Risiken des Klimawandel für die globale Nahrungsmittelproduktion
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Eidgenössisches Departement für Wirtschaft, Bildung und Forschung WBF Agroscope Forschungsgruppe Lufthygiene/Klima Risiken des Klimawandel für die globale Nahrungsmittelproduktion und die Besiedlung J. Fuhrer Senioren-Akademie Berlingen, 30. Oktober 2013 http://en.wikipedia.org/wiki/World_population www.docstoc.com Millionen Weltbevölkerung Seit 1960 hat sich die Weltbevölkerung mehr als verdoppelt, von ungefähr 2.9 Milliarden 1960 auf heute 7 Milliarden. Der Bedarf an landwirtschaftlicher Produktion hat sich aufgrund der wachsenden Bevölkerungszahl und steigender Einkommen verdreifacht. Bis 2050 erwartet man eine Bevölkerungszahl von 9-10 Milliarden. Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 2 Zunahme der Produktion Produktionsindex (2005 = 100) Um im Jahre 2050 die Weltbevölkerung zu ernähren bedarf es einer Zunahme der landwirtschaftlichen Produktion um 50-70% . Der Klimawandel verschärft das Problem. - Bedarf ohne Klimawandel - Bedarf mit Klimawandel - Vergangenheit Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Lotze-Campen H et al., in: World Development Report 2010 3 AgriculturalNutzfläche land (1000(1000 ha) ha) Landwirtschaftliche Verfügbares Ackerland 5.0x106 4.9x106 4.8x106 4.7x106 4.6x106 4.5x106 FAOSTAT 4.4x106 1960 0.42 Hektaren Pro Kopf im Jahr 1960 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 1970 1980 1990 2000 0.22 Hektaren Pro Kopf im Jahr 2006 2010 0.16 Hektaren Pro Kopf im Jahr 2050 4 Ertrag-Wachstumsrate (%/Jahr) Wachstum der Produktivität 3.5 Mais Reis Hirse Soja Weizen Gerste 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 0.0 1961-1990 1991-2009 Abnahme der Bodenfruchtbarkeit, physiologische Grenzen, Klimawandel, oder alles zusammen? Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 5 Data: FAOSTAT Themen Bevölkerung – Ernährung - Klimawandel Klimawandel – was heisst das? Klimaempfindlichkeit der landwirtschaftlichen Produktion Projektionen für die Zukunft – global, regional Implikationen für Ernährungssicherheit und Besiedlung Fazit Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 6 Weltweite Emission von Treibhausgasen 10000 420 8000 400 380 6000 360 4000 340 2000 0 1750 320 1800 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 1850 1900 1950 2000 CO2 Konzentration (ppm) CO2-Emission (Mio Tonnen CO2-C) (in Mio t C pro Jahr) 300 Boden, T.A. et al., Carbon Dioxide Information Analysis Center, Oak Ridge National Laboratory, US Dep Energy, Oak7 Ridge, TN Abweichung vom Mittel der Periode 1961-1990 (oC) Temperatur: Trend im globalen Mittel Jahresmittel Referenz: 1961-1990 Dekadenmittel Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer IPCC, 2013 8 Trend in landwirtschaftlich genutzten Gebieten Vegetationsperiode 1980-2008 Änderung ausgedrückt relative zur Standardabweichung der historischen Jahr-zu-Jahr Variabilität Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Lobell, D.B. et al. Science 333, 2011 9 Erwärmung (oC) seit 1861-1880 Künftige Erwärmung 2100 2050 2010 Summe der total emittierten Menge CO2 seit 1870 (Gt C) Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer IPCC, 2013 10 Projektionen für die Temperatur Mittelwert 1-3.7 oC 1-2 oC Szenarien Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer IPCC, 2013 11 Temperatur-Sensitivität Tmin Änderung im Ertrag (kg/ha) Weizen Tmax Globale Daten Reis Mais Die meisten Kulturen in den meisten Gebieten bevorzugen kühlere Temperaturen. Änderung in der Temperatur (oC) Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Lobell D, Field CB, ERL 2, 2007 12 Global: Ertragsveränderung 2050 (11 Kulturen) -50 -20 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 0 +20 Veränderung in % +50 +100 Keine Daten Müller C. et al., in: World Development Report, 2010 13 Risiken: Häufigkeit von Hitze Häufigkeit Beispiel: Temperatur Klima heute Kalt Durchschnitt Heiss Schwankungsbreite Extremes Wetter tritt selten auf Veränderungen in der Häufigkeit sind schwer nachweisbar Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 14 Risiken: Häufigkeit von Extremwetter Häufigkeit Beispiel: Temperatur Häufigere Wärmephasen Häufiger Rekordhitze Klima heute Weniger Kältetage Kalt Neues Klima Durchschnitt Heiss Schwankungsbreite Eine Hitzeperiode, die heute 1x in 20 Jahren aufritt, könnte gegen Ende des Jahrhunderts jedes 2. Jahr auftreten. → 10 x häufiger! IPCC, 2012 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 15 Hitze Wahrscheinlichkeit (in %), dass künftige Durchschnittstemperaturen im Sommer höher sein werden, als die heutigen Höchsttemperaturen. 2050 2090 Battisti DS, Naylor RL, Science 323, 2009 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 16 Wiederkehrperiode maximaler Hitzetage Jahre (Temperaturen, die heute 1x in 20 Jahren erreicht werden) IPCC, 2012 Eine Abnahme der Wiederkehrperiode bedeutet eine Zunahme der Häufigkeit von Hitze- und Trockenperioden. → In mehreren Hauptexportländern, nimmt die Häufigkeit von extrem ungünstigen Bedingungen für die Landwirtschaft zu. IPCC, 2012 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 17 Sensitivität auf Hitze: Ackerkulturen Temperatur (oC) Maximum 35 30 25 Optimaler Bereich 20 15 Anzahl der Körner pro Ähre 50 Winterweizen 40 30 20 CO2 Konzentration 10 0 20 Heute Erhöht 25 30 35 40 45 Maximaltemperatur (oC) Reis Mais Soja Weizen Während 5 Tagen vor Blühzeitpunkt Hitze schädigt Blüh- und Reifeprozesse vieler Kulturpflanzen Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Wheeler et al., 1996 18 Niederschlag: Trend Trend im Jahresniederschlag (mm/Dekade) Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer IPCC, 2013 19 Niederschlag: Trend Änderung im durchschnittlichen Niederschlag in % (2081-2100 zu 1986-2005) IPCC, 2013 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 20 Schwankungen im Niederschlag Variabilität der Niederschläge heute IPCC 2008: “Aufgrund der Zunahme der Intensität und Variabilität der Niederschläge wird in viele Regionen die Häufigkeit von Überflutung und Trockenheit zunehmen.“ Eriksen P. et al., 2011 (www.ccafs.cgiar.org) Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 21 Ertragsschwankungen 100 Getreide Marokko 50 25 0 -25 100 -50 Welt 75 -75 -100 100 75 50 Spanien 25 50 25 0 0 -25 -25 -50 -50 -75 -75 -100 100 75 -100 Frakreich 1970 50 1980 1990 2000 2010 Daten: FAOSTAT Abweichung des Ertrags (in %) vom gleitenden, 9-jährigen Mittelwert 75 25 0 -25 -50 -75 -100 1970 1980 1990 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 2000 2010 22 Dürren 2011/2012 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Heffernan, O. , Nature 501, 201323 Trockenheit nimmt zu Welt Mittelmeergebiet Nordeuropa Westafrika Südostasien Zentral-Nordafrika www.motherjones.com www.agrarheute.de Landfläche (in %) mit monatlichen Trockenperioden Landfläche (in %), die von monatlicher Trockenheit betroffen ist. Amazonas Zentralamerika Heffernan, O. , Nature 501, 2013 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 24 www.theguardian.com Menschen in Gebieten ohne genügend Wasser Wasserentnahmen in % des verfügbaren Wassers: % der Weltbevölkerung IFPRI et al., 2011 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 25 Gebiete mit Wassermangel - 2025 Schraffierte Gebiete: mehr als 10% des Getreidebedarfs wir importiert. Physischer Wassermangel Wirtschaftlicher Wassermangel Kein Wassermangel Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer www.iwmi.org 26 250 Mit Klimawandel Ohne 200 150 Nelson CG et al., 2009 100 50 www.telegraph.co.uk Änderung von 2000 bis 2050 (%) Preise steigen - auch wegen des Klimawandels 0 Reis Mais Weizen Soja Trockenheit USA 2012: - Ertragsverlust: Mais -24%, Soja -20% - Preisanstieg: Mais +40%, Soja +37% Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer (Quelle: USDA) 27 Preisindex für Nahrungsmittel Nomineller Preisindex der FAO www.dockriteus.vm-host.net www.commons.wikimedia.org 2008 2011 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 28 www.en.wikipedia.org Trockenheit senkt die Wirtschaftskraft Kenya Trockenheitsindex BIP Wachstum IFPRI, 2006 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 29 … und fördert die Abhängigkeit vom Import Klimaszenarien für 2050 Handel (1000 Tonnen) Kenya Mais Getreide gesamt IFPRI, 2006 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 30 www.world.time.com … und verringert den Zugang zu Nahrung Kenya Anteil unterernährte Kinder (%) 2025 2000 2025 - ohne Klimawandel Klimaszenarien für 2050 IFPRI, 2006 Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 31 Ertragslücken beim Getreide Ausschöpfung des Ertragspotenzials (%) Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Mueller ND et al., Nature 254, 2012 32 www.fooddeserts.org Bevölkerungswachstum Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 33 Die ‘Hotspots’ Klimawandel – Produktionsrückgang - Geringe Anpassung Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer United Nations Population Division; Malone and Brenkert; Iglesias 34 and Rosenzweig; Food and Agriculture Organization; Falkenmark and Widstrand. Klimabedingte Migration? Wassermangel Mangel an Nahrungsmittel Stürme und Überflutung Migration Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Hotspots Richtung Quelle: German Advisory Council on Global Change WBGU (2007): Climate Change as a Security Risk. 35 Anstieg des Meeresspiegels – Bedrohung für Megacities* * Städte mit mehr als 10 Millionen Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer National Intelligence Council, 2000 36 www.cleantechnica.com Anstieg des Meeresspiegels Mittelwert Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer IPCC, 2013 37 Fazit - Der Klimawandel verschärft die Probleme im Zusammenhang mit der Ernährungssicherheit Der Klimawandel erschwert die notwendige Steigerung der Nahrungsmittelproduktion in Regionen mit einem starken Bevölkerungswachstum. Das Wachstum im Ertragspotenzial sinkt, und die fruchtbare Agrarfläche nimmt ab; dazu kommt die Flächenkonkurrenz mit Biotreibstoffen und tierischer Ernährung. Das Risiko von Ertragsausfällen infolge von Dürren/Hitzewellen und Überschwemmungen werden häufiger, besonders in wirtschaftlich schwachen Regionen mit grossen Ertragslücken. Das Risiko von Hunger und wirtschaftliche Abhängigkeiten könnte steigen; verbesserte Anbausysteme und Anpassung an den Klimawandel sind vordringlich um Migration zu verhindern. Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 38 Ernährungssicherheit Verfügbarkeit Zugang Nahrung Stabilität Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer Nutzung 39 Besten Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Risiken des Klimawandels | J. Fuhrer 40
