Auch wenn es Trump bisher für übertrieben hält – Klimaforscher sind sich einig: Die Aktivitäten des Menschen haben einen Klimawandel in Gang gesetzt, der die Ökosysteme und auch die Welternährung bedrohen. Die steigenden Temperaturen sind dabei vor allem ein Risiko für den Getreideanbau. Um die negativen Effekte besser abschätzen zu können, haben Forscher des Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) nun die bisher umfangreichsten Computer-Simulationen zu den Ernten in den USA entwickelt.
Es zeichnete sich ab: Wird der Klimawandel durch eine Reduktion der Emissionen nicht eingedämmt, sind bis zum Ende des Jahrhunderts Ernteverluste von 20 Prozent bei Weizen, 40 Prozent bei Soja und fast 50 Prozent bei Mais in den USA möglich. Die verstärkte Bewässerung von Feldern könnte die negativen Auswirkungen der Erwärmung auf den Anbau der Nahrungspflanzen zwar verringern, aber dies ist nur in Regionen mit genügend Wasser möglich, geben die Wissenschaftler zu bedenken.
Modelle an der Realität überprüft
“Wir wissen aus Beobachtungen, dass hohe Temperaturen landwirtschaftliche Nutzpflanzen schädigen können, aber jetzt verstehen wir die Prozesse besser”, sagt Bernhard Schauberger vom PIK. “Unsere Computer-Simulationen basieren auf Wissen aus der Physik, Chemie und Biologie sowie auf einer Menge Daten und Algorithmen. In unserer Studie haben sie jetzt einen wichtigen Test bestanden.” Die Wissenschaftler verglichen die Ergebnisse der Simulationen mit Beobachtungsdaten aus der Vergangenheit. So konnten sie überprüfen, ob sie die entscheidenden Faktoren in ihre Berechnungen einbezogen haben – von der Temperatur bis zum Kohlendioxid-Gehalt der Luft, von der Bewässerung bis zur Düngung.
Im Detail zeigte sich, dass für jeden einzelnen Tag über 30 Grad Celsius der Ernteertrag von Mais und Soja um rund fünf Prozent schrumpfen kann. Ursache ist: Wenn sich durch die Wärme die Wasserversorgung der Pflanzen verringert, schließen sie die Poren in ihren Blättern, um den Wasserverlust einzuschränken. Dabei mindern sie aber auch den Transport des Nährstoffes Kohlendioxid in ihre Zellen. Außerdem reagieren Pflanzen auf Wassermangel, indem sie ihr Wurzelwachstum verstärken – allerdings auf Kosten ihrer überirdischen Entwicklung. Dies alles schmälert letztlich die Ernteerträge, erklären die Forscher. “Bewässerung könnte eine wichtige Anpassungs-Maßnahme sein, um die heftigsten Auswirkungen zu dämpfen”, sagt Co-Autor Joshua Elliott von der University of Chicago. “Allerdings gibt es für diese Anpassung eine Grenze, denn in manchen Regionen gibt es einfach nicht genügend Wasser.”
Weitreichende Folgen für die Welternährung
Die Simulationen haben gezeigt, dass die neuen Modelle gut erfassen, wie schon vergleichsweise kleine Temperatursteigerungen erhebliche Verluste verursachen können, sagen die Forscher. Kritische Temperaturen werden den Prognosen zufolge nun immer häufiger auftreten. Wie sie betonen, haben sie mögliche Extremwerte von mehr als 36 Grad Celsius noch nicht einmal in ihre Prognosen einbezogen. Ihr Fazit lautet deshalb: Wenn unser Ausstoß von Treibhausgasen unvermindert anhält, und damit auch die Erwärmung weiter zunimmt, kann es noch in diesem Jahrhundert durch erhöhte Temperaturen zu teils drastischen Ernteverlusten kommen. Betroffen sind allerdings letztlich nicht nur die USA: Da es sich um einen der weltgrößten Exporteure von Getreide handelt, drohen globale Folgen für die Sicherung der Welternährung, so die Wissenschaftler.
