Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft

Die globale Erwärmung machte auch im letzten Jahr keine Pause, mit Folgen für das regionale Klima. In der Schweiz war 2018 das wärmste Jahr seit Messbeginn. Das Temperaturmittel betrug 6,9°C und lag damit 1,5°C über dem Normwert 1981–2010. Der Anstieg der Temperatur seit 1950 ging mit einem immer früheren Vegetationsbeginn, einer früheren Blütezeit von Wiesenpflanzen und früheren Heuernteterminen einher. Der frühere Beginn der Vegetationszeit eröffnet im Futterbau neue Opportunitäten bei der Raufutterernte (Luder und Moriz 2005). Numerische Untersuchungen legen nahe, dass die Verlängerung der Vegetationszeit eine Zunahme der Assimilation und somit der Netto-Primärproduktion von temperierten Grünlandökosystemen nach sich gezogen hat (Piao et al. 2007).
 

Ähnliche Tendenzen können ebenfalls bezüglich der Phänologie von Obstbäumen beobachtet werden. Die Zeitreihe am Referenz-Kirschbaum bei Liestal (https://www.srf.ch/news/regional/basel-baselland/klimawandel-baselbieter-kirschen-bluehen-frueher) zeigt, dass die Blüte heute rund 14 Tage früher eintritt als im Mittel der Jahre 1961 – 1990. Diese Beobachtungen stimmen mit dem allgemeinen Trend zu einem früheren Datum der Blüte von Kirsche und Apfel überein (5 ± 1, bzw. 4 ± 1 Tage pro 10 Jahre) (Vitasse et al. 2017).
 

Beim Getreide führte der Temperaturanstieg der letzten Jahrzehnte infolge höherer Wachstumsraten zu immer früheren Ernteterminen. Es sei jedoch bemerkt, dass die Klimaerwärmung nicht der einzige Grund für diesen Trend war, denn die Sortenzüchtung brachte im gleichen Zeitraum frühreifere Getreidesorten hervor. Da gleichzeitig die Phase der Kornfüllung ebenfalls durch die Züchtung verlängert wurde, konnten im Laufe der Zeit höhere Erträge erzielt werden (Meier 2015).

Der Temperaturanstieg war nicht nur für die Pflanzenwelt von Bedeutung, sondern auch für die Tierwelt. Er begünstigte die Entwicklung vieler Schadorganismen. Gut dokumentiert ist zum Beispiel das immer frühere Erscheinen der ersten Generation des Apfelwicklers (Cydia pomonella), sowohl nördlich als auch südlich der Alpen (Stöckli et al. 2012). Wärmere Temperaturen förderten zudem die Verbreitung von invasiven, gebietsfremden Schadinsekten, wie die marmorierte Baumwanze (Halyomorpha halys; https://www.halyomorphahalys.com). Diese wurde 2004 zum ersten Mal in der Schweiz gesichtet. In der Zwischenzeit ist sie zu einem Problem für die Schweizer Landwirtschaft geworden.

Auf der anderen Seite waren Jahre mit extrem hohe Sommertemperaturen auch für einige Insekten problematisch. Bei der Möhrenfliege (Psila rosae), einem wichtigen Schädling im Karottenanbau in Nord- und Mitteleuropa, verursachten Trockenheit und Hitze in den Monaten Juni und Juli erhöhte Mortalitätsraten der Larven und Puppen. Dies führte zum Beispiel 2006, 2013, 2015, 2017 und 2018 zu einem äusserst schwachen Flug der dritten Möhrenfliegen-Generation (vgl. Medienmitteilung Agroscope).

In diesem Zusammenhang sei daran erinnert, dass in den letzten Jahren der Trend hin zu höheren Temperaturen von einer ausgeprägten Variabilität der Witterung begleitet wurde (Calanca 2016). Damit verbunden war ein zwischenzeitlich hohes Risiko von Schäden durch Extremereignisse. Erwähnenswert sind unter anderem der regnerische Frühling 2016, der nach Auftreten von Pilzkrankheiten für eine misslungene Weizenernte sorgte, die kalten Tage um den 23. April 2017, welche grosse Frostschäden im Obst- und Weinbau verursachten, und die aussergewöhnlich warmen und trockenen Sommer 2015 und 2018, die in vielen Regionen der Schweiz dem Futterbau und der Tierhaltung zusetzten.

Die durch die Frosttage im April 2017 verursachten Verluste liessen die Frage der Wahrscheinlichkeit solcher Ereignisse in einem wärmer werdenden Klima aufkommen. In der Studie von Vitasse et al. (2017) konnte gezeigt werden, dass ungeachtet der Temperaturzunahme das Frostrisiko im Obstbau in den letzten 30 Jahren nicht kleiner wurde, sondern in Regionen oberhalb 800 Meter über Meer grösser. Dies, weil der Trend zu einer immer früheren Blüte ausgeprägter war als der negative Trend im Datum der letzten Frühlingsfröste.

Messungen von MeteoSchweiz zeigen auch eine Zunahme bei Starkniederschlägen (Umbricht et al. 2013). Eine Fortsetzung dieses Trends über die nächsten Jahrzehnte scheint auf Grund der neuen Klimaszenarien für die Schweiz wahrscheinlich, mit Folgen für das Erosionsrisiko, vor allem in Gebieten die schon heute von diesem Problem betroffen sind (Prasuhn et al. 2018).

Seit November 2018 steht unter http://www.nccs.ch eine Plattform zur Verfügung, die wissenschaftlich basierte Informationen und Daten über das vergangene, aktuelle und zukünftige Klima und seine Folgen auf Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft bereitstellt. Die Plattform dient der Bündelung von Klimadienstleistungen, dem Dialog zwischen allen Akteuren und Akteurinnen im Bereich Klimadienstleistungen, der Verbreitung von Publikationen und Kommunikationsmaterialien zur Bewusstseinsbildung und Information.

Unter der Federführung von MeteoSchweiz wurde NCCS von verschiedenen Institutionen (darunter das BLW) und Partnern (darunter Agroscope und das FiBL) entwickelt, die zusammen das «National Centre for Climate Services NCCS» bilden. Die Gründung des NCCS geht auf den Bundesratsbeschluss zur «Anpassung an den Klimawandel in der Schweiz» vom 9. April 2014 zurück. Mit dem Aufbau von NCCS folgte die Schweiz zudem der Empfehlung des Global Framework for Climate Services (GFCS) der World Meteorological Organization (WMO), nationale Koordinationsmechanismen zu etablieren.

www.nccs.ch bietet Informationen, die nach Regionen, Sektoren und Themenschwerpunkten organisiert sind. Prominent vertreten sind momentan die neuen Klimaszenarien für die Schweiz (CH2018). Für die Benutzerinnen und Benutzer stehen nicht nur eine Broschüre mit zusammenfassenden Informationen, sondern auch ein Web-basierter Atlas zur Verfügung, mit dem sich die CH2018-Szenarien aus verschiedenen Perspektiven erkunden lassen.

Für den Sektor Landwirtschaft sind ebenfalls zusammenfassende Informationen aufgeschaltet. Zusätzlich sind Resultate neuer Forschungsarbeiten zum Themenschwerpunkt «Schadorganismen» verfügbar.

www.nccs.ch wird kontinuierlich ausgebaut. Aus den bestehenden Themenschwerpunkten werden in den kommenden Monaten neue Ergebnisse aufgeschaltet. Beispielsweise von den zahlreichen Forschungsprojekten zu den Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserressourcen. Neue Themenschwerpunkte werden folgen. So ist eine breit angelegte Studie zu den Folgen des Klimawandels basierend auf den neuen Szenarien für die Schweiz in Planung. Damit soll eine relevante Entscheidungsgrundlage in Bezug auf die Anpassung bereitgestellt werden. Als Schnittstelle für den Dialog zwischen Produzenten und Nutzern von Klimadienstleistungen dienen unter anderem regelmässig stattfindende Foren. Sie dienen dazu, dass sich die Akteurinnen und Akteure vernetzen sowie interaktiv Ideen und Bedürfnisse austauschen.

Gemäss den neuen Klimaszenarien für die Schweiz wird die Temperatur auch in den kommenden Jahrzehnten ansteigen (NCCS 2018). Je nach Emissionsszenario ist bis Mitte des Jahrhunderts eine Erhöhung um 2 – 3°C im Jahresdurchschnitt möglich, wobei die Erwärmung im Sommer ausgeprägter sein wird als im Winter. Gleichzeitig zeigt sich eine Tendenz zur Abnahme der Sommerniederschläge, bei gleichzeitiger Zunahme der Winterniederschläge und, ganzjährig, der Starkniederschläge.

Der zukünftige Temperaturanstieg wird die Entwicklungsraten von Pflanzen und Tieren noch weiter beschleunigen. Im Obstbau werden kritische phänologischen Stadien wie Blüte und Reife noch früher eintreten, je nach Szenario bis zu 30 Tage früher bis Ende Jahrhundert. Damit einhergehend ist, je nach Region und Szenario, eine starke Zunahme des Auftretens von zusätzlichen Schädlingsgenerationen. Entsprechende Anpassungsmöglichkeiten in der Landwirtschaft sind beispielsweise durch eine geeignete Sortenwahl vorhanden. Gemäss Modellauswertungen stellen nämlich zusätzliche Generationen nur für spätreifende Obstsorten ein Problem dar, während bei frühreifenden Sorten das Risiko sehr gering bleibt.
 

Die fortschreitende Erwärmung wird auch in Zukunft die Verbreitung von Schadorganismen begünstigen. In einigen Fällen, wie bei der marmorierten Baumwanze, wird sich der Schädlingsdruck deutlich erhöhen. Auch wird das Potenzial für die Ansiedlung von weiteren gebietsfremden, invasiven Arten in vielen Fällen anschwellen. Laufende Forschungsarbeiten von Agroscope, WSL und FiBL im Rahmen von NCCS zeigen eine allgemeine Verschiebung der Gunsträume für Schadorganismen in der Liste der EPPO (European Plant Protection Organisation) von den Mittelmeerländern nach Mittel- und Nord-Europa, mit einer Zunahme der Arten die sich in der Schweiz etablieren könnten.

Auch die Trockenheit könnte in Zukunft vermehrt zu einem Problem für die Landwirtschaft werden. Die neuen Klimaszenarien zeigen eine leichte Abnahme der kumulierten Niederschlagsmengen im Spätfrühling und Sommer und, in ausgeprägter Form, eine Zunahme der Dauer von Trockenheitsperioden. Ein verbreiteter Einsatz von Bewässerung könnte bis zu einem gewissen Grad als Anpassungsoption in Betracht gezogen werden. Mögliche Nutzungskonflikte mit anderen Sektoren drängen jedoch auf genauere Untersuchungen der tatsächlichen Möglichkeiten. Dabei ist auch die Gefahr von Fehlanpassung zu berücksichtigen, die aus Zielkonflikten zwischen Produktion von Lebensmitteln und Erbringung von anderen Ökosystemleistungen entstehen könnten (Holzkämper 2019).
 

Massnahmen zur Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels sind bereits heute nötig und werden in Zukunft immer wichtiger. Die Strategie des Bundesrates setzt den Rahmen für das koordinierte Vorgehen der Bundesämter (Bundesrat 2012). Im dazugehörigen Aktionsplan sind die Anpassungsmassnahmen der Bundesämter für den Zeitraum 2014 – 2019 zusammengefasst (Bundesrat 2014). 54 der insgesamt 63 Massnahmen sind Aktivitäten in den Sektoren Wasserwirtschaft, Umgang mit Naturgefahren, Landwirtschaft, Waldwirtschaft, Energie, Tourismus, Biodiversitätsmanagement, Gesundheit und Raumentwicklung. Die meisten dieser Massnahmen zielen darauf ab, die Rahmenbedingungen für Anpassungen an den Klimawandel zu überprüfen oder die Wissensgrundlagen durch Monitoring und Forschung zu verbessern. Neun Massnahmen sind sektorenübergreifend ausgerichtet. Sie sollen die Wissensgrundlagen sowie die Handlungsfähigkeit durch Koordination, Information und Sensibilisierung verbessern. Im Vordergrund stehen die regelmässige Aufdatierung der Klimaszenarien und der hydrologischen Szenarien, die schweizweite Analyse der Chancen und Risiken des Klimawandels sowie die Zusammenarbeit und Koordination der Anpassung zwischen Bund, Kantonen, Städten und Gemeinden. Ein weiterer Aktionsplan für 2020–2025 wird folgen. Im Sinne der Kontinuität werden viele Massnahmen aus dem ersten Aktionsplan weitergeführt. Für die Landwirtschaft bleiben ein optimierter Einsatz von angepassten Sorten und Rassen und eine schonende Nutzung von Boden und Wasser zentral. Insbesondere sollen Grundlagen für eine standortangepasste Bewirtschaftung und Risikomanagementinstrumente bereitgestellt werden.