Die Herausforderungen, vor denen die Landwirtschaft heute steht, sind nicht zu unterschätzen. Zunehmende Extremwetterereignisse machen mittlerweile 27 % der weltweit kultivierten Flächen jährlich zum Ziel von Wasserstaus, wie eine aktuelle Studie der Universität Kassel ergab. Diese Entwicklung macht es dringend notwendig, die vorhandenen Agrarmodelle zu verbessern, um eine klimaresiliente und nachhaltige Landwirtschaft zu gewährleisten.

Prof. Dr. Tobias K. D. Weber von der Universität Kassel warnt, dass aktuelle Modelle die temporären Überflutungen nicht zuverlässig abbilden. Im Rahmen des Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project (AgMIP) untersuchte seine Studie 21 verschiedene Getreidemodelle und stellte fest, dass nur 24 % von ihnen die Wasserbewegung im Boden realistisch simulieren. Vor allem zentrale bodenphysikalische und biochemische Vorgänge bleiben oft unberücksichtigt. So sind beispielsweise die Prozesse der Bodenversalzung und die Belüftung im Wurzelraum in vielen Modellen nicht zufriedenstellend dargestellt. Gerade das macht es für Landwirte schwierig, belastbare Vorhersagen zu treffen.

Die Bedrohung durch Extremwetter

Die Zunahme von Extremwetterereignissen ist ein weit verbreitetes Phänomen. Ein Bericht des Weltklimarats (IPCC) aus August 2021 zeigt, dass die Oberflächentemperatur der Erde in den letzten 2000 Jahren so schnell angestiegen ist wie nie zuvor. Während Sommerhitze und Starkregen zunahmen, geraten insbesondere landwirtschaftliche Betriebe unter Druck. Eine Analyse zu den Hochwässern in Deutschland, die 2021 über 180 Menschen das Leben kosteten, zeigt, dass die Häufigkeit solcher Ereignisse durch den Klimawandel stark ansteigt. Starkregenfälle wurden um das 1,2- bis 9-fache wahrscheinlicher.

Die aktuelle Studie aus Kassel hebt hervor, dass viele Modelle die physiologischen Reaktionen von Pflanzen auf Wasserstau nur unzureichend erfassen. Mechanismen, die die Resilienz von Pflanzen nach Wasserstress betreffen, fehlen in den meisten Modellen. Dies führt zu einer systematischen Fehleinschätzung der Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft, was unabdingbar höhere Risiken für die Erträge zur Folge hat.

Anpassungsstrategien in der Landwirtschaft

Der Klimawandel hat nicht nur Auswirkungen auf die Pflanzenproduktion, sondern auch auf die Tierhaltung. Steigende Temperaturen beeinflussen die Gesundheit und Leistungsfähigkeit von Nutztieren, insbesondere Kühen. Angesichts dieser Herausforderungen schlägt die Forschung vor, dass die Landwirtschaft moderne Technologien wie Fernerkundung und maschinelles Lernen nutzt, um die Modellierung zu verbessern und adäquate Anpassungsstrategien zu entwickeln.

Zu den Maßnahmen, die Landwirte ergreifen, zählen Risikomanagement durch Versicherungen, Frostschutzvorkehrungen und Bewässerungsanlagen. Der Ausbau von natürlichen Überflutungsflächen könnte ebenfalls helfen, die negativen Folgen von Hochwasserereignissen abzumildern. Letztlich bleibt jedoch festzuhalten, dass die Fragestellung, wie sich die Landwirtschaft an die sich verändernden Klimabedingungen anpassen kann, von zentraler Bedeutung für die Zukunft der Nahrungsmittelproduktion ist.