Das sich ändernde Klima hat die australischen Weizenerträge zum Erliegen gebracht

Das sich ändernde Klima hat die australischen Weizenerträge zum Erliegen gebrachtAustraliens Weizenerträge haben sich in den ersten 90 Jahren des 20. Jahrhunderts mehr als verdreifacht, sind aber seit 1990 ins Stocken geraten Forschung heute veröffentlicht In Global Change Biology zeigen wir, dass steigende Temperaturen und reduzierte Niederschläge im Einklang mit dem globalen Klimawandel für das Defizit verantwortlich sind.

Dies ist ein wichtiges Anliegen der Weizenbauern, der australischen Wirtschaft und der globalen Ernährungssicherheit, da sich das Klima weiter ändert. Die Weizenindustrie ist in der Regel wert mehr als 5 Mrd. AUD pro Jahr - Australiens wertvollste Ernte. Global, Die Lebensmittelproduktion muss bis 60 um mindestens 2050% steigenAustralien ist einer der größten Weizenexporteure der Welt.

Es gibt jedoch einige gute Neuigkeiten. Trotz schlechterer Bedingungen für den Weizenanbau ist es den Landwirten bisher gelungen, die landwirtschaftlichen Praktiken zu verbessern und zumindest die Erträge zu stabilisieren. Die Frage ist, wie lange sie dies noch tun können.

Schlechteres Wetter

Während die Weizenerträge in den 26 Jahren von 1990 bis 2015 weitgehend gleich waren, sind die potenziellen Erträge seit 27 um 1990% von 4.4 Tonnen pro Hektar auf 3.2 Tonnen pro Hektar gesunken.

Potenzielle Erträge sind die Grenze dessen, was ein Weizenfeld produzieren kann. Dies wird durch das Wetter, den Bodentyp, das genetische Potenzial der am besten angepassten Weizensorten und nachhaltige Best Practices bestimmt. Die tatsächlichen Erträge der Landwirte werden durch wirtschaftliche Erwägungen, Risikobereitschaft, Wissen und andere sozioökonomische Faktoren weiter eingeschränkt.

Während das Renditepotenzial insgesamt zurückgegangen ist, ist der Trend nicht gleichmäßig verteilt. Während einige Gebiete keinen Rückgang erlitten haben, sind andere jedes Jahr um bis zu 100 kg pro Hektar zurückgegangen.

Wir haben diesen Rückgang des Ertragspotenzials festgestellt, indem wir 50 hochwertige Wetterstationen in den Weizenanbaugebieten Australiens untersucht haben.

Die Analyse der Wetterdaten ergab, dass die Regenmenge, die auf wachsende Pflanzen fällt, im Durchschnitt um 2.8 mm pro Saison oder 28% über 26 Jahre zurückging, während die maximalen Tagestemperaturen um durchschnittlich 1.05 ° C anstiegen.

Um die Auswirkungen dieser Klimatrends auf potenzielle Weizenerträge zu berechnen, haben wir ein Erntesimulationsmodell angewendet. APSIM, das war gründlich validiert gegen Feldversuche in Australienzu den 50 Wetterstationen.

Klimavariabilität oder Klimawandel?

Es gibt weltweit starke Beweise dafür Zunehmende Treibhausgase verursachen Temperaturanstiege.

Neuere Studien haben auch beobachtete Niederschlagsentwicklungen in unserer Untersuchungsregion zugeschrieben anthropogener Klimawandel.

Statistisch gesehen beträgt die Wahrscheinlichkeit, den Rückgang des Ertragspotenzials über 50 Wetterstationen und 26 Jahre durch zufällige Variabilität zu beobachten, weniger als eine von 100 Milliarden.

Wir können auch die einzelnen Auswirkungen von Niederschlagsrückgang, Temperaturanstieg und mehr CO₂ in der Atmosphäre trennen (alles andere ist gleich, Steigendes atmosphärisches CO₂ bedeutet mehr Pflanzenwachstum).

Zunächst haben wir die steigenden Temperaturtrends statistisch aus den täglichen Temperaturaufzeichnungen entfernt und die Simulationen erneut ausgeführt. Dies zeigte, dass geringere Niederschläge 83% des Rückgangs des Ertragspotenzials ausmachten, während der Temperaturanstieg allein für 17% des Rückgangs verantwortlich war.

Als nächstes führten wir unsere Simulationen mit Klimarekorden erneut durch und hielten CO₂ auf dem Niveau von 1990. Der CO₂-Anreicherungseffekt, bei dem das Pflanzenwachstum von höheren atmosphärischen CO₂-Werten profitiert, verhinderte einen weiteren Rückgang von 4% gegenüber den Erträgen von 1990.

Die steigenden CO₂-Werte boten daher einen kleinen Vorteil im Vergleich zu den kombinierten Auswirkungen von Niederschlags- und Temperaturtrends.

Ertragslücke schließen

Warum sind die tatsächlichen Renditen dann stabil geblieben, wenn das Renditepotenzial um 27% gesunken ist? Hier ist es wichtig, das Konzept von zu verstehen Ertragslücken, die Differenz zwischen den potenziellen Erträgen und den tatsächlichen Erträgen der Landwirte.

Eine frühere Studie zeigte, dass zwischen 1996 und 2010 Australien Weizenbauern 49% ihres Ertragspotentials erreicht - Es gab also eine „Ertragslücke“ von 51% zwischen dem, was die Felder möglicherweise produzieren könnten, und dem, was die Landwirte tatsächlich geerntet haben.

Durchschnittlich über mehrere Jahreszeiten verteilt, Australiens produktivste Landwirte erreichen etwa 80% ihres Ertragspotentials. Weltweit gilt dies als die Decke für viele Kulturen.

Weizenbauern schließen die Ertragslücke. Von der Ernte von 38% der potenziellen Erträge im Jahr 1990 stieg diese bis 55 auf 2015%. Aus diesem Grund waren die tatsächlichen Erträge trotz des Rückgangs des Ertragspotenzials stabil.

Beeindruckend ist, dass die Weizenerzeuger technologische Fortschritte gemacht und sie an ihre Bedürfnisse angepasst haben. Sie haben verbesserte Sorten sowie verbesserte Praktiken eingeführt, einschließlich einer verringerten Bewirtschaftung (oder „Bodenbearbeitung“) ihres Landes, eines kontrollierten Verkehrs zur Verringerung der Bodenverdichtung, eines integrierten Unkrautmanagements und einer saisonal gezielten Verwendung von Düngemitteln. Dies hat es ihnen ermöglicht, mit einem zunehmend herausfordernden Klima Schritt zu halten.

Was ist mit der Zukunft?

Nehmen wir an, dass sich der in den letzten 26 Jahren beobachtete Klimatrend in den nächsten 26 Jahren in gleichem Maße fortsetzt und dass die Landwirte die Ertragslücke weiterhin schließen, sodass alle Landwirte 80% des Ertragspotenzials erreichen.

In diesem Fall rechnen wir damit, dass der nationale Weizenertrag von dem jüngsten Durchschnitt von 1.74 Tonnen pro Hektar auf 1.55 Tonnen pro Hektar im Jahr 2041 sinken wird. Eine solche Zukunft wäre für Weizenproduzenten eine Herausforderung, insbesondere in Randgebieten mit höheren Rückgangsraten im Ertragspotential.

Während die gesamte Weizenproduktion und damit die Exporte in diesem Szenario sinken werden, kann Australien durch seine landwirtschaftliche Forschung und Entwicklung weiterhin zur künftigen globalen Ernährungssicherheit beitragen.

Das GesprächÜber den Autor

Zvi Hochman, Senior Principal Research Scientist, Landwirtschaftssysteme, CSIRO;; David L. Gobbett, Geodatenanalyst, CSIROund Heidi Horan, Cropping Systems Modeller, CSIRO

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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