Klimawandel in Norddeutschland Welche Auswirkungen, Folgen und Handlungsbedarfe zeichnen sich ab?

Land- und Forstwirtschaft, Fischerei

Durch die Freisetzung von Treibhausgasen (Methan, Kohlendioxid und Lachgas) trägt die Landwirtschaft zur Erhöhung der Treibhausgaskonzentration in der Atmosphäre bei und zählt mit zu den bedeutendsten Verursachern. Die wichtigsten Quellen der landwirtschaftlichen Treibhausgasemission sind Viehhaltung, landwirtschaftlich genutzte Böden sowie der Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden. Andererseits wirkt sich der Klimawandel vielfach auf Land- und Forstwirtschaft aus, so dass Anpassungen an die veränderten Bedingungen notwendig sind.

© Michael Fritz

Anpassungs- und Klimaschutzmaßnahmen wirken sich oft gegensätzlich aus. Die Auswirkungen der verschiedenen Maßnahmen, wie z. B. der Anbau klimaangepasster Sorten, die Erhöhung des Kohlenstoffspeichers von Wäldern durch Nutzungsverzicht oder der Anbau von nachwachsenden Rohstoffen statt von Lebensmitteln, werden derzeit kontrovers diskutiert.

Die Verwendung von Stickstoffdünger zählt zu den bedeutends­ten landwirtschaftlichen Emissionsquellen von Treibhaus­gasen. Eine Verminderung dieser Emissionen kann erreicht werden, indem u. a. die Ausbringungstechnik, die Düngemenge und der Düngezeitpunkt optimiert werden. Zudem könnten landwirtschaftliche Treibhausgasemissionen in der Viehhaltung reduziert werden, indem z. B. die Milchleistung von Kühen gesteigert wird, so dass der emittierten Treibhausgasmenge eine höhere Produktmenge gegenübersteht, wobei zu bedenken ist, dass dieses Potenzial schon heute an Grenzen stößt und oft nicht mit dem Tierwohl zu vereinbaren ist. Auch ökologische Landwirtschaft wird häufig als Möglichkeit zur Reduzierung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen beschrieben. Durch den Verzicht auf mineralischen Stickstoff­dünger und Pestizide sowie durch den geringeren Viehbesatz werden die Treibhausgasemissionen gegenüber der traditionel­len Landwirtschaft verringert. Auch die Erzeugung der Futter­mittel im Betrieb vermeidet Transportemissionen und Emissio­nen durch Landnutzungsänderungen in den Erzeugerländern von Futtermitteln. Die flächenbezogenen Stickoxidemissionen sind beim ökologischen Landbau signifikant niedriger als beim traditionellen Landbau. Werden die Stickoxidemissionen aber auf Produktmengen bezogen, schneidet der traditionelle Landbau signifikant besser ab.

Im Gegensatz zur Landwirtschaft ist die Forstwirtschaft eine Senke von Treibhausgasen, da sie Kohlendioxid speichert. Durch die Nutzung von Holz als Energieträger wird im Gegen­satz zu fossilen Energieträgern kein zusätzliches CO2 in den globalen Kohlenstoffkreislauf eingebracht, sondern Kohlenstoff im System Atmosphäre–Wald–Holzprodukte verlagert. Daher stellt die energetische Substitution ein bedeutendes Minde­rungspotenzial dar.

Der Klimawandel wirkt sich schon heute auf die Standort­faktoren aus und beeinflusst somit den Anbau von Kulturpflanzen und die Tierhaltung. Durch die veränderte Ausbreitung von Krankheitserregern muss der Pflanzenschutz entsprechend angepasst werden. Zudem kann es zu Veränderungen im Bewässerungsbedarf und in der Bodenfruchtbarkeit kommen. Diese Faktoren können zu Ertrags­ und Gewinneinbußenführen und so das Risiko der landwirtschaftlichen Produktion erhöhen.

Das Zusammenspiel von Niederschlag, Wasserhaltekapazität des Bodens und Verdunstung ist entscheidend für eine ausrei­chende Wasserversorgung der Pflanzen: Weniger oder gleich­bleibender Niederschlag in Kombination mit einer durch höhere Temperaturen gesteigerten Verdunstung führen dazu, dass der Wassergehalt des Bodens absinkt. Infolgedessen kann es bei Pflanzen zu Wassermangel kommen.

Die beobachtete Erwärmung hat bereits zu einem deutlich früheren Blühbeginn von Obstgehölzen geführt. Im Alten Land blühen die Obstgehölze heute etwa zwei Wochen früher als Mitte der 1970er-Jahre. Mit dem früheren Blühbeginn haben sich auch die Erntezeiten auf einen früheren Termin verscho­ben. Durch mildere Winter wird die Frosthärte der Bäume verringert. Dies kann zu einer Zunahme von Spätfrostschäden führen. Durch wärmere Phasen im Winter kann der Stoffwech­sel von Bäumen während der Winterruhe aktiviert werden. Dies erzeugt physiologischen Stress und wirkt sich negativ auf die Vitalität der Bäume aus. So müssen Obstgehölze über einen längeren Zeitraum kühleren Temperaturen zwischen ca. 3 und 10 °C ausgesetzt sein, um die Blütenbildung auszulösen. Gerade in den wintermilden nordwestlichen Regionen Deutsch­lands kann dieser Kältereiz, der zur Überwindung der Winter­ruhe unerlässlich ist, im Zuge des Klimawandels erst später erfüllt sein. Zu hohe Herbst-­ und Wintertemperaturen stören diesen Prozess und führen zu einem unregelmäßigen und verspäteten Blühbeginn.

Unter den Getreidearten stellt Weizen die höchsten Ansprüche an die klimatischen Bedingungen. Er verlangt wintermildes und sommerwarmes Klima mit hoher Strahlungsintensität sowie eine ausreichende Wasserversorgung während der Vegetationszeit. Wintergerste ist weniger hitzeempfindlich als Winterweizen. Im Vergleich zu Winterweizen ist der Wasserver­brauch der Gerste geringer, da ein größerer Teil der vegetativen Entwicklung im Herbst und Winter erfolgt.

Sofern kein Mangel an Licht, Wasser und Nährstoffen besteht, wirkt die erhöhte CO2-­Konzentration stimulierend auf das Wachstum von sogenannten C3­-Pflanzen. Zu diesen Pflanzen zählen Bäume und die meisten landwirt­schaftlichen Kulturpflanzen wie z. B. Getreide oder Hackfrüchte. Hingegen reagieren C4­-Pflanzen wie Mais unter stark erhöhten CO2­-Konzentrationen mit verringerter Biomasseproduktion.

In Norddeutschland sind Kiefern, Eichen, Buchen und Fichten die häufigsten und somit für die Forstwirtschaft relevantesten Baumarten. Buchen wachsen im nordwestdeutschen Küsten­raum auf nährstoffarmen und trockenen Dünensanden, obwohl diese Böden nicht zu ihren bevorzugten Standorten gehören. Die Buche kann aufgrund ihrer hohen Trockenstresstoleranz auch trockene Phasen überstehen. Eine dichtere Abfolge von Trockenjahren könnte jedoch zur Destabilisierung von Buchen­wäldern führen.

Eichen finden optimale Wuchsbedingungen auf tiefgründigen, frischen bis feuchten Böden. Sie gedeihen aber auch gut auf trockenen Böden und vertragen sommerliche Trockenzeiten meist ohne Schaden. Bei zunehmender Trockenheit wird sich die Eiche wahrscheinlich gegenüber anderen Baumarten am besten anpassen, da sie sich aufgrund ihrer tiefreichenden Pfahlwurzel zunehmend auf den Trockengebieten Norddeutsch­lands ausbreiten könnte. Von einem wärmeren Klima würden aber auch andere wärmetolerante Baumarten wie Hainbuche oder Sommerlinde profitieren.

Kiefern haben derzeit das höchste Ausbreitungsgebiet aller heimischen Baumarten, da sie eine hohe klimatische Anpas­sungsfähigkeit besitzen (9–20 °C Sommertemperatur, 400–2500 mm Jahresniederschlag, 0–20 °C Wintertemperatur). Daher wird sie auch in Zukunft eine Hauptbaumart bleiben.

Fichten verfügen hingegen über ein vergleichsweise schlechtes Anpassungspotenzial. So wurden im Trockensommer 2003 bei der Fichte im Vergleich zu anderen Baumarten die größten Zuwachsrückgänge beobachtet. In der Hamburger Metropol­region wächst die Fichte bereits heute außerhalb ihres poten­ziellen Areals. Durch die Zunahme warm­trockener Sommer würde die Region zu einem ungünstigen Standort für den Fichtenanbau werden.

Die Klimaänderungen könnten auch Folgen für das Auftreten von Krankheiten, Pflanzenschädlingen und in der Landwirt­schaft für Unkräuter haben und zu Ertragseinbußen oder gar zum Ausfall ganzer Kulturen oder Bestände führen. Zwischen Pathogenen (Viren, Bakterien, Pilze), Überträgern (Zwischen­wirte) und Wirtspflanzen bestehen komplexe Wirkungsbezie­hungen, die durch den Klimawandel beeinflusst werden können. Durch wärmere Sommer und verlängerte Vegetations­perioden nimmt die Lebensaktivität von Schadorganismen zu.

Abb7.5 Klimawandel und Schaedlinge

In milderen Wintern sinkt die Mortalitätsrate von Schädlingen, was im Folgejahr zu höheren Befallsdichten führen kann. Trockene Sommer können sich mindernd auf Schäden durch Pilzkrankheiten auswirken, da Pilze in ihrer Entwicklung auf feuchte Bedingungen angewiesen sind. Veränderte Klima­ bedingungen fördern auch die Ansiedlung neuer, aus anderen Erdteilen stammender Pflanzen, sog. Neophyten. Verfügen diese über eine hohe Konkurrenzstärke und über hohe Repro­duktionsraten sowie über Herbizid-­Unempfindlichkeit, können sie schnell Ackerflächen oder Grünland besiedeln und zu Ernteeinbußen führen.

Fischerei

Die Nordsee ist eines der wichtigsten Fischereigebiete der Welt. Rund 27 % der Anlandungen in Deutschland stammen aus der Nordsee. Die kommerzielle Fischerei der Nordsee wird über­wiegend von Norwegen, Großbritannien, Dänemark, Russland, den Färöern, den Niederlanden sowie in geringerem Maße von Deutschland, Schweden, Frankreich und Belgien betrieben.

© Meinke

Von Bedeutung sind in der Hochseefischerei vor allem Hering, Makrele und Wittling, in der Kutter-­ und Küstenfischerei Seelachs und Krabben. Die Erwärmung hat in Nordwesteuropa generell zu einer Zunahme von Warmwasserarten aus südliche­ren Gebieten geführt. Nördliche Kaltwasserarten sind dagegen in der Nordsee seltener geworden. Typisch für diese Entwick­lung ist die Änderung der Fischgemeinschaften von einer Dominanz durch Arten wie den Hering und die Sprotte hin zu einer Dominanz von Warmwasserarten wie Makrele, Sardine und Sardelle. Die größten Fänge des Kabeljaus wurden in den letzten Jahrzehnten immer weiter im Nordosten der Nordsee und damit auch in tieferen Gewässern erzielt, während Scholle in zunehmendem Maße im Nordwesten der Nordsee gefangen wird. In der südlichen Nordsee gewinnen hingegen die Meer­barbe und der Wolfsbarsch für die Fischerei an Bedeutung.

Weitere neue Fangmöglichkeiten für die Fischerei bieten erhöhte Bestände des Europäischen Seehechtes und des Kalmars. Projektionen für die zukünftige Veränderung der Nordseefischgemeinschaft weisen auf eine weitere Verlagerung nach Norden hin. Ein durch den Klimawandel verändertes Auftreten von Plankton kann sich auf das Nahrungsnetz auswirken und so die Jahrgangsstärke der Fischbestände beeinflussen. Dies hat u. a. zur Reduzierung der Nachwuchsproduktion des Kabeljaus, aber auch vieler Plattfische beigetragen.

Eine weitere Folge des Klimawandels ist die Versauerung des Meerwassers durch die vermehrte Aufnahme von Kohlendioxid aus der Luft. Dabei sind zuerst Tiere mit Hüllen und Skeletten aus Kalk gefährdet. Effekte sind bereits dokumentiert für Miesmuschel, Auster, Hummer und Kaisergranat.

Im Zusammenhang mit dem Klimawandel ist das mit der Erwärmung vermehrte Auftreten von Krankheitserregern ein weiteres bedeutendes Problem für die Nordseefischerei. In Schalentieren kommen insbesondere Vibrionen vor. Dabei handelt es sich um Bakterien, die sehr von den vorherrschen­den Salzgehalt­ und Temperaturbedingungen abhängig sind. Diese Vibrionen sind gefährlich für die menschliche Gesund­heit und vermehren sich insbesondere bei Wassertemperaturen > 18 °C und während sommerlicher Hitzewellen. Andere Krankheitserreger wie das Norovirus treten häufig während kalter Winter nach Perioden mit starken Niederschlägen und dem darauffolgenden Abfluss von Wasser aus Kanalisationen auf. Insgesamt kann das Auftreten dieser Krankheitserreger zur zeitlich begrenzten Aussetzung der Fischerei führen.