Im Zuge der globalen Erw\u00c3\u00a4rmung sind im Vergleich zur gegenw\u00c3\u00a4rtigen Situation h\u00c3\u00a4ufigere und intensivere Hitzeperioden zu erwarten. In der Vergangenheit f\u00c3\u00bchrten Hitzeperioden zu starken landwirtschaftlichen Ertragsausf\u00c3\u00a4llen und k\u00c3\u00b6nnten zuk\u00c3\u00bcnftig noch dramatischere Auswirkungen auf die globale landwirtschaftliche Produktion haben.<\/p>\n
Zur Folgenabsch\u00c3\u00a4tzung des Klimawandels auf landwirtschaftliche Ertr\u00c3\u00a4ge und zum Auffinden mildernder Anpassungsstrategien eignet sich die Simulation pflanzlicher Wachstums- und Entwicklungsprozesse mittels prozessbasierter landwirtschaftlicher Modelle. Mit ihnen k\u00c3\u00b6nnen Pflanzen- und Bodeneigenschaften in Abh\u00c3\u00a4ngigkeit verschiedener Parameter dynamisch berechnet und damit auch zuk\u00c3\u00bcnftige Ertragsmengen quantifiziert werden. Es wurde gezeigt, dass diese Modelle landwirtschaftliche Ertr\u00c3\u00a4ge unter aktuellen Bedingungen reproduzieren, ihre Zukunftsprojektionen bisher jedoch hohe Unsicherheiten aufweisen. Ursache daf\u00c3\u00bcr kann unter anderem die in prozessbasierten Modellen bisher meist unzureichende Abbildung temperaturabh\u00c3\u00a4ngiger Prozesse sein. Das betrifft insbesondere nichtlineare Reaktionen im oberen Temperaturbereich, die im Klimawandel mit hoher Wahrscheinlichkeit an Relevanz weiter zunehmen werden.<\/p>\n
Im Rahmen eines Promotionsvorhabens m\u00c3\u00b6chte ich daher eine Methode zur besseren Repr\u00c3\u00a4sentation von Hitzestresseffekten in prozessbasierten Modellen entwickeln und diese im globalen Landwirtschaftsmodell LPJmL implementieren. Damit die temperaturabh\u00c3\u00a4ngigen Prozesse besser abgebildet werden als bisher, soll das weiterentwickelte Modell nicht nur wie \u00c3\u00bcblicherweise auf Endergebnisebene, sondern auch auf Prozessebene evaluiert werden. Mit dem weiterentwickelten Modell sollen dann globale Auswirkungen des Klimawandels auf landwirtschaftliche Ertr\u00c3\u00a4ge analysiert, sowie bisherige Anpassungsma\u00c3\u0178nahmen bez\u00c3\u00bcglich Hitzestress bewertet werden.<\/p>\n
Dazu werden im ersten Teil des Vorhabens auf Basis einer Literatur- und Datenrecherche Prozesse identifiziert, die unter Hitzestress zu Ertragseinbu\u00c3\u0178en f\u00c3\u00bchren. Anschlie\u00c3\u0178end werden diese in den landwirtschaftlichen Modulen von LPJmL integriert. Zum besseren Verst\u00c3\u00a4ndnis der komplexen Dynamiken und zur Pr\u00c3\u00bcfung, ob die Prozesse realistisch dargestellt sind, werden sowohl simulierte Ertr\u00c3\u00a4ge, als auch unterliegende Prozesse gegen\u00c3\u00bcber Beobachtungsdaten ausgewertet. Im zweiten Teil werden durch globale Simulationen mit dem weiterentwickelten Modell die Folgen eines isolierten Temperaturanstiegs auf simulierte Ertr\u00c3\u00a4ge systematisch untersucht und die globalen Auswirkungen des projizierten Klimawandels auf landwirtschaftliche Ertr\u00c3\u00a4ge analysiert. Au\u00c3\u0178erdem wird herausgearbeitet, inwieweit und aus welchen Gr\u00c3\u00bcnden sich bisherige Ertragsabsch\u00c3\u00a4tzungen unterscheiden. Im dritten Teil werden abschlie\u00c3\u0178end anhand der Analyseergebnisse und mittels weiterer globaler Simulationen bereits vorgeschlagene landwirtschaftliche Anpassungsstrategien hinsichtlich ihrer Eignung zur Milderung von Hitzefolgen bewertet. Die ausgew\u00c3\u00a4hlten Ma\u00c3\u0178nahmen, die den Einsatz spezieller Sorten, die Anpassung von Anbauperioden und die Bew\u00c3\u00a4sserung landwirtschaftlicher Fl\u00c3\u00a4chen umfassen, werden in Bezug auf ihre Wirksamkeit und Effektivit\u00c3\u00a4t gegen\u00c3\u00bcber Hitze untersucht und diskutiert.<\/p>\n
Eine realistische Absch\u00c3\u00a4tzung zuk\u00c3\u00bcnftiger landwirtschaftlicher Ertr\u00c3\u00a4ge und die Identifikation nachhaltiger Anbausysteme zur Gew\u00c3\u00a4hrleistung der globalen Ern\u00c3\u00a4hrungssicherheit sind in Anbetracht des fortschreitenden Klimawandels hochgradig relevant. Mein Promotionsvorhaben soll durch die Verbesserung der projizierten Auswirkungen des Klimawandels auf Ernteertr\u00c3\u00a4ge und der Einsch\u00c3\u00a4tzung landwirtschaftlicher Anpassungsstrategien einen Beitrag dazu leisten. Die in diesem Vorhaben erlangten Analyseergebnisse, sowie die entwickelte Methode zur Implementierung von Hitzestress k\u00c3\u00b6nnten dar\u00c3\u00bcber hinaus eine breite Anwendung in internationalen Projekten und in anderen prozessbasierten Modellen finden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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