Landwirtschaft und Klimawandel in Pakistan

Landwirtschaft und
Klimawandel in
Pakistan
Prof. i. R. Dr. H. J. Schwartz
Fachgebiet Nutztierökologie
Humboldt-Universität zu Berlin
Landwirtschaft in Pakistan –
Potentiale und Limitationen
Bevölkerungswachstum in Pakistan seit 1951
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
1951
Quelle: Ghulam Rasul 2008
1961
1971
1981
1991
2001
2010
[kcal / Kopf / Tag]
Versorgung pro Kopf mit Nahrung pflanzlichen und
tierischen Ursprungs in Pakistan seit 1963
http://faostat.fao.org
Entwicklung des gesamten Getreideanbaus
in Pakistan seit 1967
40000
35000
30000
25000
20000
15000
10000
5000
0
1967
1977
Abaufläche [000 ha]
http://faostat.fao.org
1987
Ertrag [kg/10 ha]
1997
2007
Produktion [000 t]
Entwicklung der Milchproduktion in Pakistan
seit 1967
25
Kuhmilch [Millionen t]
Büffelmilch [Millionen t]
20
15
10
5
0
http://faostat.fao.org
1967
1977
1987
1997
2007
Regenfallzonen
in Pakistan
The New Oxford Atlas for Pakistan;
Oxford University Press, 2002
Dichte der photosynthetisch aktiven
Vegetation in
Pakistan am Ende
der MonsunSaison
NOAA Satellite Image September 1996
ESRI Data and Maps 1999 Volume 1
Entwicklung der Bewässerungsflächen in
Pakistan seit 1965
http://www.fao.org/nr/water/aquastat/dbase/index.stm
Entnahme von Oberflächenwasser in
Pakistan
[% des erneuerbaren Oberflächenwassers pro Jahr]
Gesamtentnahme
99,9
Landwirtschaft
94
Industrie
4
Haushalte
2
EarthTrends 2003 http://earthtrends.wri.org
Afghanistan
China
(1)
(2)
(3)
(1)
(4)
Pakistan
(5)
(1)
(1) Indus
(2) Jhelum
(3) Chenab
(4) Ravi
(5) Sutlej
Indien
Erneuerbare Wasserressourcen in Pakistan
[km³ pro Jahr]
(1) Intern produziertes Grundwasser
55 000
(2) Intern produziertes Oberflächenwasser*
47 400
(3) Zufluss von externem Oberflächenwasser
(4) Abfluss von intern produziertem
Oberflächenwasser
(5) Gesamte verfügbare Wassermenge pro
Jahr
(6) % Abhängigkeit von externen
Wasserressourcen
* Wird aus der Gesamtbilanz gestrichen
181 370
6 700
225 270
75.58
Ökologischer Fußabdruck und Biokapazität in
Pakistan seit 1961 [globale Hektar / Person]
http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/GFN
Ökologischer Fußabdruck und Biokapazität
in Pakistan seit 1961 absolut
120
Fußabdruck
Biokakpazität
[Millionen globale Hectar]
110
100
90
80
70
60
50
40
1961
1971
1981
http://www.footprintnetwork.org/en/index.php/GFN
1991
2001
Klimawandel
Rückzug des Siachen Gletschers zwischen 1989 und 2006
Ca. 100 m pro Jahr in 17 Jahren mit einem gesamten Verlust an Masse von etwa 20 %
Quelle: Ghulam Rasul 2008
Ausmaß der Gletscherschmelze in einen Teilbereich des AstorWassereinzugsgebietes zwischen 1993 und 2005
1993
1993
Quelle: Ghulam Rasul 2008
2005
2005
Astor Gletscher 2009
Quelle: Google Earth Dezember 2009
Häufigkeit von Hitzewellen (mehr als 14 Tage) im
nördlichen Pakistan seit 1980
Häufigkeit von Hitzewellen in 5 Jahren
10
> 30° C
> 35° C
> 40° C
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
1981-85
1986-90
1991-95
1996-00
2000-05
Projizierte Temperaturerhöhungen in Pakistan für
das Jahr 2080, ∆T (°C)
(GCM Ensemble für das A2 Szenario)
Pakistan
Jährlich
4.38
NordPakistan
4.67
SüdPakistan
4.22
Sommer
4.13
4.56
3.90
Winter
4.47
4.72
4.33
¾ Temperaturerhöhungen stärker in Nord-Pakistan als in Süd-Pakistan
¾ Temperaturerhöhungen stärker im Winter als im Sommer
Wirtschaftlich und humanitär bedeutende KlimaKatastrophen der letzten zehn Jahre in Pakistan
¾ Fünfjährige Dürre in Baluchistan, Sindh und im südlichen Punjab
(1998 - 03)
¾ Schwerste Regenfälle (620 mm in wenigen Tagen) in Islamabad
& Rawalpindi (Juli 2001)
¾ Rekordregenfall in der trockenen Tiefebene (120 mm in wenigen
Stunden) um Karachi (Juli 2003)
¾ Schneeschmelze-Fluten der Flüsse Indus & Kabul (Juni 2005)
wegen ungewöhnlich hoher Temperaturen im Gebirge
¾ Zwei tropische Zyklone (Gonu & Yemyin) mit schwersten Folgen
in Baluchistan (2007)
¾ Zwei Gletschersee-Überläufe mit schweren Überflutungen (2008)
Zu erwartende Effekte des Klimawandels auf den
Wassersektor in Pakistan
Steigende
¾Steigender Schmelzwasserablauf (Überflutungen) in
Durchschnittstemperaturen
die Flüsse
¾Saisonale Verschiebung der Wasserverfügbarkeit
Veränderung der
Regenfallsaisonalität
¾Verkürzung und saisonale Verschiebung der
Monsoon-Saison
¾Verkürzung der Winterregen auf den Februar
Steigende Klimavariabilität
zwischen Jahren
¾Schwierigkeiten bei der Flutkontrolle und der Nutzung
von Reservoiren
Steigende
Evapotranspiration
¾Steigender konsumtiver Wasserverbrauch
¾Steigende Versalzung von Oberflächen- und
Grundwasser
¾Sinkende Grundwasserspiegel
Steigende Häufigkeit und
Intensität extremer
Klimaereignisse
¾Mehr Bodenerosion und steigende Sedimentlasten im
Oberflächenwasser
¾Dürreeffekte auf Wasserverfügbarkeit und
Wasserqualität
¾Fluteffekte auf Wasserqualität und
Wasserinfrastrukturen
Landwirtschaft und Klimawandel
Hauptwirkungen des Klimawandels auf
den Ackerbau
1) Temperaturanstieg
Wachstumsperiode
Ernteerträge
Verdunstung
2) CO2 Anstieg
Düngungseffekt auf
Ernteerträge
3) Kombinierter Effekt
Ernteerträge
4) Effekte auf Schädlinge
und Pathogene
5) Effekte auf Genpool
Dauer der Wachstumssaison für Weizen in verschiedenen
Ökozonen abhängig vom Temperaturanstieg
Wachstumstage / Jahr
250
200
150
100
50
Gebirge
Vorgebirge
0
0
1
Tiefebene (halbtrocken)
Tiefebene (trocken)
2
3
4
Temperaturanstieg OC über Grundwert
5
Weizenerträge [kg/ha] in verschiedenen Ökozonen
abhängig vom Temperaturanstieg
Weizenerträge [kg / ha]
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
Gebirge
Vorgebirge
0
1
Tiefebene (halbtrocken)
Tiefebene (trocken)
2
3
4
Temperaturanstieg OC über Grundwert
5
Weizenerträge [kg / ha] in verschiedenen agroklimatischen Zonen Pakistans
(GCM Ensemble für das A2 Szenario)
Zeitraum
2000s
2020s
2050s
2080s
Ebene
Gebirge Vorgebirge
halbtrocken
2600
3950
4500
3100
3750
4350
3700
3150
4250
4000
3000
4100
Ebene
trocken
4300
4250
4200
4100
Hauptwirkungen des Klimawandels auf
die landwirtschaftliche Tierproduktion
1. Temperaturanstieg
Hitzestress für Hochleistungstiere
erhöhter Tränkwasserbedarf
veränderte Futterqualitäten
2. CO2 Anstieg
Düngungseffekt auf
Futtererträge
3. Kombinierter Effekt
Verfügbare Futtermengen
4. Effekte auf Schädlinge
und Pathogene
5. Effekte auf Genpool