Es hat noch viel Potenzial die weltweite Lebensmittelproduktion zu erhöhen – auch in subtropischen Savannen. Dies ist das Ergebnis eines Forschungsteams aus Deutschland.
Christoph Salzmann
Theoretisch wäre es möglich, die weltweite Nahrungsmittelproduktion zu verdoppeln, dabei Wasser zu sparen und gleichzeitig die Kohlenstoffspeicherung zu erhöhen. Das haben Forscherinnen und Forscher der Deutschen Institute Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Heidelberg Institute for Geoinformation Technology (HeiGIT) in einer Studie herausgefunden. Nach ihrer Ansicht kann das biophysikalische Potenzial der Erde diese zunächst paradox klingende Zielsetzung erlauben. Notwendig dazu wäre allerdings eine radikale räumliche Neuordnung in der Landnutzung.
Die historisch gewachsenen Systeme der globalen Nahrungsmittelproduktion spiegeln laut der Untersuchung derzeit nicht das biophysikalische Potenzial der vorhandenen Ökosysteme wider. Lebensmittel werden demnach nicht dort produziert, wo es flächen-, wasser- und CO2-technisch am effizientesten wäre. Stattdessen würden weiterhin Wälder für Acker- und Weideland gerodet und Felder in Gebieten, in denen im vieljährigen Mittel der Niederschlag geringer ist als die Verdunstung, bewässert. Das aber seien Massnahmen, die sich massiv negativ auf die Wasserverfügbarkeit und die Kohlenstoffspeicherung auswirkten, so die Wissenschaftlerinnen.
Durchschnittlich um 83% höhere Lebensmittelproduktion möglich
Um herauszufinden, was passieren würde, wenn Felder, Weiden und natürliche Vegetation stattdessen dorthin verlagert würden, wo es am effizientesten wäre, kombinierte das Forschungsteam ein dynamisches Vegetationsmodell mit einem Optimierungsalgorithmus und untersuchte so alternative Anordnungen der globalen Landnutzung und deren Auswirkungen.
Die Studienautoren kommen zu dem Schluss, dass sich die Produktion von Lebensmitteln allein durch eine räumliche Umstrukturierung um durchschnittlich 83% erhöhen würde, während gleichzeitig die zur Verfügung stehende Wassermenge um 8% und die CO2-Speicherung um 3% zunehmen würden. Die Steigerungen wären noch um ein Vielfaches höher, wenn einer der drei Zielgrössen Vorrang vor den anderen beiden eingeräumt würde.
Realität weit weg vom Optimum
Die Studie zeigt, dass die regionale Praxis vom theoretisch erreichbaren Optimum stark abweicht. Entsprechend der Studienergebnisse müssten tropische und boreale Wälder aufgrund ihrer herausragenden Funktion als CO2-Speicher in ihrem natürlichen Zustand erhalten oder entsprechend wieder aufgeforstet und nicht als Anbau- oder Weidefläche genutzt werden.
Im Gegenzug sollten die gemässigten Breiten hauptsächlich als Ackerland und in einem geringen Umfang als Weideland dienen. Damit würde der Flächenverlust durch die Wiederaufforstung tropischer und borealer Wälder kompensiert.
Die weiten, offenen Flächen der tropischen und subtropischen Savannen und Grasländer wiederum würden vor allem als Weideland und für die Futtermittelproduktion genutzt. «Dieses Bild der optimalen Landnutzungslösungen hat sich in unserer Arbeit als sehr stabil herausgestellt», so das Forschungsteam.
Veränderung der Landnutzung bewusst gestalten
«Auch wenn solche grossflächigen Landnutzungsänderungen auf den ersten Blick völlig unrealistisch erscheinen, ist es hilfreich, sich bewusst zu machen, dass der Klimawandel ohnehin grosse Veränderungen der Anbaugebiete mit sich bringen wird», erklärte Prof. Sven Lautenbach. Die zu erwartenden Veränderungen sollte man nicht einfach geschehen lassen, sondern vermehrt versuchen, sie unter Berücksichtigung des biophysikalischen Potenzials zu gestalten.
Laut Prof. Almut Arneth vom Campus Alpin des KIT gilt es jetzt Wege zu finden, wie die Landnutzung unter Berücksichtigung der biophysikalischen Gegebenheiten, aber auch unter sozialen Gesichtspunkten entsprechend verändert werden kann.
