Kanadas landwirtschaftlicher Brotkorb wird heißer und trockener, wie eine Studie zeigt

Kanadas wichtigste Anbaugebiete – die Prärieprovinzen – sind in den letzten 120 Jahren heißer und trockener geworden, wie Untersuchungen der University of Alberta zeigen.

A Durchsicht verschiedener wissenschaftlicher Literaturveröffentlicht in der Kanadisches Journal für Pflanzenwissenschaftenuntersuchte die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ackerflächen von Alberta, Saskatchewan und Manitoba von 1901 bis 2021 und zeigte einen konsistenten Trend höherer Lufttemperaturen im Winter und Frühling, weniger Schneefall und störenderes Wetter, wie häufige und intensive Regenfälle.

Die Studie ist eine der ersten, die die Auswirkungen des Klimawandels auf Ackerland speziell in den Prärieprovinzen untersucht und den Landwirten letztendlich dabei helfen kann, sich an ihre lokalen Bedingungen anzupassen, sagt Emmanuel Mapfumo, außerordentlicher Professor an der Fakultät für Agrar-, Lebens- und Umweltwissenschaften leitete die Studie, die gemeinsam mit den U of A-Forschern David Chanasyk und Dick Puurveen verfasst wurde.

„Unser Bericht beleuchtet den Wissensstand über die Prärien und zeigt, wohin wir von hier aus gehen können“, sagt Mapfumo, der auch außerordentlicher Professor an der Concordia University of Edmonton ist. „Es gibt so viele regionale Unterschiede, dass es wichtig ist, gebietsspezifische Daten zu haben, um Anpassungsstrategien zu entwickeln, die zum Schutz der Nutzpflanzen beitragen.“

Als Kanadas größte und produktivste Agrarregion seien die Prärieprovinzen zusammen mit Teilen von Ontario und Quebec für die kanadische Wirtschaft von entscheidender Bedeutung, fügt Mapfumo hinzu. Im Jahr 2022 machte die Pflanzenproduktion 30,6 Milliarden US-Dollar des kanadischen Bruttoinlandsprodukts aus und beschäftigte 118.300 Arbeitnehmer.

„Es ist wichtig, Wege zu finden, um den lokalen Klimawandel einzudämmen, der sich auf die Fähigkeit zum Anbau verschiedener Nutzpflanzen und damit auf die Ernteerträge auswirkt und Nachwirkungen wie höhere Lebensmittelkosten hat.“

Der Bericht untersuchte historische Veränderungen der Lufttemperatur, des Niederschlags, der Dürre und des Ernteertrags seit 1900 und stützte sich dabei auf Artikel, die in wissenschaftlichen Studien und Websites, Büchern und Regierungsdokumenten veröffentlicht wurden.

Mehrere der Quellenmaterialien berichteten über einen zeitlichen Anstieg der durchschnittlichen, minimalen und maximalen täglichen Lufttemperaturen um bis zu 6 °C in den Prärieregionen.

Besonders besorgniserregend war die konsistente Feststellung aller Daten, dass die minimale Lufttemperatur, also die niedrigste während des Tages gemessene Temperatur, zwischen 1 °C und 4,5 °C anstieg.

„Das ist ein bedeutsames Ergebnis, denn es bedeutet, dass die Winter weniger kalt werden“, sagt Mapfumo. „Das kann zur Schneeschmelze in der Zwischensaison, geringeren Schneemengen und weniger Feuchtigkeit im zeitigen Frühjahr führen, was für die Aufrechterhaltung des Pflanzenwachstums im Frühstadium wichtig ist.“

In Kombination mit den ebenfalls gestiegenen maximalen Lufttemperaturen schafft die wärmere Wachstumsumgebung ideale Bedingungen für eine höhere Verdunstung von Feuchtigkeit aus dem Boden, fügt er hinzu: „Das bedeutet, dass wahrscheinlich mehr Regen erforderlich wäre, um genügend Feuchtigkeit zu erhalten, damit die Pflanzen gesund bleiben und wachsen.“ “

Die Forscher stellten fest, dass auch die Wachstumsgradtage und Maiswärmeeinheiten – Maßeinheiten für die Wärmeakkumulation im Zusammenhang mit der Erntereife – im Laufe der Zeit zunahmen.

Während diese wärmeren Temperaturen eine Ausweitung von Nutzpflanzen wie Mais nach Norden ermöglichen könnten, könnte dies durch trockenere Bedingungen, eine erhöhte Wahrscheinlichkeit von Krankheiten und ein früheres Auftreten von Schädlingen bei anderen Nutzpflanzen wie der Weizenmücke ausgeglichen werden, sagt Mapfumo: „Pflanzenproduzenten könnten dies ausgleichen.“ über einen längeren Zeitraum, in dem sie mit diesen Problemen zu kämpfen haben.“

Die Überprüfung ergab auch einen Trend zu trockeneren Bedingungen in ganz Kanada, einschließlich der Prärien. Seit 1950 ist der jährliche Schneefall und die Schneebedeckungsdauer in Kanada zurückgegangen, und die Zahl der frostfreien Tage ist seit 1900 gestiegen. Niederschlagsmengen außerhalb der Saison zwischen Oktober und April – was entscheidend ist, um den Boden für den Anbau feucht zu halten Saison – ebenfalls abgelehnt.

„In Kombination mit einem allgemeinen Anstieg der Durchschnittstemperaturen können diese Faktoren die Pflanzenproduktion deutlich schwieriger machen und die Ernteerträge verringern“, stellt Mapfumo fest.

Die Überprüfung bestätigt in größerem Maßstab die Ergebnisse einer Studie aus dem Jahr 2022 mit Daten aus den Breton Plots der U of A aus dem Jahr 1901, die ähnliche Ergebnisse zum Klimawandel auf lokaler Ebene lieferten.

Zusammengenommen sind die Ergebnisse die ersten Schritte zur Entwicklung von Strategien wie der Änderung oder Rotation von Kulturpflanzen für die Agrarindustrie und Landwirte, um sich auf regionaler Ebene an diese trockeneren Bedingungen anzupassen, sagt Mapfumo.

„Wir wissen, dass sich der Klimawandel auf verschiedene Regionen und Gemeinden auf unterschiedliche Weise auswirkt. Wenn wir also über mehr lokale Kenntnisse verfügen, können wir eine Anpassungsstrategie entwickeln, die für jedes Gebiet oder jede Region ideal ist“, erklärt er.

Die Forschung unterstützt auch Kanadas nationale Anpassungsstrategie, die darauf abzielt, angesichts des Klimawandels sichere Gemeinschaften zu schaffen, und fügt hinzu: „Um dies zu erreichen, sind Kenntnisse über die Auswirkungen des Klimawandels auf lokaler und regionaler Ebene erforderlich.“

Die Überprüfung sei ein „guter Ausgangspunkt“ für die zukünftige präriespezifische Nutzpflanzenforschung, sagt er.

„Je mehr Daten wir haben, desto einfacher wird es, Richtlinien und Anpassungsstrategien für verschiedene Teile der Prärie zu entwickeln. Wir können noch viel mehr tun.“