Von globalen Klimawirkungen zu regionalen Anpassungsstrategien. Dr. Hermann Lotze-Campen

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1 Von globalen Klimawirkungen zu regionalen Anpassungsstrategien Dr. Hermann Lotze-Campen KLIFF Tagung 02 Sep 2013

2 Zentrale Herausforderungen in der Klimafolgenforschung Sektorale Klimafolgen bei 2, 3, 4, 5 C (global und regional) Systematische Aggregation multi-sektoraler Klimafolgen Risiken bezüglich Klimavariabilität und Extremen Systematische Vergleiche von Klimawirkungsmodellen Information für Adaptation 2

3 Regionale und globale Synthese Aggregation von Wirkungen über Sektoren Wirkungsanalysen skalenübergreifend Vergleiche von Wirkungsmodellen Infrastruktur Energie Agrar/Forst Wasser Gesundheit Sektorale Wirkungen Germany Kulunda Guanting Mexico City Amazon Sao Francisco Nile Niger Congo Limpopo Hyderabad Indonesia Murray- Darling Regionale Wirkungen Synthese von Klimawirkungen und Schäden 3

4 Sektorale Klimafolgen auf globaler Ebene 4

5 LPJmL Input: climate, soil, land-use pattern natural vegetation Managed grassland Output: C- and H 2 O flows and pools Vegetation patterns Agricultural yields cropland Hermann Lotze-Campen Bondeau et al. 2007, 02 Sep GCB

6 Klimawirkungen auf Ernteerträge von Mais in 2045 Müller et al., (ohne CO 2 Effekt) Ag.Econ. 2013, in press 6

7 Änderung der Wasserverfügbarkeit, Niederschlag Abfluss Füssel, Heinke et al. 2009; Müller et al

8 Globale Szenarien der Nahrungsmittelnachfrage BMBF Programm "Nachhaltiges Landmanagement" (GLUES Project) 8

9 Ackerflächen in 2055 (Szenario A2 vs. B1) BMBF Programm "Nachhaltiges Landmanagement" (GLUES Project) 9

10 Klimabedingte Änderungen der Agrarpreise in 2045 Von Lampe et al., Ag.Econ. 2013, in press 10

11 Änderung der regionalen Wasserknappheit durch mehr Handel Schattenpreis für Bewässerungswasser in 2045 US$/m³ Änderung durch mehr Handel Schmitz, Hermann Lotze-Campen Lotze-Campen 02 Sep 2013 et al., Wat. Resourc. Res

12 Sektorale Klimafolgen auf regionaler Ebene 12

13 Hydrologie-Modellierung in verschiedenen Regionen Krysanova, Hattermann, Liersch, Koch et al. 13

14 Guanting-Einzugsgebiet (Nordost-China) Wasserknappheit, Wirtschaftswachstum, regionaler Handel 8 million people close to Beijing, very water-scarce Möhring, Otto, Wang, Gräfe, Conradt, Wechsung, 2011 Water scarcity 2007 m 3 /cap/year Elbe: ~ 1000 m 3 /cap/yr! 14

15 Niger-Einzugsgebiet (Sub-Sahara Afrika) Klimaextreme, Wasserknappheit, Armut Liersch, Hattermann et al., subm

16 Ansätze zur multi-sektoralen Aggregation von Wirkungen und Schäden 16

17 Gesamtwirtschaftliche Klimawirkungen für Europa 17

18 Risiken von Klimavariabilität und Extremen 18

19 Zunehmende Häufung von Hitzeextremen RCP2.6 RCP8.5 19

20 World wheat prices (inflation adjusted) Wirkung von Klima- und Ertragsvariabilität auf die Volatilität von Agrarpreisen Beobachtete und simulierte Preisschwankungen bei erhöhter Ertragsvariabilität Gawlik, Rolinski, Lotze-Campen, in prep. 20

21 Systematische Vergleiche von Klimawirkungsmodellen 21

22 Multi-sektorale Integration Von der globalen zur regionalen Skala Unsicherheit quantifizieren Kommunikation mit Stakeholdern Offene Fragen 22

23 23

24 Klimabedingte Änderungen der Agrarpreise in 2045 Von Lampe et al., Ag.Econ. 2013, in press 24

25 Information für Adaptation 25

26 26

27 Guanting-Einzugsgebiet (Nordost-China) Wasserknappheit, Wirtschaftswachstum, regionaler Handel 8 million people close to Beijing, very water-scarce Möhring, Otto, Wang, Gräfe, Conradt, Wechsung, 2011 Water scarcity 2007 m 3 /cap/year Elbe: ~ 1000 m 3 /cap/yr! 27

28 Verhaltens-Experimente im Guanting-Einzugsgebiet Hermann Lotze-Campen 02 Sep 2013 Tragedy of the Commons in the Haihe River Basin Ilona Otto and Jakob Möhring (2012) 28 28

29 Time series Table Germany Mean Values and ranges in the decade Parameter Mean Temperature [ C] Year Ranges Spring Summer Fall Winter Time series Table Maximum Temperature [ C] Minimum Temperature [ C] Precipitation [mm] Time series Reception Motive Partnership Model chain Future plans Imprint Global Radiation [J/cm²] Table Germany Decadal Mean Temperature [ C] Realization 50 Model chain Water Balance [mm] The regional impact of global climate change is assessed for the hydrology, agriculture, forest, energy, tourism and health sectors in Germany. To do so, we use a model chain developed at the Potsdam-Institute for Climate Impact Research (PIK). The simulation models in the chain have been developed in concert and are specifically tuned to each other, having been interconnected in past studies and projects. Examples of model chain applications in a series of regional impact studies of global climate change for Germany are given in the reference section below. The links of the model chain are: STARS - STatistical Analog Resampling Scheme SWIM - Soil and Water Intergrated Model IRMA - Integrated Regional Model Assessment 4C - FORESEE - FORESt Ecosystems in a changing Environment 29

30 Herausforderungen Klimavariabilität und Extreme Methoden der multi-sektoralen Aggregation Modellierung von Anpassungsstrategien Organisation und Finanzierung von kontinuierlichen Modellvergleichen (global und regional) (s. CMIP) 30