Der Klimawandel zeigt sich in zunehmenden Witterungsextremen wie Trockenheit, Nässe, Hitze oder Spätfrösten. Dies wirkt sich besonders auf die Landwirtschaft aus. Ursache hierfür sind die immer weiter zunehmenden Treibhausgase in der Atmosphäre. So ist die Konzentration von Kohlenstoffdioxid (CO₂) in den zurückliegenden Jahren weiter gestiegen und liegt aktuell bei 426,91 ppm (NOAA, Mauna Loa Observatorium, Hawaii, 05. Juli 2024, ppm = parts per million = Teile pro Million, Beispiel: 0,000400 = 400 ppm).
Zum Vergleich: Die vorindustrielle CO₂-Konzentration von circa 1850 wird mit 280 ppm angegeben.

Viele der landwirtschaftlichen Kulturen wie Getreide, Zuckerrübe und Winterraps gehören zu den C3-Pflanzen, die bei einer höheren CO₂-Konzentration in der Atmosphäre mehr Biomasse und Ertrag bilden. Die höheren Photosynthese- und Wachstumsraten treten jedoch nur auf, wenn andere Wachstumsfaktoren, wie Wasser- und Nährstoffversorgung, nicht limitierend wirken. Dieser Effekt wird bei C4-Pflanzen, zu denen beispielsweise Mais und Hirse zählen, nicht beobachtet.

Bei höheren CO₂-Gehalten in der Atmosphäre kann von allen Pflanzen das CO₂ leichter und möglicherweise schneller durch die Spaltöffnungen aufgenommen werden. Dadurch verlieren sie weniger Wasser und die Wassernutzungseffizienz steigt. Die geringere Verdunstung führt zu einer höheren Blatttemperatur, da ein Teil der Verdunstungskühlung fehlt. Da durch den Klimawandel gleichzeitig auch die Lufttemperatur steigt, ist zukünftig in den landwirtschaftlichen Beständen mit deutlich höheren Oberflächentemperaturen der Pflanzen zu rechnen, was zu einem Überschreiten des optimalen Temperaturbereiches führen kann.

Nach Angaben des DWD ist die Lufttemperatur in Deutschland in den letzten Jahrzehnten deutlich gestiegen. Schon seit 1881 ist ein ungebrochener Trend der Erwärmung zu beobachten, wobei die Jahresmitteltemperatur in Deutschland bereits um 1,8 °C zugenommen hat. Damit ist die Temperatur in Deutschland stärker gestiegen als der globale Mittelwert (+1,1 °C). Was bedeutet das für unser Klima?

Die Sommer sind deutlich wärmer:

• Es gibt mehr Sommertage mit Maximumtemperaturen ≥ 25 °C.
• Es gibt mehr Hitzetage mit Maximumtemperaturen ≥ 30 °C.
• Anzahl, Dauer und Intensität der auftretenden Hitzeperioden nehmen zu.

Die Winter sind milder:

• Es gibt weniger Frosttage mit Minimumtemperaturen < 0 °C.
• Es gibt weniger Eistage mit Maximumtemperaturen < 0 °C.
• Einzelne kalte Winter können jedoch weiterhin auftreten.

Die zurückliegenden Jahre haben sehr eindrucksvoll gezeigt, wie stark die Niederschlagsverhältnisse variieren können. Die zweite Jahreshälfte 2017 war sehr feucht. Mit den Jahren 2018, 2019 und 2020 folgte ein langer Zeitraum mit unterdurchschnittlichen Niederschlägen und gleichzeitig sehr hohen Temperaturen. 2021 war im Deutschlandmittel ein Jahr mit leicht überdurchschnittlichen Niederschlagssummen, wobei jedoch im Juli der meiste Niederschlag registriert wurde, der in verschiedenen Bundesländern zu einer schweren Flutkatastrophe führte. Anschließend folgte mit 2022 wieder ein Jahr mit negativen Niederschlagsabweichung.

Eine Analyse der Niederschlagssummen in der Vegetationsperiode von April bis September zeigt Abbildung 3. Jede senkrechte Linie repräsentiert eine Niederschlagssumme (blau für die Jahre 1881-1990 und rot für die Jahre 1991-2023), wobei einzelne Linien mit der entsprechenden Jahreszahl versehen sind.

Die trockenste Vegetationsperiode im gesamten Beobachtungszeitraum von 1881-2023 war 1911 (248,5 mm), dicht gefolgt von 2018 (263,3 mm). Der höchste bisher gemessene Wert mit 595,7 mm stammt aus dem Jahr 1927. Die beiden eingezeichneten Häufigkeits-
verteilungen werden als Glockenkurven bezeichnet, wobei das Maximum der Kurve den Mittewert der Verteilung kennzeichnet. Für 1991-2023 (rote Kurve) ist eine Verschiebung zu etwas geringeren Werten im Vergleich zu 1881-1990 (blaue Kurve) zu erkennen. Im Zeitraum 1991-2023 fällt also von April bis September im Mittel etwas weniger Niederschlag als im Zeitraum 1881-1990.

Bei höheren Temperaturen transpirieren die Pflanzen stärker und verbrauchen somit mehr Wasser. Wenn während der Vegetationsperiode nicht ausreichend Wasser für die Pflanzen zur Verfügung steht, tritt Trockenstress auf. Insbesondere im Zeitraum Mitte März bis Mitte Mai sind ausreichend Niederschläge sowohl für Winter- als auch für Sommerkulturen wichtig: Die Winterkulturen beginnen mit dem Längenwachstum und die Sommerkulturen benötigen ausreichend Feuchtigkeit in den obersten Bodenschichten für Keimung und anschließendes Wachstum. Ist eine ertragswichtige Entwicklungsphase von der Trockenheit betroffen, dann sind negative Auswirkungen auf den Ertrag zu erwarten.

• Aussagen zu den zukünftigen zu erwartenden Niederschlägen sind aufgrund der raum-zeitlichen Variabilität der Ereignisse im Vergleich zur Temperatur schwierig und unsicher. Ein vermehrtes Auftreten von Extremereignissen ist wahrscheinlich.
• Im Sommer ist davon auszugehen, dass sich Hitzeperioden und Starkregenereignisse abwechseln.
• Häufigere, stabile (stationäre) Wetterlagen mit längeren Verweilzeiten von Tief- (Dauerregen, Hochwasser) und Hochdruckgebieten (Hitzeperioden, Dürre) führen zu einer Verschärfung von extremer Wettersituationen.
• Eine Anpassung an die zu erwartenden Auswirkungen des Klimawandels ist unerlässlich.
• Die Landwirtschaft muss sich an die stark variierenden Niederschlagsverhältnisse und steigenden Temperaturen anpassen.

Letzte Aktualisierung 26.08.2024