Wissenschaftler der University of Minnesota arbeiten mit einem globalen Team zusammen, um die komplexen Auswirkungen des Klimawandels auf Winterkulturen zu untersuchen.
Die Erwärmung der Winter mag für einige Landwirte wie eine willkommene Abwechslung klingen, da die Temperaturänderung den Froststress für die Pflanzen verringern und idealere Bedingungen für den Anbau von Überwinterungsfrüchten und Winterdeckfrüchten schaffen könnte. Betrachtet man den Klimawandel jedoch aus einer saisonübergreifenden Perspektive und berücksichtigt die abnehmende Schneedecke, stellen die Forscher fest, dass das Gesamtbild nicht so sonnig ist.
Weniger Schnee kann dazu führen, dass Winterkulturen stärker dem Frost ausgesetzt sind, und könnte ein größeres Risiko für landwirtschaftliche Dürre bedeuten.
In einer neuen Studie veröffentlicht in Natur KlimawandelZhenong Jin, Ph.D., Assistenzprofessor an der Abteilung für Bioprodukte und Biosystemtechnik an der Universität von Minnesota, leitete ein internationales Team bei der Erforschung der Auswirkungen, die mit wärmeren Wintern und abnehmender Schneedecke verbunden sein könnten, unter Verwendung von Winterweizen (the größte Winterernte in den USA) als Beispiel.
„Obwohl die Auswirkungen von Schneeveränderungen auf die landwirtschaftliche Bewässerung allmählich verstanden werden, bleiben die Folgen davon für überwiegend mit Regen bewässerte Winterkulturen wie Winterweizen weitgehend unbekannt. sagte Jin.
Die Forscher verwendeten die Panel-Regression, eine leistungsstarke statistische Methode zur Analyse wiederholter Beobachtungen im Laufe der Zeit, um die zwischenjährliche Variabilität des Winterweizenertrags mehreren interaktiven Umweltfaktoren zuzuschreiben. Zu diesen Faktoren gehörten Tage mit Gefriergrad in der kalten Jahreszeit, Tage mit Wachstumsgrad, Niederschlag und Schneefall während der Vegetationsperiode und der Anteil der Schneedecke an gefrorenen Tagen.
Die Forscher fanden heraus:
„Unsere Studie hat das potenzielle Gefrierrisiko in Wintern mit geringerer Schneedecke hervorgehoben, insbesondere wenn Sämlinge vergleichsweise wärmeren Bedingungen ausgesetzt waren, die zu einem Verlust der Winterhärte führten, was zu erheblichen Ertragsverlusten bei Winterkulturen führen kann“, sagte Peng Zhu, Ph.D ., ein Forscher des Labors für Klima- und Umweltwissenschaften des Pierre-Simon-Laplace-Instituts, der diese Studie mitleitete.
Diese Forschung wird dazu beitragen, Züchter zu informieren, wenn sie die komplexen Kompromisse zwischen Erwärmung, reduzierter Schneedecke und gelegentlichen Frostgefahren bei der Entwicklung klimafreundlicher Sorten berücksichtigen.
Diese Ergebnisse unterstreichen auch die Notwendigkeit, die Darstellung schneebezogener Prozesse in Anbaumodellen zu verbessern, um die Auswirkungen des Klimawandels und das Anpassungspotenzial in Anbausystemen besser bewerten zu können.
„Es ist erwähnenswert, dass in einigen Anbausystemen Gefrierstress geschätzt wird, da er den Landwirten hilft, Schädlinge und Krankheiten zu kontrollieren, und Schnee von den Landwirten sogar entfernt oder zumindest kompakter gemacht wird, um das Gefrieren des Bodens zu erhöhen“, sagte Jin. „Sobald Daten verfügbar sind, müssen zukünftige Studien möglicherweise auch den Einfluss von Schnee auf Schädlinge und Krankheiten berücksichtigen, um umfassend zu verstehen, was zukünftige Änderungen der Schneedecke für das Anbausystem bedeuten.“
Weitere Mitglieder des Forschungsteams der University of Minnesota sind Taegon Kim und Chenxi Lin aus Jins Gruppe sowie David Mulla vom Department of Soil, Water, and Climate.
Peng Zhu et al., Die entscheidenden Vorteile von Schneedeckenisolierung und Schneeschmelze für die Produktivität von Winterweizen, Natur Klimawandel (2022). DOI: 10.1038/s41558-022-01327-3