Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Klimawandel gefährdet Weizenerträge

10.06.2013
Die Weizenerträge werden sich durch den globalen Klimawandel voraussichtlich verringern.

In einem einzigartigen Vergleich von 27 Pflanzenwachstumsmodellen stellte jetzt ein internationales Wissenschaftlerteam unter Beteiligung der Universität Bonn fest, dass die derzeit verwendeten Wachstumsmodelle große Unsicherheiten aufweisen.

Nur über die Durchführung von Simulationen mit mehreren verschiedenen Modellen lässt sich diese Unsicherheit derzeit reduzieren, bis Weiterentwicklungen dieser mathematischen Modelle zu genaueren Abschätzungen künftiger Weizenerträge führen. Die Ergebnisse werden nun im Fachjournal „Nature Climate Change“ vorgestellt.

Die Globale Erwärmung hat absehbar auch Auswirkungen auf die Pflanzenproduktion und damit die Ernährung der Weltbevölkerung. Die Folgen des Klimawandels für die Ernten sind jedoch regional sehr unterschiedlich.

„Im kühl-feuchten Finnland können steigende Temperaturen zu zunehmenden Erträgen führen, während im bereits heute schon warmen und trockenen Spanien überwiegend mit einem Rückgang der Pflanzenproduktivität zu rechnen ist“, berichtet Prof. Dr. Frank A. Ewert vom Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz der Universität Bonn. Neben wärmeren Temperaturen kommen noch der „Düngeeffekt“ des Treibhausgases Kohlendioxid und veränderte Niederschlagsmengen hinzu. „Durch dieses komplexe Wirkungsgefüge, das zudem von den Anbaumaßnahmen der Landwirte - wie die Düngung - beeinflusst wird, lassen sich die Folgen des Klimawandels für die Pflanzenproduktion nur schwer abschätzen“, sagt Prof. Ewert.

Bislang umfangreichster Vergleich verschiedener Klimamodelle

Die Wissenschaftler nutzen deshalb mathematische Simulationen. Damit analysieren sie unter Einbeziehung von Experimenten die komplexen Vorgänge von Pflanzenwachstum und Ertragsbildung und blicken damit in die wärmere Klimazukunft. Ein internationales Team von Wissenschaftlern hat nun unter Federführung von Prof. Dr. Senthold Asseng von der University of Florida (USA) und unter Beteiligung des Co-Koordinators Prof. Ewert von der Universität Bonn die Zuverlässigkeit von 27 verschiedenen Wachstumsmodellen für Weizen untersucht. „Diese Studie ist einzigartig. Es handelt sich um den bislang umfangreichsten Vergleich verschiedener Wachstumsmodelle“, berichtet Prof. Ewert.

Jedes dieser Wachstumsmodelle ist mit Unsicherheiten behaftet, weil die Simulationen immer ein vereinfachtes Abbild der hochkomplexen Realität sind. Ein wichtiges Ergebnis der Wissenschaftler ist, dass sich die Trefferquoten der Modelle hinsichtlich der Weizenerträge verbessern, wenn mehrere Wachstumsmodelle zur Berechnung herangezogen werden. Die notwendige Anzahl der Modelle hängt dabei von verschiedenen Faktoren ab und nimmt zu, je weiter man in die Zukunft blickt. Beim Vergleich der Simulationen zeigte sich zudem, dass Faktoren wie der Boden, Aussaattermin und Düngeintensität einen großen Einfluss auf das berechnete Ergebnis haben. „Hier lohnt es sich, bei der Weiterentwicklung der Modelle genauer hinzusehen“, sagt Prof. Ewert.

Je größer die Temperatursteigerung, desto unsicherer die Modelle

Der Weltklimarat (IPCC) geht von einer möglichen Erwärmung der durchschnittlichen globalen Lufttemperatur von 1,1 bis 6,4 Grad Celsius bis zum Jahr 2100 aus. Das internationale Forscherteam prüfte mit den verschiedenen Wachstumsmodellen, wie sich diese prognostizierte Erwärmung auf die Weizenerträge auswirkt. „Die Temperaturerhöhung führt überwiegend zu Ertragsminderungen“, berichtet der Bonner Wissenschaftler. Und: Je mehr die Temperaturen steigen, desto größer werden Unsicherheiten der Modellergebnisse zu Weizenerträgen. „Auch hier gibt es noch Forschungsbedarf, um die Zuverlässigkeit der Ergebnisse zu erhöhen“, sagt Prof. Ewert.

Ein überraschendes Resultat war, dass die Pflanzenwachstumsmodelle im Vergleich zu Klimamodellen deutlich höhere Unsicherheiten aufwiesen. Als Grund vermuten die Wissenschaftler, dass die Klimamodellierer schon länger vergleichende Simulationsstudien durchführen, so mehr Erfahrungen mit ihren Simulationen gesammelt und dadurch ihre Modelle ständig verbessert haben. Die Wissenschaftler wollen die Gründe für die Unsicherheiten in den Wachstumsmodellen für Weizen besser verstehen und daraus lernen, um zu noch besseren Simulationen zu kommen. „Schließlich sind die Wachstumsmodelle für Feldfrüchte von entscheidender Bedeutung, um die Folgen der globalen Erwärmung besser abschätzen und darauf reagieren zu können“, sagt der Forscher der Universität Bonn.

Publikation: Uncertainty in simulating wheat yields under climate change, Nature Climate Change, DOI: 10.1038/NCLIMATE1916.

Kontakt:

Prof. Dr. Frank A. Ewert
Institut für Nutzpflanzenwissenschaften und Ressourcenschutz
Tel.: 0228/732041
E-Mail: frank.ewert@uni-bonn.de
Weitere Informationen:
http://www.agmip.org/; www.macsur.eu Weiterführende Informationen im Internet
http://www.lap.uni-bonn.de Arbeitsgruppe im Internet

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-bonn.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Agrar- Forstwissenschaften:

nachricht Erstmals Studie zu Hai- und Rochenarten in deutschen Meeren
19.04.2017 | Bundesamt für Naturschutz

nachricht Wenn Städte immer mehr an Boden gewinnen: Wie gelingt Land- und Gartenbau südlich der Sahara?
11.04.2017 | Carl von Ossietzky-Universität Oldenburg

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Agrar- Forstwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Im Focus: Leichtbau serientauglich machen

Immer mehr Autobauer setzen auf Karosserieteile aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK). Dennoch müssen Fertigungs- und Reparaturkosten weiter gesenkt werden, um CFK kostengünstig nutzbar zu machen. Das Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) hat daher zusammen mit der Volkswagen AG und fünf weiteren Partnern im Projekt HolQueSt 3D Laserprozesse zum automatisierten Besäumen, Bohren und Reparieren von dreidimensionalen Bauteilen entwickelt.

Automatisiert ablaufende Bearbeitungsprozesse sind die Grundlage, um CFK-Bauteile endgültig in die Serienproduktion zu bringen. Ausgerichtet an einem...

Im Focus: Making lightweight construction suitable for series production

More and more automobile companies are focusing on body parts made of carbon fiber reinforced plastics (CFRP). However, manufacturing and repair costs must be further reduced in order to make CFRP more economical in use. Together with the Volkswagen AG and five other partners in the project HolQueSt 3D, the Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) has developed laser processes for the automatic trimming, drilling and repair of three-dimensional components.

Automated manufacturing processes are the basis for ultimately establishing the series production of CFRP components. In the project HolQueSt 3D, the LZH has...

Im Focus: Wonder material? Novel nanotube structure strengthens thin films for flexible electronics

Reflecting the structure of composites found in nature and the ancient world, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have synthesized thin carbon nanotube (CNT) textiles that exhibit both high electrical conductivity and a level of toughness that is about fifty times higher than copper films, currently used in electronics.

"The structural robustness of thin metal films has significant importance for the reliable operation of smart skin and flexible electronics including...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Berührungslose Schichtdickenmessung in der Qualitätskontrolle

25.04.2017 | Veranstaltungen

Forschungsexpedition „Meere und Ozeane“ mit dem Ausstellungsschiff MS Wissenschaft

24.04.2017 | Veranstaltungen

3. Bionik-Kongress Baden-Württemberg

24.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Neuer Blue e+ Chiller von Rittal - Exakt regeln und effizient kühlen

25.04.2017 | HANNOVER MESSE

RWI/ISL-Containerumschlag-Index: Kräftiger Anstieg setzt sich fort

25.04.2017 | Wirtschaft Finanzen

Pharmacoscopy: Mikroskopie der nächsten Generation

25.04.2017 | Medizintechnik