FOR 1695:  Agrarlandschaften unter dem Einfluss des globalen Klimawandels - Prozessverständnis und Wechselwirkungen auf der regionalen Skala

• Fachliche Zuordnung: Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin ; Biologie ; Geowissenschaften ; Mathematik
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 193709899

Die Landwirtschaft ist in besonderem Maße vom globalen Klimawandel betroffen, weil die Wachstumsbedingungen für landwirtschaftliche Nutzpflanzen durch veränderte Temperaturen, Niederschläge und Kohlendioxidkonzentrationen in der Atmosphäre unmittelbar beeinflusst werden. Landwirte werden deshalb ihre Landnutzung entsprechend anpassen müssen. Dies wird nachhaltige Konsequenzen für die Struktur von Agrarlandschaften und deren Funktionen wie Wasserhaushalt und Artenvielfalt haben. Durch die Anpassung der Landnutzung kann sich aber auch das Klima selbst ändern. Da die Reaktion auf veränderte Klimabedingungen zunächst lokal erfolgt, müssen Anpassungsstrategien unter Berücksichtigung zahlreicher regional unterschiedlicher ökologischer, ökonomischer und sozialer Faktoren entwickelt und regional umgesetzt werden. Die bisher existierenden Modellsysteme bilden die Auswirkungen des Klimawandels auf der regionalen Skala jedoch nicht ausreichend genau ab, da sie wichtige Prozesse, insbesondere die Wechselwirkungen zwischen Landnutzung und Klima, unzureichend berücksichtigen. Die Forschergruppe hat zum Ziel, durch eine Kombination aus integrierter Modellierung, intensiven Feldmessungen und kontrollierten Experimenten zu einem verbesserten Prozessverständnis und einer besseren Kenntnis der Wechselwirkungen zwischen Landoberfläche und Atmosphäre beizutragen, um so Projektionen der Landschaftsentwicklung bis 2030 ableiten zu können. Dazu werden hochaufgelöste regionale Klima-, Landnutzungs- und Pflanzenwachstumsmodelle mit sozioökonomischen Modellen gekoppelt und so ein neuartiges Landsystemmodell entwickelt. Mit speziellen Messgeräten und Fernerkundungsverfahren werden in zwei Modellregionen in Südwestdeutschland Daten zu Energie- und Stoffflüssen zwischen dem Boden-Pflanze-System und der Atmosphäre erhoben. In Klimakammern werden künftige CO2- und Klimabedingungen simuliert, um die Auswirkungen auf den Ertrag von Kulturpflanzen und die Qualität der erzeugten Nahrungsmittel zu untersuchen. Die in Feld- und Klimakammeruntersuchungen sowie in Betriebsbefragungen in den Modellregionen gewonnenen Daten dienen wiederum zur Verbesserung von Modellkomponenten und zur Validierung des neuen Landsystemmodells.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen

Projekte

• Agent-based modelling and assessment of human-environment interactions (Antragsteller Berger, Thomas )
• Boden-Pflanze-Atmosphäre Interaktionen auf der regionalen Skala (Antragsteller Streck, Thilo )
• Integrierte Landsystemmodellierung (Antragsteller Berger, Thomas )
• Klimawandel-Szenario-Modellierung von Bodenkohlenstoffumsatz auf Basis der verbesserten Bodenkohlenstoffpool-Verteilung auf regionaler Ebene (Antragsteller Cadisch, Georg )
• Mikrobielle Regulation des Abbaus der organischen Substanz auf der regionalen Skala (Antragstellerinnen / Antragsteller Kandeler, Ellen ;  Poll, Christian )
• Mikroökonomische Analyse des kurzfristigen Managements in der Landwirtschaft und seine Interaktion mit dem Klimawandel (Antragsteller Aurbacher, Joachim )
• Modelling climate change impacts on crop growth and yield quality based on explicit simulation of plant internal transport processes (Antragsteller Priesack, Eckart )
• Projektmanagement und Kommunikation (Antragsteller Berger, Thomas ;  Streck, Thilo )
• Prozessverständniss von CO2-induzierten Mechanismen für Ertrag und Ertragsqualität ausgewählter Weizengenotypen im Feld (Antragsteller Fangmeier, Andreas )
• Untersuchung und Quantifizierung der Rückkopplung zwischen der Atmosphäre und dem System Boden-Vegetation unter dem Einfluss des Klimawandels (Antragsteller Wulfmeyer, Volker )

• Sprecher: Professor Dr. Thilo Streck