Klimawandel, Ernährungssicherheit und Fernerkundung: Herausforderungen der zukünftigen Landwirtschaft

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Klimawandel, Ernährungssicherheit und Fernerkundung: Herausforderungen der zukünftigen Landwirtschaft"

Edith Messner
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Dr. Holger Lilienthal Julius Kühn-Institut Institut für Pflanzenbau und Bodenkunde Braunschweig

2 Der Klimawandel trifft die Landwirtschaft (Ackerbau) regional sehr unterschiedlich: Quelle: EC 2008

3 Auswirkungen des Klimawandels sind bereits messbar Verlängerung der Vegetationsdauer in Brandenburg um Tage ( ) kürzere Winter, längerer Herbst frühere Aussaat möglich, mit dem Risiko von Frost zur Blüte Welche Optionen hat die praktische Landwirtschaft? Welche Anpassungsmaßnahmen sind sinnvoll? Wie ist der regionale Einfluss? Quelle: Haggenmüller & Luthardt, DWD 2009

4 Extremwitterung besonders kritisch Dürre Hagel Starkregen Frost Sturm Hagel, Sturm und Starkregen Räumlich kleine Ereignisse Sehr schwer vorherzusagen (sogar unmöglich?) Frost und Dürre Quelle: Ernteschäden nach Gefahren in Deutschland Regionale Ereignisse Riskoabschätzung ist möglich Quelle: GDV 2007

5 Anpassung der Landwirtschaft (Ackerbau) an den Klimawandel Mittelfristige Anpassung Züchtung trockentoleranter Sorten Anbau neuer Kulturen (z.b. Soja) Veränderung des Bestandes-Managements Anpassung an Extremwitterung derzeit nicht möglich Mögliche Risiken Unnötiger Faktoren Einsatz (z.b. Düngung) Qualitätseinbußen -> geringerer Verkaufspreis

6 Beispiel: Frühjahrstrockenheit in Weizen 2011 RapidEye: Ertragskarte: (- 10% Ertrag) RapidEye: Quelle: RapidEye Quelle: Wimex Quelle: GDV 2007

7 Ernährungssicherheit Klimawandel, Ernährungssicherheit und Fernerkundung: Die Absicherung einer ausreichenden Versorgung der Bevölkerung mit Nahrungsmitteln ist ein wesentlicher Bestandteil der staatlichen Daseinsfürsorge. Ernährungsvorsorgegesetz (EVG, 1990) regelt Maßnahmen für den Fall einer Versorgungskrise durch Natur- und Umweltkrisen oder wirtschaftspolitische Störungen Derzeit fehlen aber Ertragsprognosen um a) zeitnah eine schnelle regionalisierte Schadensabschätzung bei Ereignissen wie z.b. Dürre, Frost, Sturm, und Schädlingsausbreitung (Insekten, Pilzbefall) durchführen zu können b) Szenarien zu berechnen, die mittel- und langfristigen Trends infolge der Klimaänderung und veränderten Rahmenbedingungen (z.b. Zunahme der Produktion von Biokraftstoffen) untersuchen.

8 Ernährungssicherheit Klimawandel, Ernährungssicherheit und Fernerkundung: Ernährungssicherheit in Deutschland ist nicht gefährdet, aber zunehmende Flächenkonkurrenz zwischen Bioenergieproduktion und Futter- und Nahrungsmittelproduktion (Tank oder Teller) weniger Futtermittelanbau führt zu zunehmenden Exporten aus Drittländern (Verschärfung der Ernährungssicherheit dort) Biogasanlagen erfordern kontinuierlichen Biomassestrom; auch ungeeigneten Flächen werden für Maisanbau genutzt (Grünlandumbruch) Ertragseinbußen (z.b. Getreide) können zum Teil durch höhere Marktpreise kompensiert werden

9 Landwirtschaftliche Fernerkundung Anforderungen an die Fernerkundung sind besonders hoch, weil sich die Flächen spektral permanent verändern (Fruchtwechsel, Phänologie und Schlagaufteilung) die entscheidenden pflanzenphysiologischen Prozesse in kurzen Zeiträumen stattfinden (ca. 2-3 Wochen bis Ende der Blüte), aber für jede Kultur unterschiedlich die praktischen Landwirtschaft die Informationen (nicht Daten!) quasi in Echtzeit benötigt eine Verfügbarkeit von Daten nicht garantiert werden kann

10 Landwirtschaftliche Fernerkundung (Behörden) Welche Demonstrations-Projekte gab es: Laufzeit : Biophysical Parameters: Quelle: geoland2 flyer

11 Landwirtschaftliche Fernerkundung (Behörden) Welche Demonstrations-Projekte gab es: Laufzeit : Seasonal and Annual Change Monitoring Service (SatchMo) Quelle: geoland2 flyer

12 Landwirtschaftliche Fernerkundung (Behörden) Welche Demonstrations-Projekte gab es: Laufzeit : Fruchtarten Klassifikation Flurstück Identifikation Veränderung von Landschaftselementen (Überwachung Cross Compliance) Quelle: DeCOVER2 flyer

13 Landwirtschaftliche Fernerkundung (Behörden) Was wird benötigt? Informationssystem zu aktuellen Bestimmung des Ertragspotenzials (dynamische räumliche Ertragsmodelle) Ernährungssicherheit (zeichnen sich Ertragsausfälle bereit ab?) Unterstützungssystem zur Bestandesführung (welche Inputs sind noch sinnvoll?) Simulation von unterschiedlichem Management zur Entwicklung von Anpassungsstrategien Welche Informationen kann die Fernerkundung liefern? Fruchtartenklassifikation (7 Hauptfruchtarten, DeCOVER2 reicht nicht aus) Biophysikalische Parameter (LAI, FAPAR, FCover, Chlorophyllgehalt, Geoland2 Produkte reichen aus, evtl. häufiger)

14 Informationssystem zu aktuellen Bestimmung des Ertragspotenzials Wie kann so ein System umgesetzt werden? Kopplung von Ertragsmodellen mit biophysikalischen Informationen aus GMES Daten Quelle: Moulin et al. 1998

15 Informationssystem zu aktuellen Bestimmung des Ertragspotenzials Wie kann so ein System umgesetzt werden? Auswahl von Referenzregionen und -betrieben, da eine komplette Abdeckung mit FE- Daten nicht möglich ist

16 Informationssystem zu aktuellen Bestimmung des Ertragspotenzials Wie kann so ein System umgesetzt werden? Betrieb von einer Bundesbehörde (JKI), um einen operationellen Dienst anbieten zu können Informationsportal, das die Ertragsprognosen frei zugänglich macht GMES liefert zeitnah Informationen (keine Rohdaten!) mit folgenden Anforderung: a) mind. 2 Datensätze pro Jahr und Kultur (biophys. Parameter und Fruchtarten) b) räumliche Auflösung zwischen 10-30m Daten und Konzepte sind vorhanden, wann geht es los?

17 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

19 Landwirtschaftliche Fernerkundung (Praxis) Es besteht die Gefahr, dass die satellitengestützte Fernerkundung den Anschluss an die praktische Landwirtschaft verliert, weil konkrete Handlungsverschläge, wie die Fernerkundungsdaten/Informationen in den Produktionsprozess umzusetzen sind, fehlen eine großen Konkurrenz an Online Sensorik auf den Markt drängt oft die Infrastruktur und das Personal, dass mit den Daten umgehen kann auf den Betrieben nicht vorhanden ist

Ähnliche Dokumente

Regionale fernerkundliche Erfassung des aktuellen landwirtschaftlichen Ertragspotenzials

Copernicus-Dienste für den öffentlichen Bedarf Regionale fernerkundliche Erfassung des aktuellen landwirtschaftlichen Ertragspotenzials RiflE Förderkennzeichen: 50EE1315 Dr. Holger Lilienthal, Dr. Heike