Im Zuge der globalen Erw\u00e4rmung sind im Vergleich zur gegenw\u00e4rtigen Situation h\u00e4ufigere und intensivere Hitzeperioden zu erwarten. In der Vergangenheit f\u00fchrten Hitzeperioden zu starken landwirtschaftlichen Ertragsausf\u00e4llen und k\u00f6nnten zuk\u00fcnftig noch dramatischere Auswirkungen auf die globale landwirtschaftliche Produktion haben.<\/p>\n
Zur Folgenabsch\u00e4tzung des Klimawandels auf landwirtschaftliche Ertr\u00e4ge und zum Auffinden mildernder Anpassungsstrategien eignet sich die Simulation pflanzlicher Wachstums- und Entwicklungsprozesse mittels prozessbasierter landwirtschaftlicher Modelle. Mit ihnen k\u00f6nnen Pflanzen- und Bodeneigenschaften in Abh\u00e4ngigkeit verschiedener Parameter dynamisch berechnet und damit auch zuk\u00fcnftige Ertragsmengen quantifiziert werden. Es wurde gezeigt, dass diese Modelle landwirtschaftliche Ertr\u00e4ge unter aktuellen Bedingungen reproduzieren, ihre Zukunftsprojektionen bisher jedoch hohe Unsicherheiten aufweisen. Ursache daf\u00fcr kann unter anderem die in prozessbasierten Modellen bisher meist unzureichende Abbildung temperaturabh\u00e4ngiger 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\u00f6chte ich daher eine Methode zur besseren Repr\u00e4sentation von Hitzestresseffekten in prozessbasierten Modellen entwickeln und diese im globalen Landwirtschaftsmodell LPJmL implementieren. Damit die temperaturabh\u00e4ngigen Prozesse besser abgebildet werden als bisher, soll das weiterentwickelte Modell nicht nur wie \u00fcblicherweise auf Endergebnisebene, sondern auch auf Prozessebene evaluiert werden. Mit dem weiterentwickelten Modell sollen dann globale Auswirkungen des Klimawandels auf landwirtschaftliche Ertr\u00e4ge analysiert, sowie bisherige Anpassungsma\u00dfnahmen bez\u00fcglich 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\u00dfen f\u00fchren. Anschlie\u00dfend werden diese in den landwirtschaftlichen Modulen von LPJmL integriert. Zum besseren Verst\u00e4ndnis der komplexen Dynamiken und zur Pr\u00fcfung, ob die Prozesse realistisch dargestellt sind, werden sowohl simulierte Ertr\u00e4ge, als auch unterliegende Prozesse gegen\u00fcber Beobachtungsdaten ausgewertet. Im zweiten Teil werden durch globale Simulationen mit dem weiterentwickelten Modell die Folgen eines isolierten Temperaturanstiegs auf simulierte Ertr\u00e4ge systematisch untersucht und die globalen Auswirkungen des projizierten Klimawandels auf landwirtschaftliche Ertr\u00e4ge analysiert. Au\u00dferdem wird herausgearbeitet, inwieweit und aus welchen Gr\u00fcnden sich bisherige Ertragsabsch\u00e4tzungen unterscheiden. Im dritten Teil werden abschlie\u00dfend anhand der Analyseergebnisse und mittels weiterer globaler Simulationen bereits vorgeschlagene landwirtschaftliche Anpassungsstrategien hinsichtlich ihrer Eignung zur Milderung von Hitzefolgen bewertet. Die ausgew\u00e4hlten Ma\u00dfnahmen, die den Einsatz spezieller Sorten, die Anpassung von Anbauperioden und die Bew\u00e4sserung landwirtschaftlicher Fl\u00e4chen umfassen, werden in Bezug auf ihre Wirksamkeit und Effektivit\u00e4t gegen\u00fcber Hitze untersucht und diskutiert.<\/p>\n
Eine realistische Absch\u00e4tzung zuk\u00fcnftiger landwirtschaftlicher Ertr\u00e4ge und die Identifikation nachhaltiger Anbausysteme zur Gew\u00e4hrleistung der globalen Ern\u00e4hrungssicherheit sind in Anbetracht des fortschreitenden Klimawandels hochgradig relevant. Mein Promotionsvorhaben soll durch die Verbesserung der projizierten Auswirkungen des Klimawandels auf Ernteertr\u00e4ge und der Einsch\u00e4tzung landwirtschaftlicher Anpassungsstrategien einen Beitrag dazu leisten. Die in diesem Vorhaben erlangten Analyseergebnisse, sowie die entwickelte Methode zur Implementierung von Hitzestress k\u00f6nnten dar\u00fcber hinaus eine breite Anwendung in internationalen Projekten und in anderen prozessbasierten Modellen finden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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