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+++FORSCHUNGSTICKER UNI BONN: Forschende vergleichen Grünland im Osten und Westen Deutschlands+++ Im Hitzejahr 2018 litten auch Wiesen und Weiden unter der Trockenheit. Ist Grünland in vielfältig gestalteten Landschaften resilienter gegen Ertragsausfälle als in eintönigen Regionen? Forschende der Universität Bonn um Marco Ferro und Prof. Dr. Jan Börner vom Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik (ILR) untersuchten im Sonderforschungsbereich 1502 DETECT den Einfluss der Vielfalt von Landschaften auf die Dürretoleranz von Grünland.
Worum geht es?
Wir haben untersucht, wie Agrarlandschaften auf extreme Dürreereignisse reagieren. Dabei wollten wir herausfinden, welchen Einfluss die Vielfalt der Kulturpflanzenarten und der Anteil an grüner Infrastruktur - wie kleine Bäume und Obstgärten – auf die Trockentoleranz des Grünlands haben.
Wie sind Sie dabei vorgegangen?
Wir haben Landschaften in Ost- und Westdeutschland miteinander verglichen. Im Osten gibt es aufgrund der landwirtschaftlichen Umstrukturierung nach 1945 viele große landwirtschaftliche Betriebe und große, zusammenhängende Flächen, die ähnlich genutzt werden. In Westdeutschland sind die landwirtschaftlichen Betriebe meist kleiner und die Flächen werden vielfältiger genutzt.
Was ist das wichtigste Ergebnis?
Wir stellten fest, dass die einheitlichere Nutzung der landwirtschaftlichen Flächen in Ostdeutschland dazu führte, dass während der Dürre mehr Grünflächen nicht mehr ausreichend genutzt werden konnten. Auch die Erträge an Pflanzenmasse gingen zurück. Ein Grund dafür ist, dass Landschaften mit weniger unterschiedlichen Nutzungsformen während einer Dürre weniger Wasser speichern können.
Wie sah Ihr Forschungsansatz aus?
Wir haben untersucht, wie sich Dürren auf Grünflächen auswirken und welche Rolle dabei die Gestaltung der Landschaft spielt. Dafür haben wir Satelliten- und andere Fernerkundungsdaten genutzt und eine Methode angewendet, mit der sich Ursache und Wirkung besser voneinander unterscheiden lassen. So konnten wir untersuchen, ob monotone Landschaftsstrukturen tatsächlich dazu führen, dass während einer Dürre mehr Grünflächen unproduktiv werden – und nicht nur, ob beides gleichzeitig auftritt. Um besser einschätzen zu können, was diese Ergebnisse für landwirtschaftliche Betriebe bedeuten, haben wir außerdem ein Modell verwendet, das das Pflanzenwachstum unter verschiedenen Bedingungen berechnet. Damit konnten wir abschätzen, wie viel Pflanzenmasse durch Dürre verloren gehen könnte, wenn die Landschaft weniger vielfältig und abwechslungsreich gestaltet ist.
Was war die größte Herausforderung?
Die größte Herausforderung war herauszufinden, welchen direkten Einfluss eine weniger vielfältige Agrarlandschaft auf die Folgen von Dürren hat. Dafür mussten wir zunächst genau verstehen, welche Prozesse dabei eine Rolle spielen, und dieses Wissen anschließend in ein mathematisches Modell übertragen. Dabei ging es vor allem darum, den Einfluss der Landschaftsstruktur möglichst genau zu bestimmen und gleichzeitig andere Faktoren herauszurechnen, die ebenfalls beeinflussen können, wie stark sich eine Dürre auswirkt.
Gibt es praktische Anwendungsmöglichkeiten?
Ja, insgesamt zeigt diese Studie, dass eine zunehmende Vielfalt auf Landschaftsebene die Funktionsfähigkeit von Ökosystemen und die Widerstandsfähigkeit landwirtschaftlicher Betriebe gegenüber Extremereignissen verbessern sowie die landwirtschaftlichen Erträge sichern kann.
Was empfehlen Sie auf der Grundlage der Ergebnisse?
Eine abwechslungsreichere Landschaft kann nicht nur positive Auswirkungen auf die Umwelt haben, sondern möglicherweise auch besser mit extremen Wetterereignissen wie Dürren umgehen. Das bedeutet: Wenn landwirtschaftliche Flächen vielfältiger gestaltet und genutzt werden, kann das dazu beitragen, dass die Landschaft widerstandsfähiger gegenüber extremen Wetterbedingungen wird.
Wie geht es weiter?
Für die weitere Forschung stellen sich noch einige wichtige Fragen. Zum Beispiel ist unklar, ob die Nachteile großer und wenig vielfältiger landwirtschaftlicher Betriebe während starker Dürren durch ihre Vorteile in normalen Jahren ausgeglichen werden können. Große Betriebe können beispielsweise durch ihre Größe effizienter wirtschaften. Angesichts der zunehmenden Häufigkeit und Stärke von Dürren und Hitzewellen wird diese Frage immer wichtiger. Weitere Untersuchungen, welche Eigenschaften einer Landschaft sie widerstandsfähiger gegen Dürren machen, könnten helfen, die Zusammenhänge besser zu verstehen. Dadurch könnten wir noch fundierter herausfinden, wie landwirtschaftliche Flächen angesichts des Klimawandels nachhaltiger und widerstandsfähiger gestaltet werden können.
Marco Ferro, Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik, Tel. ++49 228-732324, E-Mail: marco.ferro@ilr.uni-bonn.de; Prof. Dr. Jan Börner, Mitglied im Transdisziplinären Forschungsbereich „Sustainable Futures“ und im Exzellenzcluster „PhenoRob“ an der Universität Bonn, Tel. ++49 228-733548, E-Mail: jborner@uni-bonn.de
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
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ajae.70096
Marco Ferro vom Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik der Universität Bonn.
Copyright: Foto: Mattia Dall'Ara
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten, jedermann
Meer / Klima, Tier / Land / Forst, Umwelt / Ökologie
überregional
Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
erstellt mit KI-UnterstützungZusammenfassungen wurden teils mit KI erstellt und anschließend geprüft.
Marco Ferro vom Institut für Lebensmittel- und Ressourcenökonomik der Universität Bonn.
Copyright: Foto: Mattia Dall'Ara
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