Klimawandel und Auswirkungen auf die Landwirtschaft- welche Aussagen sind möglich?

Transkript

1 Klimawandel und Auswirkungen auf die Landwirtschaft- welche Aussagen sind möglich? Franz-Josef Löpmeier, Deutscher Wetterdienst Braunschweig Zentrum für Agrarmeteorologische Forschung

2 Präsident Öffentlichkeitsarbeit Pressesprecher Büro des Präsidenten und internationale Angelegenheiten Gruppe Meteorologie der Bundeswehr Geschäftsbereich Personal- und Betriebswirtschaft Geschäftsbereich Wettervorhersage Geschäftsbereich Klima und Umwelt Geschäftsbereich Technische Infrastruktur u. Betrieb Basisvorhersagen Klima- und Umweltberatung Klimaüberwachung Geschäftsbereich Forschung und Entwicklung Flugmeteorologie Geschäftsfeld Medizinmeteorologie Geschäftsfeld Medien Seeschifffahrt Hydrometeorologie Agrarmeteorologie

3 Tätigkeiten des DWD speziell in Braunschweig Agrarmeteorologische Forschung Die Agrarmeteorologie erforscht die Zusammenhänge zwischen Wetter und Landwirtschaft und stellt die Erkenntnisse dem Landwirt über die agrarmeteorologische Beratung zur Verfügung Agrarmeteorologische Beratung Niedersachsen Schleswig-Holstein Mecklenburg-Vorpommern Beregnungsberatung östliches Niedersachsen

4 Die Produkte der Agrarmeteorologie des DWD: Telefonansagedienste (.. Regionale Ziffer, 0,62/Min.) Individuellen und allgemeinen Fax-Dienst (in Zusammenarbeit mit den regionalen Bauernverbänden und landwirtschaftlichen Verwaltungen) Landwirtschaftliche Zeitungen, agrarmeteorologische Berichte Individuelle Beratungen (Telefon)

5 Hat sich das Klima schon geändert? Was wurde gemessen oder beobachtet? Der Beitrag des DWD

6 Linearer Trend: +0,8 C in 100 Jahren

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8 Blüte der Haselnuss Braunschweig ( ) Jahrestag Jahr

9 Gefühlte Situation zur Zeit am Beispiel Wasser Niederschläge im Sommer haben abgenommen Starkniederschläge haben zugenommen Wasser sparen ist wichtig Klimawandel erhöht Dürregefahr in Deutschland * Wasser wird noch knapper * Starkniederschläge werden weiter zunehmen Unwetter werden weiter zunehmen * * Medienberichte, Expertenaussagen

10 Linearer Trend: - mm in 100 Jahren

11 Linearer Trend: +37 mm in 100 Jahren

12 Niederschlagssumme (mm) Mai - August Mittel Gebiete Ostdeutschland mit Landwirtschaft Niederschlag (mm) Jahr

13 Klimamonitoring - Niederschlag Beispiele für regelmäßig erstellte DWD-Produkte Prozentualer Niederschlagstrend Sommer Winter

14 Aussagen wie: Starkniederschläge haben nicht zugenommen Anzahl der Tage mit Hagel ist nicht signifikant gestiegen Stürme haben nicht zugenommen Entwicklung der Zahl der Tage mit Hagel Einzeljahre Linearer Trend Polynomischer Trend Zahl der Tage mit Hagel, Gebietsmittel Deutschland, Intensitäten? lösen a) Erstaunen/ Misstrauen aus, haben aber auch b) eine beruhigende Wirkung

15 Das war das Klima in der Vergangenheit Was bringt die Zukunft ( 200 / 2100) Was sind die Auswirkungen auf die Landwirtschaft? Anwendung von AMBER

16 Klimawandel und Änderungen im landwirtschaftlichen Produktionsprozess Aussagen zu dem Thema : Zahlreiche Berichte aus Forschungsprojekten, Expertenaussagen, diverse Medienaussagen, eigene Beobachtungen des Landwirts, Aussagen von Entscheidungsträgern, Firmen etc. z.t. widersprüchlich an Bundesländergrenzen wechselnd

17 Regionale Klimamodelle in Deutschland Gemessene Daten Globale Klimamodelle (nicht im DWD) häufig verwendete Regionale Klimamodelle Betreiber : ECHAM- MPI-M (Hamburg) REMO WETTREG STAR CLM numerisch statistisch statistisch numerisch MPI-M CEC PIK CLM-Konsort. (Hamburg) (Potsdam) (Potsdam) (Cottbus) aber Modellursprung... DWD DWD (aktuell gegenseitige Weiterentwicklung)

18 AMBER und Klimaszenarien STAR, REMO, CLM, WETTREG Langjährige Messdaten Daten Klimaszenarien /2003 Daten Klimaszenarien (2100) AMBER - Anwendungen - Vergleich der Ergebnisse Bewertung der Zukunft

19 Ergebnisse aus Messungen 3 Monatsmittelwert ( ) Bodentemperatur ( C ), unbewachsener Boden cm, Februar Ergebnisse aus Klimaszenarien Synop REMO STAR CLM WETTREG 2 C 1 0 NORDEN OSTEN WESTEN SÜDEN

20 Monatsmittelwert Bodentemperatur ( C ), unbewachsener Boden cm, Februar Synop REMO STAR CLM WETTREG 4 3 C NORDEN OSTEN WESTEN SÜDEN

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22 Monatsmittelwert ( ) Bodenfeuchte (% nfk) Lehmboden, Zuckerrüben, August 90 Synop REMO STAR CLM WETTREG %nfk NORDEN OSTEN WESTEN SÜDEN

23 Bodenfeuchte ( %nfk ), Lehmboden Zuckerrüben August Änderung zu REMO STAR CLM WETTREG 0-3 Bodenfeuchte ( % nfk ) NORDEN OSTEN WESTEN SÜDEN

24 Szenario Globalmodell Regionalmodell räumliche Auflösung: 10 bis 2 km zeitliche Auflösung: Tag HadRM3Q3 RCA 3.0 HadRM3Q16 RCA 3.0 HadCM3Q16 REMO 200 (UBA) CLM WettReg 200 WettReg 2010 STAR HadRM3Q0 CLM PROMES 200 HIRHAM 2 RRCM CRCM HadCM3Q3 HadCM3Q0 HIRHAM 2 HIRHAM RCA 3.0 CGCM3 BCM A1B IPSL CLM ECHAM_r1 ECHAM_r2 ECHAM_r3 CNRM CM3 ALADIN RM4. ALADIN RM.1 HIRHAM REMO 2009 (BfG) CLM REMO.7 HIRHAM RACMO 2.1 RegCM 3 RCA 3.0 CERA ENSEMBLES

25 Extreme Ereignisse der letzten Jahre lösen Fragen zum Klimawandel aus Beispiel: Frühjahrstrockenheit müssen wir verstärkt mit solchen Ereignissen rechnen? Nach Befahrbarkeitsproblemen im Herbst müssen wir mit verstärkten Niederschlägen im Herbst rechnen?

26 Änderung Niederschlag (mm) nach verschiedenen Szenarien Bundesrepublik Deutschland zu 1961/1990 Zeitraum (Frühjahrstrockenheit) / /2070 Differenz Niederschlag (mm) Differenz Niederschlag (mm) Szenarien / E Q0 201/ M 3 M E Differenz Niederschlag (mm) Differenz Niederschlag (mm) / E / M 3 M 16 E Differenz Niederschlag (mm) Differenz Niederschlag (mm) E E / / Differenz Niederschlag (mm) Differenz Niederschlag (mm) E Q M 3 M E -8 E E

27 Hinweis für folgende Abbildungen (Mittelwerte Deutschland) durchgezogene farbige Linien: Klimamodellergebnisse 1-21 unterbrochen rot: Mittelwerte (Basis Messungen) dick und schwarz: Gaußgefiltert (Basis Messungen) schwach und grau: Werte Einzeljahre (Basis Messungen)

28 Bodenfeuchte unter Wintergetreide - leichter Boden April %nfk 8 80 Basis reale Messungen

29 Änderungssignale des Niederschlages für die Zeitraum (a) bzw (b) im Vergleich zum langjährigen Mittelwert für verschiedene für die Landwirtschaft wichtige Zeitabschnitte (I bis VII) (rot Niederschlagsabnahme, blau Niederschlagszunahme)

30 Bodenfeuchte August Zuckerrüben, schwerer Boden bis 60 cm Abweichung Absolut

31 Die häufigste Aussage zum Klimawandel: Die Vegetationszeiten verlängern sich oder die Vegetationszeit beginnt früher Für die Landwirtschaft überwiegend positiv (Zweitkulturnutzung, ertragsreiche Sorten)

32 Verschiebung Vegetationsbeginn Verschiebung Vegetationsbeginn nach Blattenfaltung Stachelbeere zu REMO STAR CLM WETTREG Tage - -1 NORDEN OSTEN WESTEN SÜDEN

33 Vegetationsbeginn April 100 Kalendertag März März

34 Vegetationsbeginn Änderungstendenzen zur 30-jährigen Referenzperiode negative Werte = Verfrühung

35 Was sind relativ sichere Auswirkungen auf die Landwirtschaft? Weniger Bodenfrost mit Aufhebung von Bodenverdichtungen (Gegenmaßnahmen) Aufheben Vernalisation (Kältereiz) könnte Problem werden (Gegenmaßnahme Züchtung, Sorten) Längere Vegetationszeit bringt Vorteile aber: Unsicherheiten bei Spät- und Frühfrösten relativieren die Vorteile Aussagen zum Wasserhaushalt machen Prognosen für die Landwirtschaft zusätzlich unsicher

36 Wasserstress im Sommer? beregnet unberegnet August 2003 Investitionen in Beregnungsanlagen? oder Erneuerung der Drainagen? Abb.: Dölger, Hanse-Agro 0 C 30 C Drainage-Problem im Winter?

37 Ab 2012 vollkommen neue Szenarien Reaktion darauf: Erstaunen, Humor Unruhe (Projekte) z.t. Unverständnis

38 Mitwirkung FACE Projekt der FAL Auswirkungen erhöhtes Co2 auf Pflanzen hier Ringe mit Co2-Anreicherung Nach Weigel/ FAL

39 Nach Weigel/ FAL

40 Bodenfeuchte unter Zuckerrüben August %nfk

41 Bodenfeuchte unter Wintergetreide Juli %nfk

42 Bodenfeuchte Wintergetreide leichter Boden Juni Änderungstendenzen zur 30-jährigen Referenzperiode %nfk > 1 2 > 1 > - > > - 2-1

43 Ich habe Hunger! Ich habe Appetit! Wir sind verunsichert! Das Klima ändert sich! Gibt es was zu essen? Was gibt es zu essen? Wie sicher sind die Lebensmittel? Was bedeutet das für die Landwirtschaft Wie kann N 2 O und CH 4 reduziert werden? Nachwachsende Rohstoffe als Energielieferant? Wie wirkt sich die Klimaänderung auf die Landwirtschaft aus? 2010

44 Wie kann N 2 O- und CH 4 -Produktion in der Landwirtschaft reduziert werden? Reduzierung über optimierte Produktion = mit wenig Input großer Output = ökonomische Produktion unter Beachtung cross compliance, Umweltschutz etc. Arbeitsmaßnahmen zum richtigen Zeitpunkt ohne Berücksichtigung des Wetters keine Chance! Mit geringem Aufwand unterstützen die Agrarwettervorhersagen des DWD Klimaschutzmaßnahmen in der Landwirtschaft = aktiver Klimaschutz

45 Wetterfax für die Landwirtschaft Wettervorhersage = Ergebnis verschiedener Wettervorhersagemodelle manuell überarbeitet durch erfahrene Meteorologen Aussagen über die Prognosesicherheit 6-7-Tages-Prognose der Wetterentwicklung Regionalisierung für 7 Regionen in Deutschland 6-7-Tages-Prognose für agrarmeteorologische Parameter Interessante agrarmeteorologische und pflanzenbauliche Hinweise Kompetente Ansprechpartner für Spezialfragen

46 Spargelbeete West-Ost

47 Spargelbeete West-Ost Thermalbild

48 Minimumtemperaturen Minimumtemperaturen Minimumtemperaturen S3 2 cm S2 2 cm S1 2 cm S3 cm S2 cm S1 cm nackter Boden 1 kg Stroh / m 2 2 kg Stroh / m 2-8,6 C - 11,9 C - 14,1 C