Klimawandel und Klimaschutz Klimawandelgas Kohlendioxid
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Der Treibhausgaseffekt: Treibhausgase verhindern die Wärmeabstrahlung der Erde in den Weltraum – es wird immer wärmer! Klimawandel und Klimaschutz UBB-Vortragsunterlage DI Christian Krumphuber LK OÖ, DI Arno Mayer LK Stmk Klimawandelgas Kohlendioxid: sprunghafter CO2 – Anstieg Treibhausgase – Anteil Landwirtschaft ca. 9% Klimawandel: Land- und Forstwirtschaft als betroffener Sektor Hochwasser Zunahme von Naturkatastrophen Stürme Überschwemmungen Dürre Hitzeperioden etc. Ertragsausfälle Dürre Hagel Wirbelsturm – nicht mehr nur in USA/Karibik, 2014 auch in Deutschland Klimawandel – Land- und Forstwirtschaft Land- und Forstwirtschaft ist primär Opfer Ertragsausfälle Unwetter Erosion Krankheiten, Schädlinge, etc. Landwirtschaft ist – in geringem Umfang Verursacher In Österreich ca. 9% des CO2 –Ausstoßes Kann Land- und Forstwirtschaft Beitrag zum Klimaschutz leisten? Verursacher des Treibhauseffektes Problem Methan Methan (CH4) ist 25 mal klimaschädlicher als CO2 Ca. 1/5 Anteil an THG-Emissionen weltweit 6,4 Milliarden t CO2 – Äquivalente durch Methan = Lachgas Entspricht ca. 280 Mio. t Methan-Emissionen 57% davon global aus Landwirtschaft 60 Mio. t Tierhaltung 100 Mio. t Wiederkäuer 87 Mio. t Wiederkäuer 13 Mio. t Düngermanagement Problem Lachgas Lachgas (N2O) ist 300 mal klimaaktiver als CO2 Ca. 10% der globalen THG-Emissionen Österreichische Dimension Methan + Lachgas Methan: minus 16% gegenüber 1990 im wesentlichen Reduktion Rinderbestand minus 23% Rinderbestand gegenüber 1990 3,4 Milliarden t CO2 – Äquivalente durch Lachgas Entspricht 11 Mio. t Lachgas-Emissionen 2/3 der weltweiten Lachgasemissionen werden der Landwirtschaft zugerechnet Um- und Abbau von Stickstoff bzw. stickstoffhältigen Düngermittel Möglichkeiten Reduktion der THG-Emissionen (1) Methan Grundsätzlich: Rinderhaltung ohne Methanemissionen gibt es nicht Grünland: möglichst junges, gut verdauliches, rohfaserarmes Futter Pro produzierte Einheit (z.B.: Milch oder Fleisch) sind leistungsbetonte Tiere effizienter Hinsichtlich Methanreduktion sind hohe Leistungen mit möglichst geringer Anzahl Tiere effizienter Einsatz spezieller Futtermittelzusatzstoffe (vieles davon im Versuchsstadium) Einsatz von Pflanzenfetten in der Fütterung Einsatz von Tanninen, Saponinen und Halogenderivaten Einsatz von Propionsäurevorstufen, Hefen und Enzymen Lachgas: minus 12,5% gegenüber 1990 Im wesentlichen Reduktion N-Anwendung in Landwirtschaft ca. minus 30.000 t Mineral-Stickstoff seit 1990 bessere Anwendungstechnologien Möglichkeiten Reduktion der THH-Emissionen (2) Lachgas: Lachgasemission wird erhöht bei: Hohem Wassergehalt des Bodens (nicht beinflussbar) Hoher Bodentemperatur im Winter (nicht beinflussbar) Hohem Gehalt an gelöstem organischen Kohlenstoff Hohem N-min-Gehalt des Bodens Daher: Soweit wie möglich keine Düngung im Herbst Düngung soweit als möglich in den Bestand Düngung bei Mais so knapp wie möglich vor Anbau Gewässerschutz und Klimaschutz sind weitestgehend deckungsgleich. Möglichkeiten Reduktion der THG-Emissionen (3) Indirekte Maßnahmen des Klimaschutzes: Stickstoffeffizienz der Düngung Einsparung von Mineraldünger durch optimalen Wirtschaftsdüngereinsatz Hintergrund: Produktion von Stickstoffmineraldünger hat hohen Energieverbrauch (Erdgas) 1 kg N mineralisch verbraucht ca. 1 kg Erdgas 1 kg Erdgas verursacht ca. 2,5 kg CO2 – Emissionen Jedes kg N eingespart reduziert CO2- Emissionen um 2,5 kg Möglichkeiten Reduktion der THG-Emissionen (5) Energieverbrauch Landwirtschaft: Jährlich ca. 300.000 t Dieselverbrauch durch Landwirtschaft- somit ca. 930.000t CO2-Emissionen Spritsparen- ecodriving Fahren im optimalen Drehzahlbereich Keine unprofessionellen Reparaturen („aufgeschweißte Scharspitzen“) Arbeitsbreite erhöhen statt schneller fahren Bearbeitungsverfahren/Bearbeitungstiefe überdenken Möglichkeiten Reduktion der THG-Emissionen (4) Nährstoffeffizienz in der Schweinehaltung Ziel ist verringerte Stickstoffausscheidungen im Wirtschaftsdünger Weniger N im Wirtschaftsdünger Weniger Ammoniakabgasung Ist somit auch Maßnahme zur Luftreinhaltung Weniger N-Eintrag im Boden- somit weniger Lachgas Wichtigste Maßnahme: Phasenfütterung Ist heute Großteils umgesetzt Maßnahme, wo sich ökonomische und ökologische Zielsetzungen treffen. Bedeutung der Böden für den Klimaschutz Grundlage: Böden speichern Kohlenstoff in Form von Humus Humus besteht zu 58% aus Kohlenstoff Oberboden 0-30cm Gewicht: 4.200 t/ha Davon 1% Humus = 42t= 24t C = 88t CO2 Humusgehalt der Böden abhängig von Fülle von Faktoren Bewirtschaftungsform Niederschlagverhältnisse Bodenschwere (geologische Unterschiede) Einfluss des Menschen = Bodenbewirtschaftung Humusgehalt schwankt von 2-4% (Acker) bis 10% (Grünland) Thema ist relativ EU-Papiere Klimawandel: Bedeutung des Böden anerkannt Steirisches Klimawandel -Projekt des Wegener Zentrums/UNI Graz mit der Landwirtschaftskammer Temperatur: 2041–2050 im Vgl. zu 1980er Deutliche Erhöhung vor allem von Frühling bis Herbst Wie sieht das Klima in der Steiermark in den Jahren 2041–2050 im Vergleich zu 1981–1990 aus? Winter Frühling Sommer Herbst Besonderheit: Alpen sind Nord-Süd Barriere, wenig Polarluft kommt in die Steiermark, der Klimawandel wirkt sich dadurch stärker aus, als in anderen Regionen Europas! Errechnete Temperaturänderung für 2041 - 2050 +1.9 °C (+0.32 °C pro Jahrzehnt) im Winter, +2.2 °C (+0.37 °C pro Jahrzehnt) im Frühling, +2.3 °C (+0.38 °C pro Jahrzehnt) im Sommer und +2.7 °C (+0.45 °C pro Jahrzehnt) im Herbst Errechnete Niederschlagsänderung für 2041 - 2050 im Winter +8.5 % (+0,2 mm/Tag), im Frühling +1.4 % (0,0 mm/Tag), im Sommer -12.2 % (-0,3 mm/Tag) und im Herbst -13.8 % (-0,5 mm/Tag). Niederschlag: 2041–2050 im Vgl. 1980er Minus im Sommer (bis -20 %) und Herbst (-30 %) Winter Frühling Sommer Herbst Sommer- und Hitzetage Die Anzahl der Sommertage pro Jahr mit über 25°C wird sich verdoppeln: Im Osten, Süd-Osten (Graz), Süden (Klagenfurt): Anstieg um 40 Tage auf bis zu 80 Die Anzahl der Hitzetage pro Jahr mit über 30°C wird sich im Osten vervierfachen, im restl. Österreich werden häufige Hitzetage ein neues Phänomen sein. Wiener Becken, Südoststeiermark - Anstieg auf 20 bis 25 Tage Klagenfurter Becken - Anstieg auf bis zu 20 Tage Auswirkungen der veränderten Klimabedingungen auf das Ertragspotential bei Mais Vorverlagerung des Anbautermins um rund 3 Wochen möglich Problem: Extremereignisse sind schwer voraussagbar • besitzen ein hohes Schadenspotenzial • weit stärkere Auswirkungen auf die Gesellschaft als das mittlere Klima Ertragspotential durch den Einsatz von spätreifender Genetik deutlich erhöht (bis zu 1,5 Tonnen Kornertrag bzw. drei Tonnen TS-Ganzpflanze) Hitzewellen, Dürreperioden Erntefeuchtigkeiten um mind. 1,2 % pro Woche niedriger, deutlich verringerter Trocknungsbedarf Extreme Niederschläge, Hagel realisierbare Erträge bei Körnermais ca. 5 % geringer als heute (nach Berechnung der Univ. f. Bodenkultur 5 bis 10 % Ertragsrückgang) Windstürme Deutlich mehr Möglichkeiten für Maisbau in der Obersteiermark Langfristige Auswirkungen auf Boden- und Grundwasser (bis 2100), Nachtnebel/Fuchs Untersuchungen für das Leibnitzer Feld Änderungen der Verdunstung, des Bodenwasserhaushalts und der Grundwasserneubildung mit Bodenwasserhaushaltsmodell analysiert Infolge der zukünftig deutlich erhöhten Temperatur nimmt die Verdunstung zu wird der Bodenwasserhaushalt in den Sommermonaten zukünftig deutlich geringer sein wird ein negativer Effekt auf das Pflanzenwachstum erwartet geht die jährliche Grundwasser - Neubildungsrate um etwa 25 % zurück verlängern sich die Trockenphasen deutlich erhöht sich Nutzungsdruck auf Grundwasservorkommen • deutlicher Anstieg der Zahl der Hitzetage (Maximaltemp. über 30 °C) • Zunahme der Häufigkeit und Dauer von Hitzewellen • trotz abnehmender Niederschlagssummen erhöhte Intensitäten • längere Hagelsaison mit Zunahme der Ertreme • Zunahme der winterlichen Sturmaktivität (Ausnahme südl. der Alpen) Analysen über die Änderung von Extremereignissen nur sehr begrenzt möglich! Änderung des Wasservorrates im Sommer: Österreichs Westen auch stark betroffen J. Fürst , P. Nachtnebel, H. Kling, T. Hörhan, Institut für Wasserwirtschaft, BOKU Alternative Strategien zu Mais und Getreide – Fruchtfolgeplanung im Ackerbau Zusätzliche Risiken können tatsächlichen Ertrag extrem beeinflussen wird entscheidend! Kultur Phasen mit hohem Wasserbedarf Wasserbedarf Mais Wintergerste Winterweizen Sommergetreide Winterraps Soja Energiepflanzen Miscanthus Weide Pappel Mai und Juli März und Mai März und Mai April und Juni März und Mai Juli hoch mittel mittel mittel mittel mittel Sommerstress durch Wassermangel hoch niedrig niedrig hoch niedrig hoch Mai April und Mai im Anwuchsjahr April und Mai im Anwuchsjahr mittel mittel gering hoch hoch niedrig Klimawandelanpassung − Landwirtschaft nationale Anpassungsstrategie Zusammenfassung Schwerpunkte Klimawandel wird sehr konkrete Auswirkungen haben: verstärkte Etablierung und Förderung von wassersparenden Bewässerungssystemen sowie Verbesserungen in der Bewässerungsplanung nachhaltiger Aufbau des Bodens und Sicherung der Bodenfruchtbarkeit, Bodenstruktur und Bodenstabilität Züchtung und gezielter Einsatz von wassersparenden, hitzetoleranten Kulturpflanzen (Art/Sorte) im Sinne einer regional angepassten Bewirtschaftung Bereitstellung wissenschaftlicher Grundlagen zu möglichen neuen Krankheiten und Schaderregern Temperaturanstieg von 3.3 °C bis 5.0 °C wird erwartet Niederschlagsrückgang bis zu 30% vor allem im Sommer/Herbst Zunahme von Extremereignissen - Erosions- und Hochwassergefahr Zunahme von Stresssituationen (Krankheits- und Unkrautdruck, neue Krankheiten, Schädlinge und Unkräuter) Rückgang der Grundwasserneubildungsrate bis zu 25% spürbare Ertragsrückgänge bei der Hauptpflanze Mais und allen anderen einjährigen Ackerkulturen mit Ausnahme von Wintergetreide Zunahme von Dauerkulturen (außer Dauergrünland) wie zB Energiehölzer im Kurzumtrieb Versicherungssysteme müssen weiter ausgebaut werden
