Produktivität von Grünland unter zukünftigen Klimabedingungen

Transkript

1 Eine Einrichtung des Bundesministeriums für Nachhaltigkeit und Tourismus Produktivität von Grünland unter zukünftigen Klimabedingungen Erich M. Pötsch, Markus Herndl, Andreas Schaumberger Aigen im Ennstal, 31. Jänner 2019

2 Land- und Forstwirtschaft im Spannungsfeld des Klimawandels Land- und Forstwirtschaft sind besonders klimasensitive Wirtschaftszweige Viele wetter- resp. klimabestimmende Kenngrößen sind zugleich auch wichtige Wachstumsfaktoren (Temperatur, CO 2 - Konzentration, Niederschlag, Luftfeuchtigkeit, Globalstrahlung etc.) (kurzfristige) Variabilität des Wetters Einfluss auf Ertrag und Qualität von Kulturpflanzen (mittel-/langfristiger) Klimawandel Einfluss auf Wachstum, Entwicklung, Reproduktion und Verbreitung von Kulturpflanzen

3 Klimawandel im Alpenraum - Perspektiven & Szenarien Stetige Zunahme der Erwärmung im Alpenraum im 21. Jhd. Saisonale Veränderungen für Niederschlag, Globalstrahlung & rel. Luftfeuchtigkeit Zunahme von Niederschlags- und Temperaturextremen Häufung von Dürre(phasen) und Naturkatastrophen

4 Klimawandel im Alpenraum - Anpassungsstrategien in der Landwirtschaft Woran/wo anpassen? Welche Kenngrößen verändern sich und wie stark ist die räumliche/zeitliche Variation? Welche Auswirkungen haben deren Veränderung auf Pflanze/Tier/Boden/Wasser/Atmosphäre? Wann anpassen? schleichende, langsame Anpassung an den stetig fortschreitenden Klimawandel (also abwarten) oder proaktiv handeln? Wie/womit anpassen? Bewirtschaftungsmaßnahmen wie z.b. Kulturartenwechsel, spezifische Arten-/Sortenwahl, wassersparende Verfahren, Beregnung Klimafolgenforschung

5 ClimGrass - Freilandexperiment an der HBLFA Raumberg-Gumpenstein Weltweit einzigartige, innovative Kombination von mehreren technischen Systemen: Beheizungssystem zur Erhöhung der Lufttemperatur Begasungsringe zur Anhebung der CO 2 -Konzentration Monolithlysimeter zur Erfassung wichtiger Kenngrößen Bodenwasserhaushalts Regendächer zur gezielten Simulation von Dürrephasen Mesokosmen zur Abwicklung von Düngeexperimenten des Infrarot- Strahler Begasungsringe Monolithlysimeter Regendächer Mesokosmen

6 ClimGrass Versuchsvarianten Individuelle Steuerung der Temperatur und CO 2 - Konzentration: drei Temperaturstufen (T) ambient, +1,5 C, +3,0 C drei CO 2 -Stufen (C) ambient, +150 ppm, +300 ppm eco 2 (ppm) et (C ) C0T0 C1T0 C2T0 1,5 C0T1 C1T1 3,0 C0T2 C2T2

7 ClimGrass Versuchsanlage/-design

8 ClimGrass Erhebungen/Messungen/Analysen

9 Jahresbruttoerträge ( ) 9.7 C 983 mm 9.3 C 982 mm 9.1 C mm 8.8 C mm 9.8 C mm Varianten Varianten relative Veränderung zu 2014 Ø , relative Veränderung C0T C2T

10 Dürreexperiment Schnitt 2. Schnitt Niederschlag 2. Aufwuchs: 251 mm 1. Schnitt 2. Schnitt Niederschlag 2. Aufwuchs: 40 mm außerhalb der Regendächer unter den Regendächern 210 mm Niederschlag

11 Dürreexperiment Bodenfeuchtegehalt 1. Schnitt 2. Schnitt 1. Schnitt 2. Schnitt offen Bewässerung außerhalb der Regendächer unter den Regendächern

12 Dürreexperiment 2017 Jahresbruttoertrag (%) Aufwüchse Versuchsvarianten C0T0 C0T0 R C2T2 C2T2 R 1. Aufwuchs , ,5 2. Aufwuchs , ,9 3. Aufwuchs ,3 Deutlicher Effekt der Dürresimulation auf: Niederschlag Bodenfeuchtigkeit TM-Ertrag stärkere Effekte unter zukünftigen Klimabedingungen Überkompensation beim Folgeaufwuchs Dauer und Häufigkeit von Dürreereignissen?

13 Weitere Ergebnisse und Trends (I) Verlängerung der Vegetationszeit um 2-3 Wochen (primär Effekt der Temperaturerhöhung) Streckung der Aufwuchszeiten oder Erhöhung der Nutzungsfrequenz Deutliche Beschleunigung der phänologischen Entwicklung ( spätreife, trockenheitstolerante(re) Sorten Züchtung) Jänner April Verstärktes Auftreten von Schädlingen & Krankheiten bei den beheizten treatments

14 Weitere Ergebnisse und Trends (II) Verstärkter Einfluss zukünftiger Klimabedingungen auf ausgewählte funktionale Eigenschaften von Knaulgras unter Dürrebedingungen (Küsters et al., 2018) Tau leistet aktuell einen wichtigen Beitrag zum Wasserhaushalt in Dürrephasen dieser sinkt allerdings unter zukünftigen Klimabedingungen stark ab (Slawitsch et al., 2018) Anstieg der Bodenatmung durch die Erhöhung der CO 2 - Konzentration und der Temperatur (Reinthaler et al. 2018) Indirekte Effekte des Klimawandels (z.b. Änderungen im Wasserhaushalt, Substratverfügbarkeit) spielen eine bedeutende Rolle für Bodenstickstoff- und Bodenkohlenstoffemissionen (Naynar, 2018)

15 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! 21. Alpenländisches Expertenforum Klimawandel im Alpenraum Auswirkungen auf das Ökosystem Grünland und dessen Bewirtschaftung März 2019 HBLFA Raumberg-Gumpenstein