Wir verwenden Cookies, um Ihnen die optimale Nutzung unserer Webseite zu ermöglichen. Es werden für den Betrieb der Seite nur notwendige Cookies gesetzt. Details in unserer Datenschutzerklärung.
Datenschutzerklärung
Impressum
Der Klimawandel zeigt sich in zunehmenden Witterungsextremen wie Trockenheit, Nässe, Hitze oder Spätfrösten. Dies wirkt sich besonders auf die Landwirtschaft aus. Ursache hierfür sind die immer weiter zunehmenden Treibhausgase in der Atmosphäre. So ist die Konzentration von Kohlenstoffdioxid (CO2) in den zurückliegenden Jahren weiter gestiegen und liegt aktuell bei 426,91 ppm (NOAA, Mauna Loa Observatorium, Hawaii, 05. Juli 2024, ppm = parts per million = Teile pro Million, Beispiel: 0,000400 = 400 ppm).
Zum Vergleich: Die vorindustrielle CO2-Konzentration von circa 1850 wird mit 280 ppm angegeben.
Viele der landwirtschaftlichen Kulturen wie Getreide, Zuckerrübe und Winterraps gehören zu den C3-Pflanzen, die bei einer höheren CO2-Konzentration in der Atmosphäre mehr Biomasse und Ertrag bilden. Die höheren Photosynthese- und Wachstumsraten treten jedoch nur auf, wenn andere Wachstumsfaktoren, wie Wasser- und Nährstoffversorgung, nicht limitierend wirken. Dieser Effekt wird bei C4-Pflanzen, zu denen beispielsweise Mais und Hirse zählen, nicht beobachtet.
Bei höheren CO2-Gehalten in der Atmosphäre kann von allen Pflanzen das CO2 leichter und möglicherweise schneller durch die Spaltöffnungen aufgenommen werden. Dadurch verlieren sie weniger Wasser und die Wassernutzungseffizienz steigt. Die geringere Verdunstung führt zu einer höheren Blatttemperatur, da ein Teil der Verdunstungskühlung fehlt. Da durch den Klimawandel gleichzeitig auch die Lufttemperatur steigt, ist zukünftig in den landwirtschaftlichen Beständen mit deutlich höheren Oberflächentemperaturen der Pflanzen zu rechnen, was zu einem Überschreiten des optimalen Temperaturbereiches führen kann.
Nach Angaben des DWD ist die Lufttemperatur in Deutschland in den letzten Jahrzehnten deutlich gestiegen. Schon seit 1881 ist ein ungebrochener Trend der Erwärmung zu beobachten, wobei die Jahresmitteltemperatur in Deutschland bereits um 1,8 °C zugenommen hat. Damit ist die Temperatur in Deutschland stärker gestiegen als der globale Mittelwert (+1,1 °C). Was bedeutet das für unser Klima?
Die Sommer sind deutlich wärmer:
Die Winter sind milder:
Die Temperatur steuert viele Prozesse der Pflanzen und beeinflusst den Verlauf der phänologischen Jahreszeiten. Mildere Winter und Frühjahre führen zu einem früheren Start der Vegetationsperiode. Phänologische Beobachtungen belegen diese Entwicklung (siehe Abbildung 1). Hat der Winter in Deutschland im Mittel zwischen 1961 und 1990 noch 120 Tage gedauert, so hat sich dieser Zeitraum (Blattfall der Stieleiche bis Blüte der Hasel) bereits auf 101 Tage verkürzt (1991-2020). Frostempfindliche Phasen der Pflanzenentwicklung, wie beispielsweise die Obstblüte, treten früher im Jahr auf. Damit steigt das Risiko von Spätfrösten. Die höheren Temperaturen innerhalb der Vegetationsperiode führen dazu, dass die einzelnen Entwicklungsphasen der landwirtschaftlichen Kulturen schneller durchlaufen werden und die Erntereife früher erreicht wird.
Die zurückliegenden Jahre haben sehr eindrucksvoll gezeigt, wie stark die Niederschlagsverhältnisse variieren können. Die zweite Jahreshälfte 2017 war sehr feucht. Mit den Jahren 2018, 2019 und 2020 folgte ein langer Zeitraum mit unterdurchschnittlichen Niederschlägen und gleichzeitig sehr hohen Temperaturen. 2021 war im Deutschlandmittel ein Jahr mit leicht überdurchschnittlichen Niederschlagssummen, wobei jedoch im Juli der meiste Niederschlag registriert wurde, der in verschiedenen Bundesländern zu einer schweren Flutkatastrophe führte. Anschließend folgte mit 2022 wieder ein Jahr mit negativen Niederschlagsabweichung.
Modellberechnungen des DWD zeigen, dass die Bodenwassergehalte in diesem Zeitraum aufgrund der Trockenperioden auch in größeren Bodentiefen deutlich zurück-
gegangen sind. Damit ist das pflanzen-
verfügbare Wasser im Boden während der Vegetationsperiode signifikant gesunken und landwirtschaftliche Flächen mussten zunehmend bewässert werden (Umweltbundesamt, 2023). Die umfangreichen Niederschläge im Herbst 2023, Winter und Frühjahr 2024 haben zu einer Auffüllung der Bodenwassergehalte auch in tieferen Schichten geführt (Abbildung 2).
Eine Analyse der Niederschlagssummen in der Vegetationsperiode von April bis September zeigt Abbildung 3. Jede senkrechte Linie repräsentiert eine Niederschlagssumme (blau für die Jahre 1881-1990 und rot für die Jahre 1991-2023), wobei einzelne Linien mit der entsprechenden Jahreszahl versehen sind.
Die trockenste Vegetationsperiode im gesamten Beobachtungszeitraum von 1881-2023 war 1911 (248,5 mm), dicht gefolgt von 2018 (263,3 mm). Der höchste bisher gemessene Wert mit 595,7 mm stammt aus dem Jahr 1927. Die beiden eingezeichneten Häufigkeits-
verteilungen werden als Glockenkurven bezeichnet, wobei das Maximum der Kurve den Mittewert der Verteilung kennzeichnet. Für 1991-2023 (rote Kurve) ist eine Verschiebung zu etwas geringeren Werten im Vergleich zu 1881-1990 (blaue Kurve) zu erkennen. Im Zeitraum 1991-2023 fällt also von April bis September im Mittel etwas weniger Niederschlag als im Zeitraum 1881-1990.
Bei höheren Temperaturen transpirieren die Pflanzen stärker und verbrauchen somit mehr Wasser. Wenn während der Vegetationsperiode nicht ausreichend Wasser für die Pflanzen zur Verfügung steht, tritt Trockenstress auf. Insbesondere im Zeitraum Mitte März bis Mitte Mai sind ausreichend Niederschläge sowohl für Winter- als auch für Sommerkulturen wichtig: Die Winterkulturen beginnen mit dem Längenwachstum und die Sommerkulturen benötigen ausreichend Feuchtigkeit in den obersten Bodenschichten für Keimung und anschließendes Wachstum. Ist eine ertragswichtige Entwicklungsphase von der Trockenheit betroffen, dann sind negative Auswirkungen auf den Ertrag zu erwarten.
Durch die höheren Temperaturen in der Atmosphäre kann die Luft mehr Wasser aufnehmen, was die Wahrscheinlichkeit von Dauer- und Starkregen erhöht. Dauerregen wird meist in Verbindung mit Gebirgen beobachtet, Starkregen kann überall auftreten. Im Sommer muss mit einem Wechsel von Trockenperioden und Starkregen gerechnet werden. Wasser kann in einen trockenen Boden nur schwer eindringen, so dass das Niederschlagswasser bei einer Hangneigung meist abfließt und den landwirtschaftlichen Kulturen nicht zur Verfügung steht. Bei nicht ausreichender Bodenbedeckung wird ein Teil des Oberbodens abgetragen (Bodenerosion), was einen erheblichen ökologischen und wirtschaftlichen Schaden bedeutet.
Daten des DWD zeigen, dass seit 1881 die Niederschlagsmengen im Winter deutlich gestiegen sind (+52,0 mm), wobei die Niederschläge aufgrund der milderen Temperaturen meist als Regen fallen. Bei nicht ausreichender Bodenbedeckung kommt es zu Bodenerosion. Die hohen Niederschlagsmengen führen gleichzeitig dazu, dass die Nährstoffe in tiefere Bodenschichten verlagert werden.
Durch die zurückgehenden Sommerniederschläge (-10,0 mm) besteht immer mehr die Notwendigkeit die Winterniederschläge zurückzuhalten, um sie in den folgenden Monaten nutzen zu können. Neben der Speicherung in Talsperren und Rückhaltebecken ist auch eine bessere Versickerung in den Böden notwendig, damit das Wasser in den Grundwasserspeicher gelangt. Damit steigt die Bedeutung der Wälder, denn die höchste Grundwasserneubildung wird unter Laubwäldern beobachtet. Unter Nadelwäldern ist sie etwas geringer, da hier auch im Winter Transpiration stattfindet. Ein höherer Grundwasserstand kommt dann auch der Landwirtschaft zugute.
Durch den Klimawandel verändern sich die Anbaubedingungen in Deutschland. Neben den im Mittel steigenden Temperaturen ist mit einer größeren Variabilität vor allem beim Niederschlag zu rechnen. Auf diese Veränderungen muss sich die Landwirtschaft einstellen und vorbereiten.
Letzte Aktualisierung 26.08.2024
Wir verwenden Cookies, um Ihnen die optimale Nutzung unserer Webseite zu ermöglichen. Es werden für den Betrieb der Seite nur notwendige Cookies gesetzt. Details in unserer Datenschutzerklärung.
Datenschutzerklärung
Impressum
