Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltmärkte für Nahrungsmittel: Klimawandel größerer Preistreiber als die Bioenergie

15.01.2014
Für eine Minderung des Ausstoßes von Treibhausgasen wird zum Erreichen des 2 Grad-Ziels wahrscheinlich ein erheblicher Anteil Bioenergie im Energiemix der Zukunft benötigt.

Trotz mancher Risiken wären die Auswirkungen einer steigenden Nachfrage nach Bioenergie auf die Weltagrarmärkte weit geringer als die durch einen ungebremsten Klimawandel.

Das zeigt nun eine Studie, die unter der Leitung von Wissenschaftlern des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung veröffentlicht wurde. Während die Agrarpreise durch direkte Klimawirkungen auf Ernteerträge bis 2050 um etwa 25 Prozent höher wären als in einem Szenario ohne Klimawandel, würde eine hohe Nachfrage nach Bioenergie in einem Szenario mit ambitioniertem Klimaschutz die Preise nur um etwa 5 Prozent steigen lassen.

Die Analyse wurde mit zwei weiteren Studien unter Leitung des PIK im Rahmen des Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP) in einer Sonderausgabe des Journals Agricultural Economics veröffentlicht. Die Ergebnisse zeigen, wie sehr die Landwirtschaft im Zentrum des Klimawandels steht – sowohl in Hinsicht auf die nötige Anpassung an Klimafolgen als auch hinsichtlich ihres Potentials, die globale Erwärmung zu begrenzen. Landwirtschaftliche Produktion und Landnutzungsveränderungen tragen etwa ein Drittel zu den globalen Treibhausgasemissionen bei.

Erste AgMIP-Studie: Einsatz von Bioenergie der zweiten Generation

„Bioenergie der zweiten Generation auf Zellulosebasis könnte vor allem langfristig für die Reduzierung von CO2-Emissionen wichtig werden – zum Beispiel in Form von Biokraftstoffen im Transportsektor, weil dort alles andere relativ teuer wäre, etwa die Elektrifizierung“, sagt Leitautor Hermann Lotze-Campen.

Die heutige Bioenergieproduktion von derzeit weltweit 40 ExaJoule wird dominiert von Holz zum Heizen und der ersten Generation der Biokraftstoffe wie Ethanol aus Zuckerrohr oder Biodiesel aus Ölsaaten. Im Gegensatz zur ersten Generation der Biokraftstoffe, die direkt mit der Lebensmittel- und Futterproduktion konkurriert, haben die der zweiten Generation das Potential, den Wettbewerb zwischen Nahrungsmittel-Erzeugung und Energiemärkten zu verringern sowie die Produktionskosten zu reduzieren.

Der Anstieg der weltweiten Nachfrage nach Bioenergie der zweiten Generation aus Reststoffen aus Wald und Feld, Abfällen oder gezielt angebauten Pflanzen wie Miscanthusgras oder Pappeln wird in der Studie auf zusätzliche 100 ExaJoule bis im Jahr 2050 veranschlagt (etwa 15 Prozent des weltweiten Primärenergiebedarfs), wenn die globale Erwärmung langfristig auf zwei Grad über dem vorindustriellen Niveau begrenzt werden soll. Die Studie, ein Vergleich zwischen fünf agrarökonomischen Computermodellen, erlaubt erstmals die vorläufige Schlussfolgerung, dass eine ambitionierte Begrenzung des Klimawandels mit Bioenergie nicht zwingend die weltweiten Nahrungsmittelpreise hochtreibt.

Zweite AgMIP-Studie: Klimawandel lässt Bedarf an Ackerflächen wachsen

In einem umfassenden Vergleich von zehn globalen agrarökonomischen Simulationen untersuchte Christoph Schmitz vom PIK, wieviel Agrarflächen unter verschiedenen sozioökonomischen und Klimawandel-Szenarien genutzt würden. „Wir sehen, dass die meisten Modelle für Szenarien mit einem ungebremsten Klimawandel einen Zuwachs von Ackerland bis zum Jahr 2050 anzeigen, der mehr als 50 Prozent höher ist als bei stabilem Klima“, sagt Schmitz.

Die Zunahme würde 320 statt 200 Millionen Hektar betragen – das entspricht etwa der dreifachen Fläche Deutschlands. In allen Simulationen gab es die größte Ausbreitung von Ackerflächen in Südamerika und in Afrika südlich der Sahara. „Um in diesen Regionen zusätzliche Ackerflächen zu gewinnen, werden aber Jahrhunderte alte Regenwälder abgeholzt. Das führt nicht nur zu einem Anstieg der CO2-Emissionen, sondern schadet auch der Artenvielfalt und bedroht wichtige Ökosystemleistungen“, erklärt Schmitz.

Bisher zeigten Projektionen zur zukünftigen Landnutzung aufgrund großer Unsicherheiten bei den Daten und Methoden sehr unterschiedliche Ergebnisse. Um die Unterschiede besser zu verstehen, haben sich die zehn auf diesem Gebiet führenden internationalen Modelliererteams zwei Jahre zusammengesetzt, um voneinander zu lernen und die wichtigsten Daten und Annahmen zu harmonisieren. Das Ergebnis ist dieser einzigartige Modellvergleich, der robustere Abschätzungen sowie ein besseres Verständnis der Zusammenhänge zwischen Klimawandel, Landnutzung und Agrarpreisen ermöglicht.

Dritte AgMIP-Studie: Klimawirkungen auf Ernteerträge sind stark, aber weltweit sehr unterschiedlich

Zukünftige Ernten und die Rolle von Klimafolgen für ökonomische Simulationen von Nahrungsmittelmärkten stehen im Mittelpunkt einer dritten Studie. Mit Hilfe eines Vergleichs von Computersimulationen wird in dieser Studie untersucht, in welchen Weltregionen der Klimawandel in welchem Maß die Produktivität von Agrarland beeinflusst. „Die möglichen Folgen des Klimawandels für Ernteerträge sind stark, sie sind aber sehr unterschiedlich je nach Region und Kulturpflanze“, sagt Leitautor Christoph Müller vom PIK.

Für die fünf wichtigsten Nutzpflanzen Reis, Weizen, Mais, Sojabohnen und Erdnüsse zeigt die Studie einen vom Klimawandel verursachten Rückgang der Erträge um 10 bis 38 Prozent weltweit bis zum Jahr 2050. Dies gilt in einem Szenario ungebremsten Klimawandels, und verglichen mit den derzeitigen Bedingungen. Zur Anpassung gibt es nicht die eine Lösung für alle Bedingungen. Ein Teil der Produktion könnte in Regionen mit weniger negativen Klimafolgen verlagert werden; andere Regionen könnten von einer Intensivierung der Landwirtschaft profitieren. „Um mit den großen Unterschieden von einer Region zur anderen und von einer Pflanze zur anderen zurecht zu kommen, wäre ein flexibleres weltweites Handelssystem für landwirtschaftliche Güter nötig“, so Müller.

Wichtiger Schritt hin zu robusteren Abschätzungen der Klimafolgen für die Landwirtschaft

Es gibt noch immer beträchtliche Unsicherheiten bei den Projektionen zur zukünftigen Landwirtschaft – etwa den Düngeeffekt von CO2, die Verfügbarkeit von zusätzlichem Agrarland, das Maß des Zuwachses an landwirtschaftlicher Produktivität. Dennoch sind die AgMIP Ergebnisse ein wichtiger Schritt in Richtung einer robusteren Abschätzung von Klimafolgen auf die Landwirtschaft. „Dürren wie im Jahr 2012 in den USA können immense Auswirkungen auf Ernteerträge und Exporte haben“, so Lotze-Campen.

„Das zeigt, dass schlechte Ernten in wichtigen Produktionsregionen, auch wenn sie nur in einem überschaubaren Gebiet auftreten, einen erheblichen Einfluss auf die Weltagrarmärkte, Preise und Nahrungsmittelsicherheit haben können. Dieser Effekt könnte sich bei unbegrenztem Klimawandel noch verstärken.“

Article: Lotze-Campen, H., von Lampe, M., Kyle, P., Fujimori, S., Havlík, P., van Meijl, H., Hasegawa, T., Popp, A., Schmitz, C., Tabeau, A., Valin, H., Willenbockel, D., Wise, M. (2013): Impacts of increased bioenergy demand on global food markets: an AgMIP economic model intercomparison. Agricultural Economics (early view/online) [doi:10.1111/agec12092]

Weblink zum Artikel: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/agec.12092/suppinfo

Article: Schmitz, C., van Meijl, H., Kyle, P., Nelson, G.D., Fujimori, S., Gurgel, A., Havlík, P., Heyhoe, E., Mason d'Croz, D., Popp, A., Sands, R., Tabeau, A., van der Mensbrugghe, D., von Lampe, M., Wise, M., Blanc, E., Hasegawa, T., Kavallari, A., Valin, H. (2013): Land-use change trajectories up to 2050: insights from a global agro-economic model comparison. Agricultural Economics (early view/online) [doi:10.1111/agec.12090]

Weblink zum Artikel: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/agec.12090/suppinfo

Article: Müller, C., Robertson, R.D. (2013): Projecting future crop productivity for global economic modeling. Agricultural Economics (early view/online) [doi:10.1111/agec.12088]

Weblink zum Artikel: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/agec.12088/suppinfo

Über AgMIP: Das Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP) - zu deutsch: Projekt zum Vergleich und zur Verbesserung von Landwirtschafts-Modellen - ist der groß angelegte internationale Versuch, die Modellierer-Gemeinschaften aus Klimaforschung, Nutzpflanzenforschung und Wirtschaftswissenschaft mittels modernster Informationstechnologie zusammen zu bringen, so dass sie die nächste Generation von Projektionen zu den Folgen des Klimawandels für die Landwirtschaft entwickeln. Mit dabei sind unter anderem Wissenschaftler von Instituten wie dem Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, dem International Food Policy Research Institute (IFPRI) und dem International Institute for Applied Systems Analysis (IIASA).
Weblink zu AgMIP: http://www.agmip.org/
Weblink zu IFPRI: http://www.ifpri.org/
Weblink zu IIASA: http://www.iiasa.ac.at/
Terminhinweis: Grüne Woche, 18.01./15 Uhr – Wirtschaftspodium „Food Security“
Mit u.a. Hermann Lotze-Campen; Lambert Muhr, Abteilungsleiter Special and Financial Risks – Agro, Munich Re; Minister Mohammed Saeed Al-Sa'adi, Ministry of Planning in International Cooperation, Jemen; Martin Richenhagen, Chairman und President, AGCO Corporation; Reiner Emrich, Vice President Global Strategic Marketing, BASF Crop Protection; Norbert Steiner, Vorstandsvorsitzender, K+S AG

Weblink zur Veranstaltung: http://www.gffa-wirtschaft.de/wp-content/uploads/2013/12/Programmblatt_DE2.pdf

Kontakt für weitere Informationen:
Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, Pressestelle
Telefon: +49 (0)331 288 2507
E-Mail: presse@pik-potsdam.de
Twitter: @PIK_Klima

| PIK Pressestelle
Weitere Informationen:
http://www.pik-potsdam.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Wie gesund werden wir alt?
18.09.2017 | Medizinische Hochschule Hannover

nachricht Entrepreneurship-Studie: Großes Potential für Unternehmensgründungen in Deutschland
15.09.2017 | Alexander von Humboldt Institut für Internet und Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie