Selbst mit einer gewissen Anpassung der Landwirtschaft an die Erderwärmung verringert sich künftig die weltweite Ernte.

Einer Studie zufolge reduziert jedes zusätzliche Grad-Celsius die Fähigkeit der Welt, Nahrungsmittel zu produzieren, um 120 Kilokalorien pro Person und Tag oder um 4,4 Prozent des empfohlenen Tagesverbrauchs.

"Wenn sich das Klima um 3 Grad erwärmt, ist das so, als würde jeder Mensch auf der Welt das Frühstück auslassen", sagte einer der Hauptautoren, Solomon Hsiang von der Stanford Universität in Kalifornien. Die Universität verweist jedoch darauf, dass Nahrung bereits jetzt ungleich verteilt ist. Schon jetzt müssten mehr als 800 Millionen Menschen zeitweise einen oder mehrere Tage lang ohne Nahrung auskommen, weil sie keinen ausreichenden Zugang dazu haben.

Das Team hatte die Entwicklung von sechs Nahrungspflanzen in rund 12.700 Regionen von 54 Ländern analysiert: Mais, Sojabohne, Reis, Weizen, Maniok und der Hirse Sorghum. Diese Stichprobe decke etwa zwei Drittel der weltweiten Kalorienproduktion ab, schreibt es im Fachjournal "Nature".

Anpassung an veränderte Bedingungen bereits berücksichtigt

Bei einem mittleren Klimaszenario rechnen die Forscher selbst bei einer gewissen Anpassung bis Ende des Jahrhunderts mit einer Verminderung der Erträge um global 11 Prozent, bei ungebremsten Emissionen mit rund 24 Prozent. Kurzfristig - also bis 2050 - sei ein Rückgang um rund 8 Prozent zu erwarten - unabhängig vom weiteren Emissionsverlauf, da die Entwicklung für diesen Zeitraum maßgeblich durch das CO2 bestimmt wird, das bereits jetzt in der Atmosphäre ist.

Vereinte Nationen wollen besonders betroffene Regionen finden

Das Forschungsteam arbeitet mit dem Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen zusammen, um ein System zu entwickeln, das Gemeinden identifiziert, die am stärksten von Ertragsrückgängen bedroht sind. Dies solle auch zeigen, wo gezielte Unterstützung am wirksamsten sein kann. Der Fokus liege darauf, wie wir verhindern können, dass die aufgezeigte Zukunft Realität wird - "selbst wenn wir es auf der Emissionsseite nicht hinbekommen", sagte Hsiang.

Besonders gravierend sollen die Ernteverluste bis Ende des Jahrhunderts im höchsten Emissionsszenario beim Mais in den USA, in Ostchina und im südlichen Afrika ausfallen. In Europa variieren die Auswirkungen bei Mais je nach Breitengrad: von Ertragszuwächsen um plus 10 Prozent im Norden bis hin zu minus 40 Prozent Verlusten im Mittelmeerraum. Beim Weizen gebe es Ertragseinbußen von 15 bis 25 Prozent in Osteuropa, Westeuropa, Afrika und Südamerika sowie 30 bis 40 Prozent in China, Russland, den USA und Kanada. Auch bei Soja haben die USA demnach große Ernterückgänge.

Insbesondere in mehreren nördlichen Regionen erwarten die Forscher dagegen eine Erntesteigerung verschiedener Pflanzen. So könnten einige Regionen in Kanada, China und Russland vom Klimawandel profitieren.

USA als Verlierer, Russland und China Profiteure

Besonders schwer könnte es dagegen die USA treffen. "Regionen im Mittleren Westen, die heute hervorragend für den Anbau von Mais und Soja geeignet sind, werden bei starker Erwärmung regelrecht überrollt", sagte Mitautor Andrew Hultgren von der Universität von Illinois Urbana-Champaign. Hsiang ergänzte: "Das ist im Grunde, als würden wir unsere landwirtschaftlichen Profite ins Ausland schicken. Kanada, Russland und China werden die Nutznießer sein - wir in den USA gehören zu den Verlierern."

Anpassung ist eingerechnet

Im Gegensatz zu früheren globalen Analysen berücksichtigten die Projektionen des Teams die Anpassung an den Klimawandel sowie steigende Einkommen. In einem Szenario, in dem der Treibhausgasausstoß stark steigt, könnten diese Faktoren bis 2050 rund 23 Prozent der klimabedingten Verluste abfangen, bis 2100 könnten es 34 Prozent sein. Bei moderatem Anstieg der Emissionen wären es 6 und 12 Prozent.

Die Forscher bezogen ein, was Landwirte aktuell tun, um mit schwankenden und sich ändernden Wetterbedingungen klarzukommen, und wie wirksam das ist. Dazu zählten etwa Sortenumstellungen sowie die Anpassung von Düngung und Bewässerungsintensität, soweit dies finanziell möglich ist, nicht jedoch etwa die Verlagerung von Getreideanbaugebieten in kältere Regionen.

"Die Studie ist ein interessanter und wertvoller Beitrag, der die wissenschaftliche Diskussion um einen spannenden Ansatz bereichert. Ich wäre aber vorsichtig, sie als tatsächliche Vorhersage zu interpretieren", sagte Christian Troost von der Universität Hohenheim. Der Ansatz, die bisherigen Anpassungen an Klimavariabilität in die Berechnungen einzubeziehen, sei sinnvoll. Die offene Frage bleibe aber, wie gut diese die zukünftigen Anpassungen an längerfristigen Klimawandel vorhersagen können.

Studie soll Gefühl für das Ausmaß geben

Auch die Forscher verweisen darauf, dass sie viele künftige Entwicklungen nicht vorhersehen können und daher nicht in die Projektionen aufgenommen haben. Dazu gehören laut Hultgren die zukünftige Ausbreitung von Schädlingen oder etwaige große Sprünge in der Anpassung durch neue gentechnisch veränderte Pflanzen.

Die Studie konnte daher - wie andere auch - nicht aufzeigen, wie sich die gesamte Ernte tatsächlich entwickelt. Die prognostizierten Ertragseinbußen verstehen die Autoren vielmehr als Abweichungen von einem zukünftigen durchschnittlichen Ertragstrend, der von noch unbekannten Faktoren getrieben werde. "Tatsächlich vermitteln unsere Ergebnisse ein Gefühl für das Ausmaß an Innovationen, das erforderlich ist, um die globale Ernährungssicherheit aufrechtzuerhalten", schreibt das Team.