Einfluss der Landschaftsvielfalt auf die Dürretoleranz von Grünland
Im Jahr 2018 führten extreme Hitze und Trockenheit zu erheblichen Belastungen für Wiesen und Weiden. Eine Forschungsgruppe der Universität Bonn, geleitet von Marco Ferro und Prof. Dr. Jan Börner vom Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik (ILR), untersuchte im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 1502 DETECT, ob Grünland in vielfältig strukturierten Agrarlandschaften widerstandsfähiger gegenüber Ertragseinbußen durch Dürre ist als in monoton genutzten Regionen.
Forschungsgegenstand
Die Studie analysierte, wie Agrarlandschaften auf extreme Trockenperioden reagieren. Dabei wurde der Einfluss der Diversität von Kulturpflanzenarten sowie der Anteil grüner Infrastruktur, beispielsweise kleiner Baumgruppen und Obstgärten, auf die Trockentoleranz von Grünland untersucht.
Methodik
- Vergleich von Landschaften in Ost- und Westdeutschland: Im Osten dominieren nach der landwirtschaftlichen Umstrukturierung nach 1945 große Betriebe mit homogenen Flächen, während im Westen kleinere Betriebe mit vielfältiger Nutzung vorherrschen.
- Einsatz von Satelliten- und Fernerkundungsdaten zur Analyse der Grünlandnutzung während der Dürreperiode.
- Anwendung einer Methode zur kausalen Analyse, um Ursache und Wirkung voneinander zu trennen und den Einfluss der Landschaftsstruktur auf die Dürrefolgen zu bestimmen.
- Verwendung eines Wachstumsmodells zur Abschätzung der potenziellen Verluste an Pflanzenmasse unter verschiedenen Landschaftsvielfaltsbedingungen.
Ergebnisse
Die Untersuchung ergab, dass die einheitliche Nutzung landwirtschaftlicher Flächen in Ostdeutschland während der Dürre zu einer stärkeren Beeinträchtigung der Grünlandnutzung führte. Dort konnten mehr Flächen nicht ausreichend bewirtschaftet werden, und die Erträge an Pflanzenmasse gingen signifikant zurück. Ein wesentlicher Grund liegt darin, dass weniger vielfältige Landschaften eine geringere Wasserspeicherkapazität besitzen.
Herausforderungen
Die größte Schwierigkeit bestand darin, den direkten Einfluss der Landschaftsvielfalt auf die Auswirkungen von Dürren zu isolieren. Dies erforderte ein tiefgehendes Verständnis der zugrundeliegenden Prozesse und deren Umsetzung in ein mathematisches Modell, das andere beeinflussende Faktoren herausfiltert.
Praktische Implikationen
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass eine höhere Landschaftsvielfalt die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen stärkt und die Resilienz landwirtschaftlicher Betriebe gegenüber Extremwetterereignissen verbessert. Eine vielfältigere Nutzung landwirtschaftlicher Flächen kann somit zur Sicherung der Erträge beitragen.
Empfehlungen
Die Gestaltung abwechslungsreicher Agrarlandschaften kann die Widerstandsfähigkeit gegenüber Dürren erhöhen und positive Umwelteffekte fördern. Eine vielfältige Nutzung trägt dazu bei, die negativen Folgen extremer Wetterbedingungen abzumildern.
Ausblick
Weitere Forschung ist notwendig, um zu klären, ob die Vorteile großer, weniger vielfältiger Betriebe in normalen Jahren die Nachteile während Dürren ausgleichen können. Angesichts zunehmender Häufigkeit und Intensität von Dürren und Hitzewellen gewinnt diese Fragestellung an Bedeutung. Zukünftige Studien sollen Eigenschaften identifizieren, die Landschaften widerstandsfähiger gegen Trockenperioden machen, um nachhaltige und klimaresiliente Agrarstrukturen zu fördern.
Kontaktinformationen
- Marco Ferro, Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik, Universität Bonn
Telefon: +49 228-732324
E-Mail: marco.ferro@ilr.uni-bonn.de - Prof. Dr. Jan Börner, Transdisziplinärer Forschungsbereich „Sustainable Futures“ und Exzellenzcluster „PhenoRob“, Universität Bonn
Telefon: +49 228-733548
E-Mail: jborner@uni-bonn.de
Originalpublikation
Marco Ferro, Jan Börner, Silke Hüttel, Katja Kowalski, Patrick Hostert, Krisztina Kis-Katos: The causal effect of agricultural landscape simplification on Germany’s grasslands during a compound drought and heatwave in 2018, American Journal of Agricultural Economics, DOI: https://doi.org/10.1002/ajae.70096
