Das globale Klima verändert sich, und wir müssen weitermachen

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Chen Kexin (Institut für Atmosphärenphysik, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing Tao Shiyan Meteorological Development Foundation)

Hersteller: China Science Expo

Nahrung ist die materielle Grundlage der menschlichen Zivilisation. Die einfachste Definition von Ernährungssicherheit lautet, dass sich jeder jederzeit genügend Nahrungsmittel leisten und kaufen kann, um zu überleben und gesund zu bleiben.

Wenn man auf die 5.000-jährige Geschichte Chinas zurückblickt, die in der landwirtschaftlichen Zivilisation verwurzelt ist, ist Nahrung die Grundlage der Sicherheit eines Landes. Wie das Sprichwort sagt: Das Fundament eines Landes liegt in ausreichender Nahrung. Im heutigen Zeitalter der wirtschaftlichen Globalisierung beschränkt sich die Gewährleistung der Ernährungssicherheit nicht mehr nur auf die Steigerung der Nahrungsmittelproduktion. Darüber hinaus ist der internationale Agrarhandel für viele Länder und Regionen ein wichtiges Mittel zur Sicherung der Nahrungsmittelversorgung.

Die globale Ernährungssicherheit ist jedoch ständig zahlreichen Bedrohungen ausgesetzt: Bevölkerungswachstum, Klimawandel, häufige Kriege, Turbulenzen auf den internationalen Märkten …

Nehmen wir Weizen, eines der drei wichtigsten Getreidearten, als Beispiel, um die komplexe und schwierige Frage der Gewährleistung der Ernährungssicherheit im Kontext der Klimaerwärmung besser zu verstehen.

Der Mensch wird in die Welt geboren und lebt mit Pflanzen und Bäumen zusammen: Die menschliche Gesellschaft unter der „Domestiziertheit“ des Weizens

Weizen ist von allen Nutzpflanzen die erste, die der Mensch angebaut hat. Historiker sind jedoch der Ansicht, dass nicht der Mensch den Weizen domestiziert hat, sondern der Weizen den Menschen. Vor mehr als 10.000 Jahren veränderte der Weizenanbau die menschliche Sozialstruktur vom Fischen, Jagen und Sammeln hin zu einem sesshaften Leben. Seit Tausenden von Jahren ist das Lebenselixier der menschlichen Gesellschaft durch den Wechsel der Jahreszeiten und endlose Arbeit tief im Land verwurzelt.

Das Wandgemälde zeigt die landwirtschaftliche Szene des alten ägyptischen Volkes (Fotoquelle: ägyptischer König)

Heute ist Weizen eine wichtige Kohlenhydratquelle in der menschlichen Ernährung und liefert 20 % des Eiweiß- und Kalorienbedarfs von etwa 35 % der Weltbevölkerung . Weizen ist eine kälteliebende Nutzpflanze, die aus gemäßigten Zonen stammt. Sie stellt nur geringe Ansprüche an Wasser und Wärme und ist die am weitesten verbreitete Nutzpflanze. Die Länder mit der weltweit höchsten Weizenproduktion liegen überwiegend in gemäßigten Klimazonen mittlerer und hoher Breiten , wie etwa China, Russland, die USA, Frankreich, Kanada, Deutschland usw. In einigen subtropischen Klimaregionen gibt es jedoch auch große Weizenanbaugebiete, sofern die lokalen klimatischen, wasser- und wärmetechnischen Bedingungen den Anforderungen für das Weizenwachstum genügen, wie etwa auf dem Deccan-Plateau in Indien.

Anteil der Länder an der weltweiten Weizenproduktion von 2000 bis 2020 (Quelle: Faostat, Datenbank der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen)

Aufgrund der ungleichmäßigen Verteilung der Weltbevölkerung und der Unterschiede bei den klimatischen Bedingungen und Produktivitätsniveaus in verschiedenen Regionen weisen einige Länder eine übermäßige Weizenproduktion auf, während viele Länder Schwierigkeiten haben, sich selbst zu versorgen und auf den internationalen Nahrungsmittelhandel angewiesen sind, um ihre Bevölkerung zu ernähren. Daher verfügt Weizen als wichtige Getreideart weltweit nicht nur über die größte Anbaufläche, sondern nimmt auch hinsichtlich des internationalen Handelsvolumens den ersten Platz unter den Getreidearten ein .

Die globale Weizenversorgungskette spiegelt bis zu einem gewissen Grad die Unterschiede der klimatischen Bedingungen und landwirtschaftlichen Produktionsniveaus in verschiedenen Ländern und Regionen wider.

Wenn das Wetter nicht günstig ist, wird die Kornkammer nicht voll sein: Die Auswirkungen der Klimaerwärmung auf die Ernährungssicherheit

Seit der industriellen Revolution hat die große Menge an Kohlendioxid, die der Mensch in den letzten hundert Jahren ausgestoßen hat, zu einem deutlichen Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur geführt. Seit 1970 ist die globale Durchschnittstemperatur an der Erdoberfläche mit einer in den letzten zweitausend Jahren beispiellosen Geschwindigkeit angestiegen . Solche anormalen Temperaturschwankungen bringen das Ökosystem der Erde, das nach Milliarden von Jahren der Evolution Stabilität erlangt hat, allmählich durcheinander und werden Auswirkungen auf die globale Nahrungsmittelsicherheit haben.

Veränderungen der globalen durchschnittlichen Oberflächentemperatur im Vergleich zur Durchschnittstemperatur des 20. Jahrhunderts (Bildquelle: National Oceanic and Atmospheric Administration NOAA)

Einige Optimisten glauben, dass die globale Erwärmung möglicherweise keine schlechte Sache ist. Denn steigende Temperaturen ermöglichen den Anbau von Nutzpflanzen in Gebieten mit höheren Breitengraden, die ursprünglich nicht für die Landwirtschaft geeignet waren. Dadurch werden die Anbauflächen für Getreide erweitert und die Getreideproduktion gesteigert. Dieses Argument ist nicht haltlos. In den vergangenen 60 Jahren sind in meinem Land die Niederschlagsmenge und die Temperatur insgesamt gestiegen und die Nordgrenze des ursprünglich im Süden gelegenen Zweijahreszeiten-Reisanbaugebiets hat sich um fast 300 Kilometer nach Norden ausgedehnt. Die 856 Farm in der Provinz Heilongjiang im Nordosten Chinas war zu Beginn der Reform- und Öffnungspolitik einst ein Feld mit wogenden Weizenwellen, heute ist es jedoch ein Feld mit wogenden Reiswellen. Die nördliche Grenze des Winterweizenanbaus in meinem Land hat sich von der Großen Mauer aus 100 bis 200 Kilometer nach Norden ausgedehnt.

Die Klimaerwärmung hat dazu geführt, dass sich der Pflanzgürtel meines Landes nach Norden verlagert hat. Auf der Farm Heilongjiang Nr. 856 wird mittlerweile nicht mehr Weizen, sondern Reis angebaut. Bildquelle: (China News Service Heilongjiang Network)

Doch aus einer eher makroökonomischen Perspektive von Zeit und Raum werden wir verstehen, dass diese florierenden Szenen nur vorübergehend und lokal sind. Beispielsweise ist das Klima im Nordwesten meines Landes trocken und dort befindet sich die größte Wüste meines Landes, die Taklamakan-Wüste. Seit Beginn des 21. Jahrhunderts sind in der Taklamakan-Wüste jedoch viele Seen entstanden. Das Phänomen der „Erwärmung und Nässe“ im Nordwesten hat dazu geführt, dass sich die Anbauflächen meines Landes „nach Norden verlagern und nach Westen ausdehnen“. Dies liegt nicht daran, dass das lokale Klima wirklich feuchter geworden wäre. Ein großer Teil der Gründe hierfür liegt darin, dass die globale Durchschnittstemperatur gestiegen ist, die Menge des schmelzenden Schnees in den Bergen des Qinghai-Tibet-Plateaus zugenommen hat und die Nettodurchflussmenge der flussabwärts gelegenen Flüsse zugenommen hat. Allerdings wurde im Sonderbericht über Ozean und Kryosphäre in einem sich wandelnden Klima des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen (IPCC) aus dem Jahr 2019 darauf hingewiesen, dass das durch den Klimawandel bedingte Abschmelzen der Gletscher zunächst zu einem Anstieg des Oberflächenabflusses führen wird, die Wasserversorgung jedoch mit der Erschöpfung der Gletscherwasserspeicher weiter schrumpfen oder sogar ganz verloren gehen wird . Daraus lässt sich schließen, dass wir nur dann Nutzen ziehen, Schaden vermeiden und Ressourcen rational nutzen können, wenn wir vorübergehenden Wohlstand objektiv und rational betrachten und wirksame Maßnahmen ergreifen, um positiv darauf zu reagieren.

Sonderbericht des IPCC über Ozean und Kryosphäre in einem sich wandelnden Klima (Bildquelle: Intergovernmental Climate Reporting Committee IPCC)

Da die Nahrungsmittelketten miteinander verbunden und voneinander abhängig sind, gefährdet die Klimaerwärmung in gewissem Maße und in unterschiedlicher Form die globale Ernährungssicherheit. Steigende Temperaturen und die Nordverschiebung des Pflanzgürtels haben auch dazu geführt, dass sich das Verbreitungsgebiet landwirtschaftlicher Schädlinge und Krankheiten nach Norden ausdehnt; wärmerer Boden setzt mehr Schwermetalle frei, die von den Pflanzen aufgenommen werden, wodurch die Qualität und Sicherheit von Lebensmitteln gefährdet wird; Die Nordverschiebung der Klimazone und die Ausweitung der landwirtschaftlichen Nutzflächen werden die Stabilität der regionalen ökologischen Umwelt weiter untergraben ...

Darüber hinaus brechen die durch die globale Erwärmung verursachten häufigen Extremwetterereignisse immer wieder Rekorde und verschieben Grenzen. Alteingesessene Bauern sagen oft: „Wind und Regen zu verhindern ist wie Diebstahl zu verhindern“, doch Wetteranomalien werden immer unberechenbarer und die Widerstandsfähigkeit der landwirtschaftlichen Produktion ist immer wieder größeren Schocks und Belastungen ausgesetzt. Wir haben gerade das weltweit größte Hitze- und Dürreereignis des letzten Jahrzehnts erlebt, wobei viele Länder der nördlichen Hemisphäre gleichzeitig unter rekordverdächtigen oder sogar noch schlimmeren Hitze- und Dürrekatastrophen litten. In vielen Weizen exportierenden Ländern Europas kam es gleichzeitig zu hohen Temperaturen und Dürre, was zu knappen Wasser- und Stromressourcen führte und die Weizenernte sowie die Hauptgetreideernte vor dem Dilemma der „halben Ernte“ standen. Die USA, der weltgrößte Weizenexporteur, leiden seit dem Frühjahr unter extremer Dürre. Die Produktion von Sommerweizen ist in vielen Gebieten stark zurückgegangen und die Inlandspreise für Weizen sind deutlich gestiegen.

Am 13. Juli 2022 war ein großer Teil der Welt von extrem hohen Temperaturen betroffen (Fotoquelle: Faostat, Datenbank der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen)

Zahlreiche statistische Studien und Prognosestudien haben deutlich gezeigt, dass die Vorteile, die die künftige Klimaerwärmung für die lokale Landwirtschaft mit sich bringt, deren negative Auswirkungen auf die landwirtschaftliche Gesamtproduktion nicht ausgleichen können. Und die neuesten Forschungsergebnisse zeigen, dass einige frühe Erntemodelle die negativen Auswirkungen des Klimawandels auf die Nahrungsmittelproduktion unterschätzt haben. Das bedeutet, dass die Ernährungssicherheit von mehr Menschen als erwartet durch den Klimawandel bedroht sein wird.

Internationaler Handelswettbewerb könnte die Bedrohung der globalen Ernährungssicherheit durch den Klimawandel verstärken

mein Land verfügt zwar nur über 7 % der weltweiten Ackerfläche, ernährt aber 21 % der Weltbevölkerung. Die Schaffung eines solchen „Weltwunders“ ist untrennbar mit der harten Arbeit unseres Volkes, der stabilen Entwicklung der Agrarwissenschaft und -technologie sowie der starken Unterstützung der Agrarreform durch den Staat verbunden. Neben diesen Faktoren ist der historische Wandel der chinesischen Bevölkerung von der Situation, in der sie „genügend ernährt“ wird, zur Situation, in der sie „gut ernährt“ wird, auch darauf zurückzuführen, dass China im Rahmen des globalisierten Handels die Ressourcen des internationalen Marktes voll ausschöpfte und seine strukturellen Widersprüche im Getreidesektor durch moderate Getreideimporte und -exporte verbesserte.

Chinas Importe von Mais, Weizen und Sojabohnen stiegen von 2010 bis 2022 deutlich an (Foto: Yukiko Nozaki, 2021)

Am Beispiel Weizen ist China nicht nur der weltweit größte Weizenproduzent und -verbraucher, sondern auch ein wichtiges internationales Weizenhandelsland . In den Anfangsjahren zielte die Weizenproduktion meines Landes vor allem darauf ab, das Problem der Ernährung und Kleidung der Bevölkerung zu lösen, und der Ertrag pro Hektar wurde als primärer Messindikator verwendet. Da sich jedoch der Lebensstandard der Menschen verbessert, steigt auch ihre Nachfrage nach hochwertigem Weizen von Jahr zu Jahr. Als Folge dieser Nachfrageverschiebung gibt es in meinem Land eine Überproduktion an normalem Weizen, aber einen Mangel an hochwertigem Weizen.

Ein Bauer versprüht Pestizide auf einem Weizenfeld in Nantong, Jiangsu (Fotoquelle: Global Times)

Auf dem internationalen Agrarmarkt exportieren die Vereinigten Staaten große Mengen preiswerten, hochwertigen Weizens, wobei sie sich auf ihren fortgeschrittenen und weitverbreiteten Grad der Mechanisierung der Landwirtschaft und hohe Agrarsubventionen verlassen. Angesichts des Mangels an landwirtschaftlichen Flächen und der hohen Arbeitskosten in meinem Land kann der Import von Weizen aus den Vereinigten Staaten sowohl die Nachfrage auf dem Inlandsmarkt decken als auch die nationalen Lebensmittelausgaben senken. Gleichzeitig sammelt mein Land, um zu vermeiden, dass „niedrige Getreidepreise den Bauern schaden“, immer noch große Mengen des von den Bauern angebauten gewöhnlichen Weizens und verkauft den alten Weizen als Futtermittel an Nachbarländer wie Südkorea, die Philippinen und Vietnam. Damit wird nicht nur der Bedarf dieser Länder an Futtergetreide gedeckt, sondern auch den tatsächlichen Interessen unserer Landwirte Rechnung getragen.

Weizenimporte meines Landes im Jahr 2021 (Fotoquelle: China Grain Network)

Obwohl der internationale Handel meinem Land bei der Lösung des Problems der strukturellen Widersprüche im Getreidesektor hilft, müssen wir uns auch darüber im Klaren sein, dass der Markt ein zweischneidiges Schwert ist. Schwankungen auf dem internationalen Getreidemarkt wirken sich über die Handelsbeziehungen auf die Ernährungssicherheit verschiedener Länder aus. Mit dem Klimawandel werden in Zukunft größere Risiken und Herausforderungen für die globale Ernährungssicherheit bestehen. Kürzlich wurden die neuesten Forschungsergebnisse des Forschungsteams von Zhang Tianyi vom Institut für Atmosphärenphysik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften in der Fachzeitschrift „On Earth“ veröffentlicht. Sie zeigen, dass bei einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um 2 °C Veränderungen in der Weizenertragsverteilung und im Wettbewerb auf dem internationalen Handelsmarkt den Widerspruch zwischen weltweitem Weizenangebot und -nachfrage verschärfen werden. Angesichts dieser Herausforderung betonte die Studie, dass die Verbesserung der Nahrungsmittelautarkie der Länder der Schlüssel zur Gewährleistung der Ernährungssicherheit sei. Die Studie fand in den etablierten Wissenschafts- und Nachrichtenmedien im In- und Ausland breite Beachtung.

Verteilung der Veränderungen der weltweiten Weizenproduktion (a) und der Preise (b) im Verhältnis zu den aktuellen Durchschnittswerten unter den aktuellen und den sich um 2 °C erwärmenden Klimabedingungen (Bildquelle: Zhang et al. 2022)

Die Studie zeigt, dass die Klimaerwärmung das Ungleichgewicht zwischen Angebot und Nachfrage in der globalen Weizenindustriekette verschärfen wird. Da sich das gemäßigte Klima nach Norden ausbreitet und die steigende Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre die Photosynthese der Pflanzen bis zu einem gewissen Grad fördern kann, könnte der weltweite durchschnittliche Weizenertrag um etwa 1,7 % steigen. Allerdings war der Produktionsanstieg vor allem auf die stärker entwickelten Weizen exportierenden Länder und Regionen in mittleren und hohen Breiten zurückzuführen, während die Weizenproduktion in einigen Ländern und Regionen in niedrigeren Breiten, die große Mengen Weizen importieren müssen, deutlich zurückgegangen ist. Nach den allgemeinen Regeln des internationalen Handelsmarktes führt eine sinkende Produktion der Weizen importierenden Länder zu einer Erhöhung der Weizenpreise auf dem internationalen Getreidemarkt und damit zu einer Erhöhung der Getreideimportkosten dieser Länder. Der Forscher Zhang Tianyi sagte: „Die steigenden Kosten für Nahrungsmittelimporte werden den Aufbau einer Nahrungsmittelautarkie in den Weizen importierenden Ländern weiter behindern, ihre passive Situation in Bezug auf die Ernährungssicherheit verfestigen und das Ungleichgewicht der globalen Ernährungssicherheit verschärfen.“

Verteilung der Veränderungen der weltweiten Weizenproduktion (c) und der Preise (d) im Verhältnis zu den aktuellen Durchschnittswerten unter den gegenwärtigen und den sich um 2 °C erwärmenden Klimabedingungen (Bildquelle: Zhang et al. 2022)

Angesichts der Tatsache, dass der Klimawandel die Verteilungsunterschiede bei den weltweiten Nutzpflanzen verschärfen und damit den Druck auf die Entwicklungsländer hinsichtlich ihrer Ernährungssicherheit erhöhen wird, haben einige Entwicklungsländer erkannt, wie wichtig es ist, ihre Nahrungsmittelautarkie zu verbessern. So unterzeichneten beispielsweise die ägyptische Nationale Agentur für Fernerkundung und Weltraumforschung und das Institut für landwirtschaftliche Ressourcen und landwirtschaftliche Zonierung der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften im Dezember 2021 ein Memorandum zur Zusammenarbeit im Rahmen des chinesisch-ägyptischen gemeinsamen Labors für grüne Entwicklung der Landwirtschaft, um angesichts künftiger klimatischer Herausforderungen eine internationale Zusammenarbeit im Bereich der intelligenten Landwirtschaft durchzuführen und die Klimaresistenz von Weizen zu verbessern.

Aufbau einer Schicksalsgemeinschaft für die Menschheit, gemeinsame Bewältigung der Nahrungsmittelkrise

Als die Menschen das erste Weizenkorn in die Erde steckten, hofften sie, damit ihren Magen zu füllen. Doch mehr als zehntausend Jahre sind vergangen, der Hunger ist nie verschwunden und auch heute noch leiden viele Menschen auf der Welt Hunger. Einer Studie des Ernährungsprogramms der Vereinten Nationen zufolge gehen weltweit bis zu 811 Millionen Menschen regelmäßig hungrig zu Bett. Dies entspricht fast 9,9 % der Weltbevölkerung, wie aus dem Bericht „State of Food Security and Nutrition in the World 2021“ hervorgeht. Die schweren Hungerjahre, die die ältere Generation der Chinesen erlebte, haben uns tiefgreifend bewusst gemacht, wie wichtig die Nahrungsmittelautarkie eines Landes ist.

(Bildquelle: earth.org)

Angesichts der aktuellen Herausforderungen, die der Klimawandel für die Ernährungssicherheit darstellt, rufen wir alle Länder dazu auf, die landwirtschaftliche Technologiekooperation zu intensivieren, die Fähigkeit der vom globalen Klimawandel gefährdeten Länder zur Gewährleistung ihrer Ernährungssicherheit zu verbessern und durch eine stabile Lebensmittelversorgungskette und ein faires Regulierungssystem ein humaneres Welternährungssystem aufzubauen, damit die Welt keinen Hunger mehr hat.

Quellen:

[1] Zhang, T.*, van der Wiel, K.*, Wei, T., Screen, J., Yue, X., Zheng, B., Selten, F., Bintanja, R., Anderson, W., Blackport, R., Glomsrød, S., Liu, Y., Cui,

[2] Zhang, T.*, Li, T., Yang, X., Simelton E. 2016. Modellverzerrungen in der Reisphänologie unter wärmeren Klimazonen. Wissenschaftliche Berichte, 6, 27355.

[3] Diffenbaugh, NS, Singh, D., Mankin, JS, Horton, DE, Swain, DL, Touma, D., Charland, A., Liu, Y., Haugen, M., Tsiang, M., und Rajaratnam, B. (2017). Qualifizierung des Einflusses der globalen Erwärmung auf beispiellose extreme Klimaereignisse. Proz. Natl. Akad. Wissenschaft USA 114, 4881–4886.

[4] Yukiko Nozaki,2021. Chinas Getreideimporte nehmen rapide zu – die durch die steigenden Preise ausgelöste Erwartung auf einen Anstieg der Innovationen. Monatsbericht des Global Strategic Studies Institute von Mitsui & Co.

[5] IPCC 2019 Sonderbericht über Ozean und Kryosphäre in einem sich wandelnden Klima

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[7] NOAA National Centers for Environmental Information, State of the Climate: Monthly Global Climate Report für Juni 2022, online veröffentlicht im Juli 2022, abgerufen am 28. August 2022 von https://www.ncei.noaa.gov/access/monitoring/monthly-report/global/202206/supplemental/page-1.

[8] https://earth.org/global-food-security/

[9] http://sh.cma.gov.cn/sh/qxkp/qhbh/gnwdt/202201/t20220128_4478381.html

[10] https://www.weforum.org/agenda/2022/07/heat-waves-climate-change-europe-northern-hemisphere/

[11] http://www.workercn.cn/c/2022-07-16/7101658.shtml

[12] https://ricetoday.irri.org/crop-models-underestimate-climate-change-impact-on-global-rice-produktion/

[13] https://www.guancha.cn/internation/2021_08_09_602296.shtml

[14] https://www.scientificamerican.com/arabic/articles/news/warming-increases-wheat-price/