Neue Plattform zeigt, wie sich die weltweite Nahrungsmittelproduktion bis zum Ende des Jahrhunderts verändern könnte

Forscher des Instituts für Wirtschaftsanalyse (IAE), das zum spanischen Nationalen Forschungsrat (CSIC) gehört, haben eine Plattform entwickelt, mit der sich vorhersagen lässt, inwieweit der Klimawandel das landwirtschaftliche Potenzial weltweit beeinträchtigen könnte – und zwar mit einer Auflösung von 10 km × 10 km.

Die Plattform mit dem Namen CADI (Climate-Driven Agricultural Decline Index) schätzt den durch den Klimawandel verursachten Rückgang der maximalen landwirtschaftlichen Produktionskapazität und liefert Prognosen für verschiedene vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimawandel (IPCC) entwickelte Klimaszenarien, wobei davon ausgegangen wird, dass keine Anpassungsmaßnahmen ergriffen werden. Die Prognosen von CADI sollen Regierungen und politischen Entscheidungsträgern dabei helfen, fundierte Entscheidungen zu treffen und Anpassungsstrategien zu entwickeln.

Das Projekt wurde von Laura Mayoral und Hannes Müller koordiniert, zwei Forschern am IAE-CSIC, die der Barcelona School of Economics angehören. Das Centre for Economic Policy Research (CEPR), das britische Ministerium für auswärtige Angelegenheiten, Commonwealth und Entwicklung (FCDO) sowie die Initiative „Reducing Conflict and Improving Performance in the Economy“ (CEPR–ReCIPE) leisteten ebenfalls einen Beitrag zu diesem Projekt.

CADI vergleicht die erzielbaren Ernteerträge – also die maximale biophysikalische Produktivität eines Standorts – unter den Klimabedingungen verschiedener 20-Jahres-Zeiträume anhand von Rasterzellen mit einer Größe von etwa 10 km × 10 km. Für jede Rasterzelle wird die Produktivität unter Verwendung derselben im Jahr 2020 beobachteten Anbaumischung über alle Zeiträume und Klimaszenarien hinweg berechnet, wodurch sichergestellt wird, dass etwaige Unterschiede ausschließlich auf Klimaveränderungen zurückzuführen sind.

Um eine Vergleichsgrundlage für künftige Prognosen zu schaffen, kombiniert CADI historische Daten zur landwirtschaftlichen Produktivität der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) mit historischen Klimadaten aus dem Erdbeobachtungsprogramm Copernicus. Auf diese Weise können Forscher die Veränderungen der erzielbaren Ernteerträge zwischen den Zeiträumen 1981–2000 und 2001–2020 berechnen und so die in diesen beiden Jahrzehnten beobachteten Unterschiede quantifizieren.

CADI nutzt anschließend die Beobachtungsdaten aus den Jahren 2001–2020, um die künftige landwirtschaftliche Produktivität unter verschiedenen IPCC-Klimaszenarien bis zum Jahr 2100 zu modellieren. Diese Prognosen gehen davon aus, dass keine Anpassungsmaßnahmen ergriffen werden und dass die gleichen Kulturpflanzenarten und Anbaumethoden während des gesamten Jahrhunderts beibehalten werden.

Tropische Regionen sind von den größten Verlusten betroffen

Die Forschungsergebnisse zeigen, dass der Klimawandel bereits jetzt die Nahrungsmittelproduktion für Hunderte Millionen Menschen beeinträchtigt. Rund 16 % der weltweiten landwirtschaftlichen Nutzfläche – etwa jeder sechste Hektar – haben bereits mehr als 10 % ihrer potenziellen Produktivität eingebüßt, wie aus den zwischen den Zeiträumen 1981–2000 und 2001–2020 beobachteten Veränderungen hervorgeht.

Die Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Produktivität sind sehr ungleichmäßig verteilt. In tropischen Regionen sind die Verluste am größten, während in einigen Gebieten in höheren Breitengraden die potenzielle Produktivität steigen könnte.

In ganz Europa wird für die nördlichen Regionen und höher gelegenen Gebiete – darunter Skandinavien, Finnland, Schottland und die Alpen – ein Anstieg des landwirtschaftlichen Potenzials prognostiziert, während für Südeuropa, einschließlich der Iberischen Halbinsel, ein Rückgang erwartet wird.

Laut Hannes Müller, einem Forscher am IAE-CSIC, spiegelt Spanien das allgemeine globale Muster in kleinerem Maßstab wider. „An der kantabrischen Küste, in Galicien und in den Pyrenäen steigt die Produktivität, während sie in weiten Teilen des Landesinneren und in den zentral-östlichen Regionen zurückgeht, darunter auch in Gebieten, in denen sich besonders starke Rückgänge konzentrieren.“

Die Forscher weisen zudem darauf hin, dass die für Regionen in höheren Breitengraden prognostizierten größten Zuwächse von einem sehr niedrigen Niveau der landwirtschaftlichen Produktion ausgehen. Auch wenn die prozentualen Zuwächse beträchtlich erscheinen mögen, fällt der tatsächliche Anstieg der Nahrungsmittelproduktion, gemessen in Kalorien, deutlich geringer aus.

Wichtigste Ergebnisse

Derzeit leben etwa 15 % der Weltbevölkerung in Gebieten, die bereits mindestens 5 % ihres landwirtschaftlichen Potenzials eingebüßt haben.

Die Forscher schätzen, dass bis zum Zeitraum 2041–2060 unter einem Szenario mit mittleren bis hohen Emissionen, das einer globalen Erwärmung von etwa 2,1 °C entspricht, fast 49 % der Weltbevölkerung in landwirtschaftlichen Regionen leben könnten, in denen das Produktivitätspotenzial rückläufig ist.

Das Modell sagt außerdem voraus, dass eine relativ geringe Anzahl kritischer Hotspots einen überproportionalen Anteil an den weltweiten Verlusten ausmachen wird. Bereits heute entfallen bis zu 35 % der gesamten weltweiten Produktivitätsverluste auf nur 5 % der landwirtschaftlichen Nutzfläche in tropischen Regionen. Bis zur Mitte des Jahrhunderts werden voraussichtlich rund 25 % der Länder zwischen 85 % und 90 % der weltweiten Gesamtverluste ausmachen.

Den Forschern zufolge beschränken sich diese Ungleichheiten nicht nur auf Unterschiede zwischen Ländern, sondern bestehen auch zwischen Regionen innerhalb ein und desselben Landes.

„Dies stellt selbst bei Produktivitätssteigerungen eine Herausforderung dar“, erklären sie. „Die Produktivitätsgewinne verlagern den Schwerpunkt der landwirtschaftlichen Produktion in neue Gebiete, was eine Umverteilung von Land, Wasserressourcen und Investitionen innerhalb der Landesgrenzen erforderlich macht.“

Diese „Verteilungsspannungen“ – darüber, wer profitiert, wer verliert und wer die Kosten der Anpassung trägt – könnten nicht nur Konflikte zwischen Ländern, sondern auch innerhalb einzelner Länder schüren.

Die Forscher weisen zudem darauf hin, dass viele der Länder, die am wenigsten zu den kumulierten CO₂-Emissionen beigetragen haben, zu denjenigen gehören, die am stärksten von einem Rückgang der landwirtschaftlichen Produktion bedroht sind, wobei sich dieses Ungleichgewicht im Laufe der Zeit voraussichtlich noch verschärfen wird.

Vorbereitung auf die Anpassung

Anhand der CADI-Prognosen lässt sich ermitteln, welche Regionen voraussichtlich am stärksten betroffen sein werden und wo Anpassungsmaßnahmen am dringendsten erforderlich sein werden.

Die Anpassung an diese Veränderungen wird für jedes Land eine Herausforderung darstellen und neue Technologien, andere Pflanzensorten sowie in einigen Gebieten eine Verlagerung der landwirtschaftlichen Produktion erfordern.

Die Anpassungsfähigkeit variiert jedoch erheblich. Kleinbauern und Regionen mit geringerem Einkommen verfügen möglicherweise über weitaus weniger Optionen, wodurch die Ernährungssicherheit und die Lebensgrundlagen im ländlichen Raum dort stärker gefährdet sind, wo die Widerstandsfähigkeit am geringsten ist.

„Wenn die Erträge sinken, sind die Auswirkungen in alle Richtungen spürbar“, erklären die Forscher auf der Website des Projekts. „Die Ernährungsunsicherheit nimmt zu, die Einkommen im ländlichen Raum sinken, und die Gemeinden stehen vor schwierigen Entscheidungen hinsichtlich Abwanderung und der Umstellung ihrer Lebensgrundlagen.“

Sie kommen zu dem Schluss, dass die Ermittlung von Gebieten, in denen landwirtschaftliche Verluste drohen, den Regierungen helfen wird, Ressourcen gezielter einzusetzen, intelligentere agrarpolitische Maßnahmen zu entwickeln und Maßnahmen zur Klimagerechtigkeit umzusetzen, um die Gemeinschaften zu unterstützen, die den Auswirkungen des Klimawandels am stärksten ausgesetzt sind.

Quelle: CSIC Cataluña