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AgroClim

Project name: AgroClim - Evolution of agricultural productivity and drought hazards with respect to climate change conditions in Styria
Project leader:

Andreas Gobiet (Uni Graz)

Project team:Georg Heinrich
Martin Steiner
Partners:A. Schaumberger (HBLFA Raumberg-Gumpenstein)

Sponsor:

Amt der Steiermärkischen Landesregierung FA 10A: Agrarrecht und ländliche Entwicklung (AgroClim 1)
Zukunftsfonds Steiermark (AgroClim 2)

Duration:Oct. 2007 - Mar. 2009

 

Abstract:

The productivity of agriculturally used areas depends on a series of factors, in which climate, soil, and the type of cultivation are the most important ones. Up to now, meterological observations and soil characteristics from historic periods were commonly combined to prepare spatially highly resolved productivity analysis of grassland via growth models which are implemented into Geographic Information Systems (GIS). How productivities and hazards from droughts will behave in future periods under climate change conditions is part of the project AgroClim. Investigations concerning this matter can only be conducted by means of coupling climate and growth models. Based on regional climate change scenarios from the project reclip:more Research for Climate Protection: Model Run Evaluation (grid spacing 10 km) new scenarios with a higher resolution (grid spacing 3 km) will be generated by re-applying a regional climate model (RCM), which are proper suited for the spatially highest resolved growth model (grid spacing 50 m).

The methodological main-objective of the project is to develop a coupled regional climate growth model with the aid of the methods mentioned above. The study area is the Styrian territory. Because grassland in Styria is the main type of agricultural exploitation, the main-focus of the project lies on hazards of grassland by means of droughts from climate change.

 

Results (in German):

 

Die zu erwartenden Klimaänderungen von Temperatur und Niederschlag in der Steiermark bis 2050 sind in Tab. 1 und Tab. 2 dargestellt. Die Temperaturänderung reicht in der Steiermark von 1.9 °C (Winter) bis 2.6 °C (Sommer und Herbst) wobei im Mürztal, Murtal und im Randgebirge höhere Werte als im Nordstau und im Alpenvorland (siehe Abb. 1) zu erwarten sind. Die Niederschlagsänderungen sind stark von der Jahreszeit abhängig und im Alpenvorland am stärksten ausgeprägt. Die stärksten Abnahmen ergeben sich im Herbst (bis –35 %) und die stärksten Zunahmen im Winter (bis +25%).

Die Klimaänderung von zwei Trockengefährdungsindizes, welche aufgrund ihrer guten Korrelationen mit mehrmähdigen Wiesen in AgroClim1 ausgewählt wurden, ist in Abb. 2 über den gesamten Alpenraum dargestellt: Der ausschließlich vom Niederschlag abhängige Standardized Precipitation Index (links) zeigt eine starkes Nord-Süd Gefälle (mehr Niederschlag im Norden, weniger Niederschlag im Süden). Wird die Temperaturänderung zusätzlich beachtet (Aridity Index (rechts)) zeigt sich, dass der gesamte Alpenraum in allen Saisonen, insbesondere aber im Sommer und Herbst, in Zukunft einem größeren Trockenheitsrisiko ausgesetzt sein wird.

 

Detailliertere Untersuchungen zeigen, dass durch den Temperaturanstieg vor allem die Süd- und Oststeiermark, insbesondere in den Sommermonaten Juli und August, mit extremen Hitzeperioden mit über 35 °C zu kämpfen haben wird. In den inneralpinen Tallagen wird es auch in der Mur- und Mürzfurche zu extremen Hitzetagen kommen. In den höheren Lagen werden die wärmeren Temperaturen das raue Klima mildern.

Das Grünland (siehe Abb. 3 für ein Szenario der Grünlanderträge 2041-2050) kann bei den heißen Temperaturen und einem einhergehenden Wassermangel – insbesondere an Südhängen auf seichtgründigen Böden „ausbrennen“. In extremen Jahren ist ein Wachstumsstillstand in Trockenperioden durchaus wahrscheinlich und kann in weiterer Folge auch zur Zerstörung der Grasnarbe führen. Treten häufiger derartig trockene und heiße Sommer auf, so wird sich das Grünland aus diesen Gebieten zurückziehen. Fettwiesen wandeln sich in Trockenrasen. In den südlichen Landesteilen wird die traditionelle Grünlandwirtschaft nur mit großen Anstrengungen aufrechtzuerhalten sein, die Rationen für die Rinder könnten dann vorwiegend aus Silomais und Feldfutter bestehen bzw. könnte die Anzahl an rinderhaltenden Betrieben stark sinken. In den raueren und den milden Lagen wird es im Sommer gute Bedingungen für die Silage- und Trockenfutterproduktion geben. Die Erträge werden auf kristallinen Böden in den Höhenstufen leicht zunehmen, auf Kalkuntergrund und südexponierten Flächen werden wir auch hier das Sommerloch verspüren.

Bei Getreide und Raps kann die zu erwartende Klimaänderung zu einer „rascheren“ Notreife und bei Mais und Kürbis zur schnelleren Abreife und damit zu Ertragseinbrüchen führen. Die Abreife von Wein- und Obstsorten werden in den trockenen und heißen Sommermonaten oftmals rascher erfolgen. Der Zuckergehalt beim Wein wird, sofern die Blattmasse nicht zu früh geschädigt wird, höhere Klosterneuburger Grade erreichen. Beim Apfel kann der Säuregehalt allerdings unter den gewohnten Werten zu liegen kommen und die Haltbarkeit könnte dadurch gestört sein. Der Silomaisanbau wird sein Anbaugebiet in den besten Berglagen erweitern, sofern nicht der Maiswurzelbohrer auch hier in die Fruchtfolgengestaltung massiv eingreift. Einhergehend mit den höheren Temperaturen sind auch vermehrt Probleme mit Pilzkrankheiten zu erwarten, welche sich viel rascher ausbreiten werden.

Abschließend sei neben den oben beschriebenen Problemkreisen angemerkt, dass durch geeignete Anpassungsmaßnahmen und Einsatz neuer Kulturen auch neue Chancen und Ertragsgewinne entstehen können. Bei allen Kulturen werden jedenfalls angepasste Sorten mit einer gewissen Resistenz gegen Trockenheit und verstärkten Krankheitsdruck zum Einsatz kommen. Auf diesem Gebiet ist in den nächsten Jahren intensive Forschungsarbeit von Nöten..

 

References:

Gobiet A., G. Heinrich, A. Schaumberger,
AgroClim I – Landwirtschaftliche Ertragsentwicklung und Trockengefährdung unter geänderten Klimabedingungen in der Steiermark (in German),
Abschlussbericht, Wegener Center, Universität Graz und Lehr- und Forschungszentrum Landwirtschaft Raumberg-Gumpenstein, Austria, June 2007.

Gobiet A., K. Buchgraber, G. Heinrich, M. Steiner, A. Leuprecht, M. Themeßl, A. Schaumberger,
AgroClim II – Landwirtschaftliche Ertragsentwicklung und Trockengefährdung unter geänderten Klimabedingungen in der Steiermark (in German),
Endbericht, Wegener Center, Institutsbereich für Geophysik, Astrophysik und Meteorologie ,Universität Graz und Lehr- und Forschungszentrum Landwirtschaft Raumberg Gumpenstein (LFZ), Austria, March 2009.

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