Wie können wir angesichts des Klimawandels und der zunehmenden Zahl extremer Wetter- und Klimaereignisse die Sicherheit der Nahrungsmittelproduktion gewährleisten?

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Zhou Tianjun (Forscher und stellvertretender Direktor des Instituts für Atmosphärenphysik, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um wissenschaftliches Denken zu fördern und rationales Denken anzuregen, hat das China Science Popularization Frontier Science Project die Artikelserie „Science Sharp Comments“ gestartet und dabei speziell Akademiker und andere führende Wissenschaftler dazu eingeladen, populärwissenschaftliche Themen aus wissenschaftlicher und technologischer Perspektive eingehend zu analysieren. Lassen Sie uns den Funken der Weisheit entzünden und die weitreichenden Auswirkungen der Technologie erkunden.

Essen ist das Wichtigste für den Menschen. Die Ernährungssicherheit hängt mit der Lebensgrundlage der Menschen und der Gesamtsituation zusammen. Im Zuge der globalen Erwärmung kam es jedoch immer wieder zu extremen Wetter- und Klimaereignissen, die die Getreideproduktion meines Landes vor große Herausforderungen stellen. Vor dem Hintergrund zunehmender und intensiverer extremer Wetter- und Klimaereignisse ist die Gewährleistung der Nahrungsmittelproduktion und der Ernährungssicherheit zu einem schwierigen Problem geworden, das wir dringend lösen müssen.

Im Sommer 2023 brachten plötzliche Regenfälle in der Provinz Henan erhebliche Herausforderungen für die lokale Weizenproduktion mit sich.

Henan ist der größte Weizenproduktionsstandort meines Landes. Wenn während der Weizenerntezeit anhaltend bewölktes Wetter auftritt, führt dies tatsächlich zu großen Verlusten in der Weizenproduktion. Der Hauptgrund ist das „Ohrensprossen“. Die durch Regenfälle erhöhte Bodenfeuchtigkeit hat einen gewissen Einfluss auf das Wurzelwachstum und die Atmung des Weizens, und die Weizenähren keimen. Dies hat zwei Konsequenzen. Einer davon ist, dass es die Qualität des Weizens und seine spätere Lagerung beeinträchtigt. Zum anderen wird die Aussaat im Folgejahr beeinträchtigt, was letztlich zu relativ großen wirtschaftlichen Einbußen bei der Weizenproduktion führt.

Weizenähren von Bauern im Kreis Fangcheng, Nanyang, Provinz Henan, 29. Mai 2023

(Fotoquelle: Beijing News-Reporter Zhao Lixin)

Im Juni 2024 wurde die Provinz Henan von einer schweren Dürre heimgesucht, und große Teile des Ackerlandes konnten nur noch schwer bewirtschaftet werden. Doch nur einen Monat später wurde die Provinz Henan von sintflutartigen Regenfällen heimgesucht, die heftige Überschwemmungen verursachten und Ernten unter Wasser setzten. Der plötzliche Wechsel zwischen Dürre und Überschwemmung hat gravierende Auswirkungen auf das Getreidewachstum.

Die Ernährungssicherheit ist ein wichtiger Teil der nationalen Sicherheit und steht in Zusammenhang mit der Volkswirtschaft, dem Lebensunterhalt der Menschen und der sozialen Stabilität. Welche meteorologischen Faktoren beeinflussen unsere Ernährungssicherheit und wie können wir den Klimawandel abmildern und die Ernährungssicherheit schützen?

Welchen Einfluss haben Wasserressourcen auf die Ernährungssicherheit?

Im Bereich der internationalen Klimaforschung wurde das Weltklimaforschungsprogramm ins Leben gerufen. Es wurden sieben große wissenschaftliche Herausforderungen gestellt. Bei all diesen Herausforderungen geht es um die nachhaltige Entwicklung der menschlichen Gesellschaft. Zwei davon stehen in direktem Zusammenhang mit der Lebensmittelproduktion. Eine davon ist die Frage der Wasserressourcen zur Aufrechterhaltung der Ernährungssicherheit, da der Klimawandel durch die Veränderung der Wasserressourcen die Ernährungssicherheit beeinträchtigen kann. Der zweite Punkt sind extreme Wetter- und Klimaereignisse. Unser heutiger Schwerpunkt liegt auf der Frage, „wie sich extreme Wetter- und Klimaereignisse auf die Nahrungsmittelproduktion auswirken“.

Wir haben viele Beispiele für die Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserressourcen, etwa die Auswirkungen von Dürren auf die Landwirtschaft. Die Region Nordchina, in der Peking liegt, ist tatsächlich mit dem Problem der Wasserknappheit konfrontiert. Die östliche Region meines Landes wird vom Monsunklima bestimmt. Von den späten 1970er Jahren bis zum Beginn dieses Jahrhunderts hat sich der ostasiatische Sommermonsun abgeschwächt, was dazu führte, dass die Niederschläge in der östlichen Region meines Landes die Merkmale von „Überschwemmungen im Süden und Dürren im Norden“ aufwiesen. Das von Dürre betroffene Gebiet liegt in Nordchina und die Weizenproduktion in Nordchina hängt in hohem Maße von der landwirtschaftlichen Bewässerung ab. Um die landwirtschaftliche Produktion aufrechtzuerhalten, muss eine gewisse Menge Grundwasser entnommen werden. Durch die übermäßige Nutzung des Grundwassers ist in Nordchina ein „hohler Trichter“-Phänomen entstanden. Dies ist tatsächlich ein Beispiel dafür, wie sich Wassermangel auf die landwirtschaftliche Produktion auswirkt. In den letzten Jahren konnte das Hohltrichterphänomen des Grundwassers in Nordchina durch die Umsetzung großer Wasserschutzprojekte wie dem Süd-Nord-Wasserumleitungsprojekt, die Förderung wassersparender Bewässerungstechnologien sowie die Erholung und Verstärkung des Sommermonsuns wirksam unter Kontrolle gebracht werden.

Bildquelle: CCTV.com

Seien Sie in Friedenszeiten auf Gefahren vorbereitet und achten Sie auf die Ernährungssicherheit

Weltweit gesehen herrscht in vielen Regionen noch immer Nahrungsmittelknappheit. Manchmal schenken Internetnutzer lokalen Problemen mehr Aufmerksamkeit, doch aus einer größeren globalen Perspektive ist die Ernährungssicherheit immer noch ein Thema, das besondere Aufmerksamkeit erfordert.

Das Weltwirtschaftsforum veröffentlichte einst den Global Risks Report für 2023, in dem die zehn größten Risiken auf kurze und lange Sicht aufgelistet sind. Kurzfristig bezieht sich auf die letzten zwei Jahre und langfristig auf die letzten zehn Jahre. Zwei Aspekte kurzfristiger Risiken wurden erwähnt. Einerseits sind da die steigenden Lebenshaltungskosten, einschließlich der Auswirkungen der Epidemie und des Russland-Ukraine-Konflikts. Auf der anderen Seite gibt es extreme Wetter- und Klimaereignisse sowie Naturkatastrophen. Langfristige Risiken wie etwa Rohstoffkrisen innerhalb der nächsten zehn Jahre werden die Ernährungssicherheit beeinträchtigen, daher müssen wir uns weiterhin dieser Risiken bewusst sein.

Zurück zum Klimawandel selbst: Ob es sich nun um Industrie- oder Entwicklungsländer handelt, ob es sich um große Getreideanbaugebiete oder andere Regionen handelt, wir müssen das Problem des Klimawandels gemeinsam angehen. Nehmen wir beispielsweise die Temperatur: Die globale Erwärmung hat seit der Industrialisierung allmählich zugenommen. Laut dem Sechsten Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) ist die globale Durchschnittstemperatur an der Erdoberfläche zwischen 2011 und 2020 um 1,09 Grad gestiegen. Von 1995 bis 2014 waren es lediglich 0,85 Grad und von 1986 bis 2005 lediglich 0,69 Grad. Man erkennt also, dass die globale Durchschnittstemperatur von der Vergangenheit bis zur Gegenwart immer schneller angestiegen ist.

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Darüber hinaus ist das Ausmaß der Erwärmung räumlich unterschiedlich verteilt. Im Allgemeinen erwärmen sich Regionen in hohen Breitengraden schneller als Regionen in niedrigen Breitengraden, und das Land erwärmt sich schneller als das Meer. Mit dem weltweiten Temperaturanstieg haben extreme Wetter- und Klimaereignisse in vielen Regionen deutlich zugenommen. Darüber hinaus wird geschätzt, dass einige wichtige Getreideanbaugebiete, darunter Nordamerika, in Zukunft mit extremeren Klimaereignissen wie extremen Hitzewellen und extremen Niederschlägen konfrontiert sein werden, was sich auf die Nahrungsmittelproduktion auswirken wird. Insbesondere räumlich komplexe Hitzewellen, die während derselben Vegetationsperiode in mehreren Teilen der Welt auftreten, haben größere Auswirkungen auf die globale Ernährungssicherheit. Unsere jüngsten Forschungsergebnisse zeigen, dass die kumulative Intensität von Hitzewellen während der Wachstumsperiode in landwirtschaftlichen Nutzflächen weltweit mit der globalen Erwärmung weiter zunimmt, was zu einer kontinuierlichen Erhöhung der Belastung der Bruttoprimärproduktivität der Vegetation durch Hitzewellen führt. In Zukunft werden landwirtschaftliche Flächen in Asien, Nordamerika und Europa am stärksten betroffen sein, was direkte Auswirkungen auf die Nahrungsmittelproduktion haben wird.

Wie kann Technologie den Klimawandel bekämpfen?

Wie kann Technologie den negativen Auswirkungen des Klimawandels begegnen?

Kurzfristig müssen wir zunächst die Überwachung und Vorhersage verheerender Wetter- und Klimaereignisse verbessern . Hierzu ist der Einsatz numerischer Prognosemodelle auf Basis von Hochleistungsrechnern, einschließlich neuester KI-Technologie, erforderlich, um die Vorhersagefähigkeit extremer Wetterereignisse in den nächsten ein bis zwei Wochen zu verbessern und so im Bereich der landwirtschaftlichen Produktion vorbereitet zu sein.

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Langfristig müssen wir aktive und wirksame Maßnahmen ergreifen, um uns an den Klimawandel anzupassen und seine Folgen einzudämmen. Im Rahmen des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen hat die internationale Gemeinschaft zur Bekämpfung des Klimawandels das Pariser Abkommen vorgeschlagen, das zwei Ziele zur Temperaturkontrolle umfasst. Das heißt, die Welt wird zusammenarbeiten, um den globalen Temperaturanstieg bis zum Ende dieses Jahrhunderts auf zwei Grad gegenüber dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen und die 1,5-Grad-Marke anzustreben. Dabei handelt es sich um die 1,5-Grad- und 2-Grad-Zielvorgaben zur Temperaturbegrenzung, auf die wir uns üblicherweise beziehen.

Um dieses Ziel zu erreichen, müssen die vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen reduziert werden. In dieser Hinsicht ist das von meinem Land vorgeschlagene „duale Kohlenstoffziel“, nämlich „das Streben nach einem Höchststand der Kohlendioxidemissionen vor 2030 und das Streben nach Kohlenstoffneutralität vor 2060“, tatsächlich eine konkrete Maßnahme zur Umsetzung des Pariser Abkommens des Rahmenübereinkommens der Vereinten Nationen über Klimaänderungen. Darüber hinaus fördert mein Land die grüne und kohlenstoffarme Transformation seiner Industrie-, Energie- und Transportstrukturen, beschleunigt den Aufbau eines neuen Energiesystems und entwickelt saubere Energie. Dies sind auch einige konkrete Maßnahmen, um aktiv auf den Klimawandel zu reagieren. Solange die globale Erwärmung wirksam kontrolliert und verlangsamt werden kann, können widrige Wetterbedingungen, die die landwirtschaftliche Produktion beeinträchtigen können, darunter extreme Niederschläge, extrem hohe Temperaturen, Dürre usw., wirksam gemildert werden.

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Aus globaler Sicht ist zur Lösung des Problems der Ernährungssicherheit auf der Grundlage von Wissenschaft und Technologie weiterhin eine globale Zusammenarbeit erforderlich. Der Global Risks Report 2023 des Weltwirtschaftsforums listet die zehn größten Risiken des nächsten Jahrzehnts auf, die die internationale Zusammenarbeit bei der Bekämpfung des Klimawandels betreffen. Das größte Risiko besteht darin, dass der Klimawandel nicht reguliert wird. Anders ausgedrückt: Das Temperaturkontrollziel des Pariser Abkommens der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen wird nicht erreicht. Der zweite Grund ist die „fehlende Anpassung an den Klimawandel“, da sich die Veränderungen einiger Klimafaktoren auf lange Sicht nur verlangsamen, aber nur schwer vollständig kontrollieren lassen. Wir können uns nur an die Veränderungen dieser Klimafaktoren anpassen. Ob es um die Eindämmung oder Anpassung geht, es bedarf aktiver Maßnahmen, die eine globale Zusammenarbeit erfordern .

Der Klimawandel findet bereits statt. Durch eine wirksame Kontrolle der Treibhausgasemissionen können Häufigkeit und Intensität extremer Wetter- und Klimaereignisse deutlich reduziert und die negativen Auswirkungen auf die Nahrungsmittelproduktion verringert werden. Daher ist es dringend erforderlich, wirksame Maßnahmen zu ergreifen.