Interdisziplinärer Ansatz für präzisere Klimamodelle
Eine neue Forschergruppe der Universität Hohenheim widmet sich der Erstellung präziser Klimaprognosen für Deutschland und der Entwicklung von Anpassungsstrategien für die Landwirtschaft. Erstmals werden dabei die Wechselwirkungen zwischen regionalem Klima, landwirtschaftlichen Praktiken und menschlichem Handeln berücksichtigt. Ziel ist die Entwicklung global einsetzbarer Computermodelle, die lokal angepasste Handlungsempfehlungen liefern können. Die Universität Hohenheim kooperiert hierfür mit dem Helmholtz-Zentrum München und der Justus-Liebig-Universität Gießen.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert den interdisziplinären Verbund unter dem Namen „Regionaler Klimawandel“ (FOR 1695) zunächst für drei Jahre. Der Ansatz der Forschergruppe basiert auf der Überzeugung, dass Klima, Mensch und Kulturpflanzen nicht isoliert betrachtet werden können, da sie sich gegenseitig beeinflussen und detaillierte lokale Analysen erfordern.
Dieser Forschungsansatz betritt wissenschaftliches Neuland. Bisherige Computermodelle für regionale Klimaprognosen basierten primär auf physikalischen Grundlagen und gingen von konstanten Anbauflächen mit gleichbleibendem Einfluss auf das Klima aus. Prof. Dr. Thilo Streck, Sprecher des Forschungsverbundes, betont jedoch, dass Pflanzenart, Entwicklungszustand und Farbe einen erheblichen Einfluss auf Wärmeverteilung, Verdunstung und somit auf das regionale Klima haben.
Auch der Faktor Mensch wurde bislang vernachlässigt. Agrarökonom Prof. Dr. Thomas Berger weist darauf hin, dass Landwirte auf den Klimawandel reagieren werden. Ein Beispiel wäre der Anbau von Mais oder Hirse anstelle von Weizen bei starker Trockenheit. Solche großflächigen Anpassungen hätten wiederum Auswirkungen auf das Klima, die in bisherigen Modellen unberücksichtigt blieben und zu ungenauen regionalen Prognosen führen könnten.
Die Wissenschaftler der Universität Hohenheim bauen auf Erfahrungen aus einem dreijährigen Forschungsverbund auf. Die DFG-Förderung ermöglicht es, diesen Ansatz auszubauen und einen Werkzeugkasten zu entwickeln, der weltweit anwendbar ist. Die Forschergruppe nutzt dabei Messstationen in zwei baden-württembergischen Versuchsgebieten: dem Kraichgau als klimatisch günstigem Standort und der Schwäbischen Alb mit rauerem Klima und kargem Untergrund. Die Arbeiten gliedern sich in vier Bereiche:
Entwicklung regionaler Klimamodelle
Die Arbeitsgruppe um den Meteorologen Prof. Dr. Volker Wulfmeyer konzentriert sich auf die Verbesserung der Klimamodelle. Ziel ist eine höhere Auflösung der regionalen Modelle sowie ein besseres Verständnis und die Berücksichtigung komplexer Wechselwirkungen zwischen Landoberfläche, Wolken und Niederschlag in den Computermodellen.
Wechselwirkung mit Kulturpflanzen
Die Ergebnisse der Klimamodelle werden von den Forschern um Prof. Dr. Thilo Streck mit spezieller Software zur Simulation des Pflanzenwachstums kombiniert. Dabei wird die Meteorologie mit dem Pflanzenwachstum gekoppelt, um zu untersuchen, wie sich Wachstumsphasen, Pflanzenertrag und Verdunstung ändern und wie diese Änderungen wiederum das Klima beeinflussen.
Erweiterung um den Faktor Mensch
Die Ökonomen um Prof. Dr. Thomas Berger ergänzen die physikalischen und biologischen Modelle um den Faktor Mensch. Sie analysieren, wie Landwirte auf verschiedene Szenarien reagieren, welche Auswirkungen dies hat und welche politischen Steuerungsoptionen bestehen. Ein Klimamodell ohne Berücksichtigung von Politik und Markt kann nach ihrer Auffassung nicht funktionieren.
Betrachtung der Produktqualität
Eine Besonderheit stellt die Arbeitsgruppe um den Pflanzenökologen Prof. Dr. Andreas Fangmeier dar. In seinen Klimakammern, Gewächshäusern und Versuchsfeldern werden bereits heute die klimatischen Bedingungen simuliert, die in den kommenden Jahrzehnten erwartet werden. Er untersucht, wie sich die Qualität der Nahrungsmittel unter diesen Bedingungen verändert. Faktoren wie Wärme, Niederschlag und der CO2-Gehalt der Luft beeinflussen die Inhaltsstoffe von Pflanzen, was möglicherweise zu Veränderungen in Küche und Essverhalten führen könnte.