Wasser als Faktor für die Ernährungssicherheit weltweit

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Jasmin Burgstaller
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1 Wasser als Faktor für die Ernährungssicherheit weltweit Prof. Dr. Wolfram Mauser Projekt-Koordinator GROW-Verbundprojekt ViWA Ludwig-Maximilians Universität München (LMU)

2 Wasser, Nahrung und SDGs Naturressourcen sind Grundlage der menschlichen Daseinsvorsorge: Nahrung: >5 000 Milliarden $ Umsatz/a; Nachfrage wird bis 2050 um 70% steigen (Biomassenutzung insgesamt um 100%) (FAO); Ernährungssicherheit, Ernährungsgerechtigkeit und nachhaltige Erzeugung bilden dabei ein Dreieck; es besteht der Imperativ zur nachhaltigen Intensivierung der Produktion Energie: >6 000 Milliarden $ Umsatz/a; Nachfrage wird sich bis 2040 verdoppeln (IEA); Versorgungssicherheit, Energiegerechtigkeit und nachhaltige Erzeugung bilden ein Dreieck; es besteht der Imperativ zur Energiewende Wasser: >2 500 Milliarden $ Umsatz/a; Nachfrage wird sich bis 2050 um 55% erhöhen (OECD); Konflikt zwischen grünem und blauem Wasser, Konkurrenz um Wasser zwischen Landwirtschaft und natürlichen Ökosystemen, Wasserqualität und Entsorgung; Imperativ für Mehrfachnutzung und Steigerung der Nutzungseffizienz Herausragende ökonomische, soziale und ökologischen Bedeutung!! #2

3 Wasser, Nahrung und SDGs Wo treffen sich Wasser und Landwirtschaft in den SDGs?: SDG 2: den Hunger beenden, Ernährungssicherheit und eine bessere Ernährung erreichen und eine nachhaltige Landwirtschaft fördern. Ein gesundes Leben für alle Menschen jeden Alters gewährleisten und ihr Wohlergehen fördern. SDG 6: Verfügbarkeit und nachhaltige Bewirtschaftung von Wasser und Sanitärversorgung für alle gewährleisten. SDG 15: Landökosysteme schützen, wiederherstellen und ihre nachhaltige Nutzung fördern, Wälder nachhaltig bewirtschaften, Wüstenbildung bekämpfen, Bodenverschlechterung stoppen und umkehren und den Biodiversitätsverlust stoppen. #3

4 Wasser, Nahrung und SDGs Landwirtschaft ist global der größte Wassernutzer: Globale Nahrungsmittelproduktion nutzt 7400 Gm³ Wasser pro Jahr: 78 % grünes Wasser 12 % blaues Wasser 10 % graues Wasser Das sind 92 bis 98% der gesamten Wassernutzung! Wo ist das Problem, wenn das grüne Wasser, das für die Erzeugung landwirtschaftlicher Güter genutzt wird, Teil des Wasserkreislaufs ist und mit dem Niederschlag wieder zurück kommt? Das Problem ist nicht, dass die Landwirtschaft Wasser nutzt, um Nahrungsmittel zu erzeugen, wo vorher andere Pflanzen gewachsen sind. Das Problem ist, dass sie dabei viel zu viel Wasser verschwendet. Der heutigen Landwirtschaft fehlen für eine Verdopplung der landwirtschaftlichen Biomasseproduktion die Wasserressourcen! #4

5 Wasser und Nahrung Der Wasserfußabdruck von Weizen Wasserfußabdruck = Menge Wasser um eine Tonne einer Ware zu produzieren Source: Mekonnen and Hoekstra, HESS, 2010 #5

6 Wassernutzungseffizienz Geringe Ernte verschwendet Wasser: Niedrige Erträge nutzen Wasser unproduktiv und benötigen deshalb mehr Land. Hohe Erträge nutzen Wasser produktiver und ermöglichen es, Land für Biodiversität und andere Ökosystemleistungen zu erhalten. #6

7 Wassernutzungseffizienz Wasserverschwendung in der Landwirtschaft ist ein Phänomen der Armut! Steigerung der Wassernutzungseffizienz kann eine effektive Maßnahme sein zur Verbesserung der Nahrungssicherheit und zur Armutsreduzierung. Source: Kijne et al., SEI 2009 #7

8 Wassernutzungseffizienz Was folgt daraus? Bei gegebenem Niederschlag ist damit die Steigerung der Wassernutzungseffizienz auf den heute genutzten Agrarflächen die einzige realistische Möglichkeit die SDGs zu erreichen: Eine Verdoppelung der landwirtschaftlichen Produktion bis 2050 geht nur durch Steigerung der Erträge, wenn man die Fläche nicht expandieren will oder kann! Eine landwirtschagftliche Praxis, die die Erträge erhöht, steigert gleichzeitig auch die Wassernutzungseffizienz! Wo? Die größten Potentiale zur Steigerung der Erträge und der Wassernutzungseffizienz ist in Gebieten, in denen die landwirtschaftliche Produktivität gering ist. Wie? Durch Transformation der globalen Landwirtschaft -> Nachhaltige Intensivierung! #8

9 Wissen und Information statt Rodung, Überdüngung und Pestizide! Steigende Effizienz verdrängt zunehmend Expansion und Agrochemie als Wachstumstreiber. Effizienzsteigerungen beruhen auf Wissen und Information. #9

10 Auch bei der Bewässerung! Gewaltige Potentiale bei der Steigerung der Wassernutzungseffizienz: Wissen und Information! Source: Jägermeyer et al., HESS, 2015 # 10

11 Wissen und Information Wasser und das Zeitalter der Information: Wir werden die SDGs nicht erreichen, wenn wir die Entwicklungen des Informationszeitalter im Bereich der Umwelt weiterhin ignorieren! Internet of Things: ein Baum, ein Farmer, ein Acker wird nicht mehr existieren, wenn er nicht Teil des Internet wird! Erdbeobachtung aus dem Weltraum, Soziale Medien und Deep Data: Datenströme geben überall und zu jeder Zeit Auskunft über unser nicht-nachhaltiges Verhalten und die Reaktion der Natur darauf High Performace Computing und Simulationen der Mensch-UmweltBeziehungen: ermöglichen es, Maßnahmen auf ihre zukünftige Wirksamkeit bei der Erreichung der SDGs zu überprüfen und das Für und Wider abzuwägen. # 11

12 rtte We nte e ige st ell dien Int Landwirte: reduzieren nachhaltig die Ertragslücke, steigern die Wassernutzungseffizienz Be die sse ns re F tle in ist an un zge n Lokale SensorNetzwerke Smarte Kommunikation Intelligente d n Landmaschinen un atio on i l ati im ul -Ass Simten Da Cyber-Environmental System H glo och ba ent l e wi Se ck ns elt or e ik Die Global Smart Farm Das Wissen für das globale und gleichzeitig lokale Cyber-Environmental-System der Global Smart Farm zu schaffen, ist eine massive interdisziplinäre wissenschaftliche Herausforderung!! # 12

Nachhaltigkeit und Wasser Wasserverschwendung beenden durch gesteigerte Wassernutzungseffizienz Nachhaltige Intensivierung (SI) ist deshalb der Schlüssel zum Erreichen der SDGs Im Zentrum der

ein cyber-environmental system verschmelzen, Was heißt das für die Forschung? verstehen, was Nachhaltige Intensivierung bedeutet: ökologisch ökonomisch sozial; lokal regional global.

13 Nachhaltigkeit und Wasser Wasserverschwendung beenden durch gesteigerte Wassernutzungseffizienz Nachhaltige Intensivierung (SI) ist deshalb der Schlüssel zum Erreichen der SDGs Im Zentrum der Nachhaltige Intensivierung stehen die Rohstoffe Wissen und Information und nicht Stickstoff und Pestizid Beobachtungen und Simulationen werden dabei die reale und virtuelle Welt der Landwirtschaft in ein cyber-environmental system verschmelzen, Was heißt das für die Forschung? verstehen, was Nachhaltige Intensivierung bedeutet: ökologisch ökonomisch sozial; lokal regional global. verstehen, welche Daten und welches Wissen das cyber-environmental system braucht. verstehen, wie man Nachhaltige Intensivierung regionalisiert und in die lokalen kulturellen Kontexte einpasst. verstehen, was die Algorithmen mit Menschen und Umwelt machen, wem sie gehören sollen, wer die Entscheidungen fällt und wer schlußendlich verantwortlich ist. # 13

14 Wir bleiben an diesem Thema dran! Im Rahmen des GROW-Verbundprojektes: Virtual Water Values (ViWA): Multiskaliges Monitoring der globalen Wasserressourcen und Optionen für ihre effiziente und nachhaltige Nutzung ViWA.geographie-muenchen.de gefördert durch: # 14

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