Deutscher Wetterdienst

Transkript

1 Deutscher Wetterdienst Klimawandel in Deutschland Auswirkungen auf die Landwirtschaft Dr. Paul Becker Vizepräsident des Deutschen Wetterdienstes

2 Deutscher Wetterdienst Das Jahr 2017 Obst: 90% weniger Ertrag Weizen/Raps: EUR Schaden Grünland: Totalausfall beim 2. Schnitt Mais: 20% weniger Ertrag Quelle: top agrar, Ausgabe 11/2017 2

3 CO 2 4

4 Beobachtungen Projektionen Entwicklung der atm. CO 2 -Konzentration Eiskernbohrungen Kohlendioxidkonzentration in ppm 2100 Weiter-wie-bisher-Szenario 2100 Klimaschutz-Szenario CO 2 -Messungen ppm Quelle: Lüthi et al., Tans, IIASA 2015 beobachtet globales Jahresmittel Mauna Loa Jahresmittel Zeit (in Jahren vor heute)

5 Auswirkungen CO2 Auswirkungen des CO2 Anstiegs auf das Pflanzenwachstum Höhere Photosynthese- und Wachstumsraten (Wenn kein anderer Wachstumsfaktor limitierend wirkt) Verbesserte Wassernutzungseffizienz 7

6 In die Zukunft schauen: Wie geht das? Auswertung von Klimaprojektionsensembles Jahresmitteltemperaturen Abweichung von Beobachtungen Klimaprojektionen Klimamodelle: notwendig für die Abschätzung möglicher zukünftiger Entwicklungen es gibt kein bestes Modell, daher Ensembleauswertungen: Abschätzungen der Unsicherheiten, statistische Methoden: notwendig, um Unsicherheiten und Bandbreiten zu quantifizieren 8

7 Temperatur 9

8 2,0 0,0 Beobachtungen Temperatur Abweichung der Temperatur vom vieljährigen Mittelwert in C Kurz notiert: ungebrochener Trend der Erwärmung in Deutschland Anstieg der Jahresmitteltemperatur um 1,4 C seit , Anzahl Sommertage Anzahl Frosttage linearer Trend linearer Trend Änderung der Extreme: - mehr Sommertage - weniger Frosttage

9 Projektionen Temperatur Änderungssignale zu in C Erwärmung im Mittel bis C: Weiter-wie-bisher-Szenario 6,0 C Erwärmung im Mittel bis C: Weiter-wie-bisher-Szenario + 1,4 + 3,8 + 1,1 + 1,1 Klimaschutz-Szenario Klimaschutz-Szenario 0 C 11

10 Auswirkungen Temperatur Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf das Pflanzenwachstum tendenziell Verfrühung der Pflanzenentwicklung 12

11 Auswirkungen Temperatur Pflanzenentwicklung Phänologische Uhr / Deutschland Kurz notiert: Verschiebung der phänologischen Jahreszeiten Vegetationsperiode beginnt früher WINTER Stiel-Eiche (Blattfall) SPÄTHERBST Stiel-Eiche (Blattverfärbung) VOLLHERBST Stiel-Eiche (Früchte) extrapoliert FRÜHHERBST Schwarzer Holunder (Früchte) SPÄTSOMMER Apfel, frühreifend (Früchte) : Tage 1990: : : 109 Tage Dez. Jan. 40 Nov. Feb. Okt. Mrz. Sep. Apr. Aug. Mai Juli Juni VOLLFRÜHLING Apfel (Blüte) VORFRÜHLING Hasel (Blüte) ERSTFRÜHLING Forsythie (Blüte) Leitphasen, mittlerer Beginn und Dauer der phänologischen Jahreszeiten Zeiträume und im Vergleich HOCHSOMMER Sommer-Linde (Blüte) FRÜHSOMMER Schwarzer Holunder (Blüte) 14

12 Auswirkungen Temperatur Vegetationsbeginn Austrieb der Stachelbeere April Messungen Tage seit Jahresbeginn März Früherer Austrieb ABER Starke Schwankungen von Jahr zu Jahr März Gleitendes Mittel Klimamodelle

13 Auswirkungen Temperatur Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf das Pflanzenwachstum tendenziell Verfrühung der Pflanzenentwicklung dadurch größere Gefahr durch Spätfröste (Aprikosen, Süßkirschen, Äpfel) 16

14 Auswirkungen Temperatur Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf das Pflanzenwachstum tendenziell Frühere Ernte im Herbst wegen beschleunigter Entwicklung Abnahme der Frostgefahr im Winter Geringere Frosthärte der Pflanzen erforderlich. Anbau von mediterranen Pflanzen möglich? 17

15 Auswirkungen Temperatur Auswirkungen des Temperaturanstiegs auf das Pflanzenwachstum tendenziell Teilweise fehlende Vernalisationsreize bei warmen Wintern Hitzestress im Sommer (bei gleichzeitig abnehmendem Wasserangebot); frühere Abreife / Notreife bei Trockenheit, Sonnenbrand Teilweise bessere Überlebenschancen für Schädlinge Aber hohe Variabilität von Jahr zu Jahr 18

16 Niederschlag 19

17 Beobachtungen Niederschlag Jahresniederschlagssummen in mm 1200,0 600,0 linearer Trend Kurz notiert: seit 1881 Niederschlagsanstieg in allen Jahreszeiten außer Sommer 0, Anzahl der Tage Niederschlag 10 mm im Jahr linearer Trend Zunahme der Jahresniederschlagshöhe um +10 % Zunahme von Starkniederschlägen 20

18 Projektionen Niederschlag Änderungssignale relativ zu in % Änderung Niederschlag in % +30% Weiter-wie-bisher-Szenario Änderung Niederschlag in % Weiter-wie-bisher-Szenario + 4% + 5% + 3% ± 0% Klimaschutz-Szenario Klimaschutz-Szenario -30% 21

19 Auswirkungen Niederschlag Auswirkungen der Niederschlagsänderung auf das Pflanzenwachstum tendenziell Mehr Niederschläge im Winter, weniger im Sommer Erosion und Überflutung im Winter, Nährstoffauswaschung 22

20 Auswirkungen Niederschlag Auswirkungen der Niederschlagsänderung auf das Pflanzenwachstum tendenziell Wassermangel im Sommer: höhere Verdunstung bei weniger Niederschlag Bewässerung! Niederschlagsereignisse werden extremer Trockenperioden wechseln mit Starkregen, besonders im Sommer Aber hohe Variabilität von Jahr zu Jahr 23

21 Auswirkungen Niederschlag Bodenfeuchte unter Wintergetreide Wintergetreide, leichter Boden, Monat: April Messungen Gleitendes Mittel Klimamodelle %nfk Zunahme der Frühjahrstrockenheit, Problem bei Neuanpflanzungen Basis reale Messungen

22 Tornados, Hagel und andere Gemeinheiten VERGANGENHEIT KONZEPTSTUDIE HAGELKLIMATOLOGIE WORK IN PROGRESS Absolute Häufigkeit von Hagelereignissen auf Landkreisebene ZUKUNFT ÄNDERUNG 10. PERZENTIL LI surface VS , CCLM-REALISIERUNGEN MIT VERSCHIEDENEN ANTRIEBEN CCCma3 ECHAM5 R1 ECHAM5 R2 ECHAM5 R3 Quelle: Asterios Kafetzis via Storyful 26

23 Fazit CO2 Düngeeffekt positiv für Pflanzenwachstum Längere Vegetationszeit bringt Vorteile aber: Unsicherheiten bei Spät- und Frühfrösten Niederschlag: etwas mehr im Winter (Herbst), weniger im Frühling / Sommer: Beregnung vs. mehr Drainagen Höhere Temperaturen: Vorteile für bestimmte Kulturen (z.b. Wein), Nachteile für andere (z.b.: Apfelsonnenbrand), höhere Verdunstung im Sommer Indirekte Auswirkungen, z.b.: auf Populationsdynamik von Schädlingen, Pflanzenkrankheiten Variabilität der Witterung bleibt weiterhin bestehen! Möglichkeiten der Anpassung an den Klimawandel (hitze- und trockenheitsresistente Sorten, meteorologische Infos) nutzen! 27