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Humboldt-Universität zu Berlin - IRI THESys

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HU
26.03.2019

Wie Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Landnutzungswandel in einer globalisierten Welt erfassen

In einem kürzlich erschienenen Buch untersuchen Forscherinnen und Forscher der Humboldt- Universität zu Berlin (HU), wie der globale Landnutzungswandel durch das Konzept „telecoupling“ besser zu verstehen ist

Landnutzung ist für unser Wohlergehen und damit für viele der großen Nachhaltigkeitsherausforderungen des 21. Jahrhunderts von zentraler Bedeutung. Dazu gehören unter anderem die globale Ernährungssicherung, die Eindämmung des Klimawandels, der Zugang zu sauberem Wasser und sauberer Luft sowie der Schutz von Biodiversität. Landnutzung nachhaltig zu gestalten, ist jedoch schwierig, denn aufgrund komplexer Globalisierungsprozesse sind hier weit entfernte Regionen miteinander verbunden. Solch globale Beziehungen zwischen verschiedenen Orten der Erde werden im Feld der Land System Science zunehmend mit Hilfe des telecoupling-Konzepts analysiert. Dieses Konzept ist nun Thema eines soeben bei Palgrave McMillan veröffentlichten Buches von Dr. Cecilie Friis und Prof. Jonas Ø. Nielsen von der Humboldt–Universität zu Berlin (HU). Das Buch trägt den Titel „Telecoupling. Exploring Land-Use Change in a Globalised World“.

„Wenn wir von telecoupling sprechen, dann meinen wir damit ein Netzwerk weitreichender Ströme“, erklären die beiden Herausgeber. „Diese ‚Ströme’ können Rohstoffe, Produkte oder Energie umfassen, es kann sich aber auch um Menschen, Informationen oder Politiken handeln, um Technologie- oder Kapitalfluss.“ So sei beispielsweise die Schweinezucht in Niedersachsen nur möglich, weil als Futtermittel für die Tiere Soja aus Brasilien ‚fließe’ – Importe also, die sowohl durch andere Ströme beeinflusst werden als auch umgekehrt selbst Einfluss üben, etwa in Bezug auf Handelsbeziehungen, Technologietransfer oder Informationsfluss. „In unserem Alltag machen wir uns oft gar nicht klar, wie die Produkte, die wir konsumieren, direkt und indirekt mit dem Landnutzungswandel in weit entfernten Regionen zusammenhängen, etwa mit der Abholzung von Regen- und Trockenwäldern. Ein Vorgang, den die Produktion von Soja als Viehfutter für Schweine in Niedersachsen nur noch weiter begünstigt“, erläutern die Forscherin und der Forscher. Mit ihrem Buch wollen sie deshalb zu einem besseren Verständnis dieser räumlichen Entkoppelung von Produktion und Konsum landbasierter Erzeugnisse beitragen. „Die Bodenressourcen unserer Erde sind begrenzt und wir müssen klug entscheiden, wie wir sie nutzen. Es ist unabdingbar zu verstehen, was Landnutzungswandel antreibt.“

Friis und Nielsen, beide tätig am Integrativen Forschungsinstitut zu Transformationen von Mensch-Umwelt-Systemen (IRI THESys) sowie am Geographischen Institut, arbeiten seit langem zum Thema Landnutzungswandel, seinen Ursachen und Konsequenzen. Für ihr Buchprojekt konnten sie eine große Gruppe von weltweit führenden Forscherinnen und Forschern gewinnen, darunter auch mehrere Kolleginnen und Kollegen der HU. Gemeinsam analysieren sie die Bedingungen, die dem Phänomen telecoupling zugrunde liegen, die Auswirkungen und verfügbaren Steuerungsinstrumente, die telecoupling-Systeme in erwünschte Bahnen lenken, sowie Methoden, mit denen Ströme über große Distanzen erfasst werden können.

„Die Idee zu dem Buch entstand, weil wir unser Wissen über ´ferngekoppelten` Landnutzungswandel zusammentragen wollten. Wir wollten prominente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für eine Reflexion des telecoupling-Konzeptes einladen, um herauszufinden, wie es uns helfen kann, die globalen Verbindungen, die Landnutzungswandel an ganz bestimmten Orten ausmacht, besser zu erfassen“, so die Geographin und der Geograph. „Es war uns wichtig, ein Buch zu machen. Land System Science definiert sich vor allem über Zeitschriftenartikel, Bücher bewirken aber etwas ganz anderes. Sie reflektieren in kollektiver und organisierter Weise ein relevantes Thema – zum Beispiel wie wir unsere Welt nachhaltiger gestalten. Wir hoffen, dass unser Buch genau dazu beiträgt und auch die Wissenschaft bereichert“, schließen Fries und Nielsen.

Das Buch ist ein Beitrag zum Global Land Programme, bei dem Prof. Nielsen Mitglied des Wissenschaftlichen Lenkungsausschusses ist und Dr. Fries eine Arbeitsgruppe zu telecoupling leitet. Telecoupling ist zudem zentrales Thema von "COUPLED. Operationalising telecouplings for solving sustainability challenges related to land use", einem Ausbildungsprogramm der Innovative Training Networks (ITN), das im Rahmen von EU Horizont 2020 gefördert und von Prof. Nielsen koordiniert wird.

Publikation

Friis, C. und J.Ø. Nielsen, Hrsg. (2019): Telecoupling. Exploring Land-Use Change in a Globalised World. Palgrave McMillan.

Link zur Publikation

Kontakte

Dr. Cecilie Friis

Tel.: +49 (030) 2093-66349
cecilie.friis@hu-berlin.de

Prof. Jonas Østergaard Nielsen

Tel.: +49 (030) 2093-66341
jonas.ostergaard.nielsen@hu-berlin.de

 


 

Nahrungsmittelproduktion und Klimaschutz

Laut einer Studie der Humboldt-Universität ist landwirtschaftliche Produktion wichtiger für Klimawandel und Klimaschutz als bisher angenommen

Traktor auf dem Feld
Weltweit werden immer mehr Grasländer und Wälder
in Ackerland und Weideflächen umgewandelt.
Foto: Matthias Heyde

Wie wir mit den Landflächen der Erde umgehen, ist für den Klimaschutz von zentraler Bedeutung. Weltweit werden immer mehr Grasländer und Wälder in Ackerland und Weideflächen umgewandelt, wodurch wertvolle Kohlenstoffspeicher verloren gehen. Hinzu kommt der intensive Einsatz von fossilen Treibstoffen, Bewässerung, Dünge- und Pflanzenschutzmitteln. Das macht die Landwirtschaft verantwortlich für etwa ein Viertel der weltweiten Treibhausgasemissionen.

Soll die globale Erwärmung entsprechend des Klimaschutzabkommens von Paris auf höchstens 1,5 Grad Celsius begrenzt werden, dann müssen nicht nur die Emissionen deutlich verringert werden. Ambitionierte Klimaschutzstrategien setzen zusätzlich auf die gezielte Nutzung von Land zur vermehrten Aufnahme und Speicherung von Kohlenstoff, etwa durch großräumige Aufforstung oder die Produktion von Bioenergie. Allerdings wird sich auch der weltweite Nahrungsmittelbedarf bis zum Jahr 2050 wahrscheinlich mehr als verdoppeln. Die Konkurrenz um fruchtbares Land steigt also weiter.

Diesem Dilemma widmet sich eine neue Studie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU), die jetzt in der Zeitschrift Nature erschienen ist. Sie geht der grundlegenden Frage nach, welche Veränderungen in der Landnutzung zum Klimaschutz beitragen, indem sie einerseits dem weltweiten Nahrungsmittelbedarf gerecht werden und anderseits Treibhausgasemissionen entgegenwirken.

Die Studie zeigt, dass bisherige Methoden die negativen Auswirkungen von Landnutzung und Ernährungsgewohnheiten auf den Klimawandel häufig stark unterschätzen. „Ein grundlegendes Problem besteht darin, dass viele Berechnungen vernachlässigen, dass landwirtschaftlich genutzte Flächen häufig auch ein großes Potential zur Kohlenstoffspeicherung hätten, wenn sie eben nicht für die Nahrungsmittelproduktion genutzt würden“, so Tim Beringer, einer der Autoren der Studie und derzeit Gastwissenschaftler am Integrativen Forschungsinstitut zu Transformationen von Mensch-Umwelt-Systemen (IRI THESys) an der HU Berlin. Beringer plädiert dafür, solche potentiellen Kohlenstoffspeicher in wissenschaftlichen Modellen künftig mit zu berücksichtigen – und zwar als entgangene Gewinne in der Klimabilanz. Gemeinsam mit Kollegen hat er deshalb einen neuen Ansatz entwickelt, der die versteckten „Kohlenstoffkosten“ von Landnutzung explizit berücksichtigt: den sogenannten „Carbon Benefit Index“.

Der „Carbon Benefit Index“ erfasst, wie sich lokale Veränderungen von Anbaukulturen, Ertragsniveaus und Produktionsprozesse auf die globalen Treibhausgasemissionen und die weltweite Speicherung von Kohlenstoff in Pflanzen und Böden auswirken. "Ob beispielsweise Raps statt Weizen angebaut wird, wie viel Ertrag die angebauten Sorten liefern, und ob das Land intensiv oder extensiv bewirtschaftet wird, macht einen enormen Unterschied", erklärt Beringer. Mit Hilfe ihres neuartigen Ansatzes können die Autoren unter anderem zeigen, dass unsere Ernährungsgewohnheiten mit sehr viel mehr Treibhausgasemissionen verbunden sind als bisher angenommen. Demnach trägt die Ernährung der Menschen in Europa genauso viel zur globalen Erwärmung bei wie der gesamte übrige Verbrauch von Energie und allen weiteren Gütern zusammengenommen. „Unsere Ernährung ist sehr fleischlastig und benötigt daher viel fruchtbares Land für Viehhaltung und Futtermittelproduktion“, so der Wissenschaftler. Durch einen verminderten Konsum von Rindfleisch und Milchprodukten könnten diese Emissionen um bis zu 70 Prozent reduziert werden.

Herkömmliche Analysen weisen der Ernährung typischerweise nur einen geringeren Anteil an den gesamten Emissionen zu und unterschätzen somit auch das Potential von veränderten Ernährungsgewohnheiten für den Klimaschutz. „Unser Ansatz ermöglicht es, sowohl die Klimaeffizienz der Produktion als auch die des Verbrauchs von landwirtschaftlichen Gütern zu bestimmen“, sagt Beringer. Denn um effektiv Klimaschutz zu betreiben, braucht es Veränderungen auf beiden Seiten: sprich verringerten Konsum von Produkten, die mit hohen Treibhausgasemissionen verbunden sind, bei gleichzeitig effizienterer Nutzung von Acker- und Weideflächen.

Der Artikel trägt den Titel „Assessing the efficiency of changes in land use for mitigating climate change“ und ist in der Ausgabe vom 13. Dezember 2018 in der Zeitschrift Nature erschienen.

Publikation

Link zur Studie 

Kontakt

Tim Beringer
Humboldt-Universität zu Berlin
IRI THESys

tim.beringer@hu-berlin.de

 


 

HU

26.11.2018

Gibt es ein neues Baumsterben in Mitteleuropa?

 

Studie der HU dokumentiert stark steigende Baummortalität in den letzten 30 Jahren

Baummortalität durch Borkenkäfer und Windwurf im Nationalpark Berchtesgaden. (Foto: Cornelius Senf)

Das „Waldsterben“ war in den 1980 und 1990er Jahren in aller Munde – in den letzten Jahren ist es jedoch ruhig um das Thema geworden. Nicht zuletzt aufgrund der intensiven medialen Debatte wurden die damals für das Waldsterben hauptverantwortlichen Schadstoff-Immissionen stark reduziert, was den Wald bedeutend entlastet hat. In letzter Zeit häufen sich jedoch wieder Meldungen über tote Bäume in Mitteleuropas Wäldern. Eine soeben in der Fachzeitschrift Nature Communications publizierte Studie der Humboldt-Universität zu Berlin (HU) dokumentiert stark steigende Baummortalität in Mitteleuropas Wäldern in den letzten 30 Jahren.

Die Baummortalität steigt

Eine Forschergruppe der HU und der Universität für Bodenkultur in Wien hat die Baummortalität in Deutschland, Österreich, Polen, Tschechien, der Slowakei und der Schweiz untersucht. Die Wissenschaftler*innen um Cornelius Senf und Rupert Seidl konnten anhand von 720. 000 manuell interpretierten Satellitenbildern zeigen, dass sich die Mortalität in Mitteleuropas Wäldern in den letzten dreißig Jahren verdoppelt hat. War 1985 im Schnitt noch ein halbes Prozent der Waldfläche pro Jahr von Mortalität betroffen, so waren es 2015 bereits ein Prozent pro Jahr. Insgesamt ist somit jährlich eine Waldfläche von rund 3,000 km2 betroffen, das entspricht in etwa der Fläche des Saarlandes. Basierend auf den nun vorliegenden Daten ist erstmals klar, dass die aktuelle Welle der Baummortalität jene des „Waldsterbens“ vor 30 Jahren deutlich übersteigt.

Mensch und Klima als Verursacher

Die Gründe für das zunehmende Baumsterben sind vielfältig. So waren die letzten Jahre von klimatischen Extremen geprägt, die dem Wald stark zusetzten. „Winterstürme und Borkenkäfer, welche sich durch die warmen und trockenen Bedingungen rasch vermehren, verursachen großflächige Baummortalität“, so der Hauptautor der Studie, Cornelius Senf. Ein weiteres Ansteigen der Baummortalität im Klimawandel ist daher wahrscheinlich. Doch auch die menschliche Nutzung des Waldes in Mitteleuropa hat in den letzten Jahrzehnten zugenommen, da Holz ein stark nachgefragter, lokal verfügbarer und natürlicher Rohstoff ist. Diesbezüglich dokumentiert die Studie, dass der Waldbau in den letzten 30 Jahren deutlich schonender geworden ist. „Unsere Daten zeigen eine Verschiebung von großflächigen Kahlschlägen hin zu einer kleinflächigen Öffnungen des Kronendachs und der Entnahme von nur wenigen Bäumen pro Bestand“, meint Rupert Seidl.

Mehr Wald betroffen, jedoch weniger tote Bäume

Noch eine weitere, auf den ersten Blick paradox anmutende Entwicklung fanden die Forscher in ihren Daten. Während die von Baummortalität betroffene Waldfläche über die letzten 30 Jahre zunahm, änderte sich die Anzahl der sterbenden Bäume in Mitteleuropas Wäldern kaum. Dies lässt sich dadurch erklären, dass heute tendenziell ältere und größere Bäume sterben als in der Vergangenheit und diese im Kronendach des Waldes eine größere Lücke hinterlassen. „Ob wir aktuell eine neue Phase des Baumsterbens erleben hängt also auch davon ab, welche Maßzahl man dafür heranzieht“, betonen die Forscher. Das Baumsterben jedoch nicht gleich „Waldsterben“ ist, darüber sind sie sich einig, denn: Vielerorts wächst unter den abgestorbenen Bäumen bereits die nächste Baumgeneration heran.

Link zur Studie

Publikation:

Senf et al.: Canopy mortality has doubled in Europe’s temperate forests over the last three decades. Nature Communications.

 

Nadine Schröder
Photo: Jana Hasenäcker

Kontakt

Dr. Cornelius Senf
Geographisches Institut Humboldt-Universität zu Berlin
Phone: +49 15150652760
E-Mail: cornelius.senf@geo.hu-berlin.de

 

 


 

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