselnden
                                                                     Klimaverhältnisse, die durch
                                                                     den Einfluss belebter und
                                                                     unbelebter Strukturen
                                                                     entstehen, werden in der
                                                                     Ökologie Mikroklima genannt.
                                                                     Im Weinberg sind solche
                                                                     Strukturen zum Beispiel die
                                                                     Laubwand der Reben,
                                                                     Begleitpflanzen, Steinriegel und
                                                                     Trockenmauern.

© BIODIVina 2021                                                          Foto: © R. Achtziger          16
Klimaerfassung im Weinberg
 Die Temperatur-, Feuchte- und Strahlungsverhältnisse,               Lokale Ausprägung des Klimawandels
 denen Reben oder andere Lebewesen im Weinberg                       Die Wirkung des Klimawandels kann durch
 ausgesetzt sind, können aufgrund der Effekt von Gelände-            Gelände- und Mikroklima lokal verstärkt oder
                                                                     abgeschwächt sein. Es gilt, die Einflüsse von
 und Mikroklima deutlich von den Werten abweichen, die               Gelände und Weinbergsstrukturen zur Min-
 an standardisierten Klimastationen erfasst werden.                  derung extremer Klimaverhältnisse zu nutzen.

                                                                                        Auch an einer Klimastation im Weinberg
                                                                                        wird die Lufttemperatur standardmäßig
                                                                                        belüftet und im Schatten gemessen.
                                                                                        Zur Erfassung des Mikroklimas, wie es
                                                                                        Pflanzen und Tiere erleben, werden
                                                                                        ungeschützte Sensoren eingesetzt. Sie
                                                                                        können z.B. auf Mauern oder in
                                                                                        Mauerspalten plaziert werden.

 Klimastation im Weinberg                  Messung von Temperatur und Luftfeuchte auf Mauern und in Mauerfugen

© BIODIVina 2021                                                                     Fotos: © R. Achtziger, B. Köstner   17
Vergleich von Temperaturen an Mikrostandorten

                                      Messungen mit Miniloggern, Friedstein, 27.07.2020 bis 30.07.2020
                          55,000 °C

                          50,000 °C
                                       Durchgezogene Linien: Messfühler an oder auf Mauer                                                51°C
                                       Gepunktete Linien:    Messfühler in Mauerspalte
                          45,000 °C

                          40,000 °C
    Lufttemperatur [°C]

                          35,000 °C

                          30,000 °C                                                                                                           30°C
                          25,000 °C                                                                                                            25°C
                          20,000 °C

                          15,000 °C
                                                                                                                                          13°C
                          10,000 °C

                                                                        Uhrzeit [h:m:s]

                                          909661      611433      909663       611428         909664          608377
                                          909665      608699      909662       608365         608373          909660

© BIODIVina 2021                                                                      Quelle: Köstner, Achtziger, eigene Messung und Darstellung   18
Mikroklima: Oberflächentemperaturen im Weinberg
Beispiele kleinräumiger Variabilität gleichzeitig auftretender Oberflächentemperaturen

 Temperaturen an der      Temperaturen an der        Temperaturen an            Temperaturen von               Temperaturen am
 Schattenseite der        besonnten Laubwand:        unbewachsener              Dickblattgewächsen an          Boden:
 Laubwand: 24,0-24,4°     bis 28,9-30°               Trockenmauer:              Terrassenböschung:             bewachsen: 27-36°
 Rebholz: 28,7°           Rebholz: bis 33,8°         36,5-38,8°                 39,2-46,6°                     offen: bis 52,6°

 Friedstein, 30.07.2020   Lufttemperatur um 13.00 h MEZ    Mittlere Oberflächentemperaturen 12.00-13.00 h MEZ
                          In der Rebgasse:       28,0°C    Laubwand: 26°C Mauer: 41°C Böschung: 38°C
                          Oberhalb der Laubwand: 27,5°C
 © BIODIVina 2021                                              Quelle: M. Killinger, Projektarbeit, Meteorologie, TU Dresden   19
Zusammenfassung von Veränderungen und Auswirkungen
• Zunahme der mittl. Lufttemperatur bis 2020 bereits > 1 °C, letzte Dekade extrem
• Zunahme der Temperaturspannen (Tmin-Tmax) innerhalb der Monate;
• große Temperatursprünge zwischen aufeinanderfolgenden Monaten im Frühjahr (Unterschied
  der Monatsmittel bis 7°C).
• Trend der Frosttage regional unterschiedlich > Verfrühung der Vegetationsentwicklung >
  Spätfrostschäden weiterhin möglich; Abnahme von Eistagen
• Zunahme von Heißen Tagen und Tropennächten (> nächtl. Verdunstung)
• Zunahme von Sonnenstunden (Anstieg Heliothermalindex), bis zu 70 % in einzelnen Monaten,
  20-30% im Jahresdurchschnitt, aber größere Schwankungen zwischen den Monaten
• Abnahme der Jahresniederschläge, vor allem Frühjahr bis Frühsommer (Apr.-Juni), letzte
  Dekade generelle Abnahme > Zunahme von Trockenheit
• Zunahme von Starkregenereignissen im Sommer > höhere Erosionsgefahr

© BIODIVina 2021                             Quelle: u.a. LfULG 2021, Kompendium Klima, Foto: © R. Achtziger   20
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