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DFG-Forschergruppe 1695 'Regionaler Klimawandel': Agrarlandschaften unter dem Einfluss des globalen Klimawandels - Prozessverständnis und Wechselwirkungen auf der regionalen Skala
Laufzeit
:
- 2018
Gesamtfördermittel
: 4500000 Euro
Aufbauend auf dem DFG-Verbundprojekt PAK 346 (2008-2011) untersucht die DFG-Forschergruppe 1695 in zehn Teilprojekten die Folgen des globalen Klimawandels für die Struktur und die Funktionen von Agrarlandschaften auf regionaler Skala. Gemeinsames Ziel der Arbeitsgruppen aus Hohenheim, München und Gießen ist es, durch eine Kombination aus integrierter Modellierung, intensiven Feldmessungen und kontrollierten Experimenten zu einem verbesserten Prozessverständnis und einer besseren Kenntnis der Wechselwirkungen zwischen Landoberfläche und Atmosphäre beizutragen, um so Projektionen der Landschaftsentwicklung und möglicher Anpassungsstrategien bis 2030 ableiten zu können. Dazu werden hochaufgelöste regionale Klima-, Landnutzungs- und Pflanzenwachstumsmodelle mit sozio-ökonomischen Modellen gekoppelt und so ein neuartiges Landsystemmodell entwickelt. Mit speziellen Messgeräten und Fernerkundungsverfahren werden in den zwei Modellregionen Kraichgau und Mittlere Schwäbische Alb Daten zu Energie- und Stoffflüssen zwischen dem Boden-Pflanze-System und der Atmosphäre erhoben. In Klimakammern werden künftige CO2- und Klimabedingungen simuliert, um die Auswirkungen auf den Ertrag von Kulturpflanzen und die Qualität der erzeugten Nahrungsmittel zu untersuchen. Die in Feld- und Klimakammeruntersuchungen sowie in Betriebsbefragungen in den Modellregionen gewonnenen Daten dienen wiederum zur Verbesserung von Modellkomponenten und zur Validierung des neuen Landsystemmodells.
Koordinierende Institution
Teilprojekte
Landoberfläche - Atmosphäre - Wechselwirkungen
- Untersuchung und Quantifizierung der Rückkopplung zwischen der Atmosphäre und dem System Boden-Vegetation unter dem Einfluss des Klimawandels
- Wasser- und Energiekreislauf zwischen Agrarflächen und der Atmosphäre: Feldmessungen und integrierte Klimasimulationen auf der konvektionserlaubenden Skala
- Boden-Pflanze-Atmosphäre-Interaktionen auf der regionalen Skala
Boden
- Klimawandel-Szenario-Modellierung von Bodenkohlenstoffumsatz auf Basis der verbesserten Bodenkohlenstoffpool-Verteilung auf regionaler Ebene
- Kopplung von Pyrolyse mit Mittelfrequenzinfrarotspektroskopie zur Parametrisierung von Bodenkohlenstoffumsatzmodellen auf der regionalen Skala
- Mikrobielle Regulation des Abbaus der organischen Substanz auf der regionalen Skala
Ertragsqualität
- Wirkungen von Klimaveränderungen auf Ertrag und Ertragsqualität ausgewählter Kulturpflanzen – Experimente zum mechanistischen Verständnis von CO2-, Hitze- und Trockenstresseffekten bei Weizen
- Modellierung der Wirkungen von Klimaveränderungen auf das Wachstum und die Ertragsqualität bei Kulturpflanzen auf der Basis der Simulation von pflanzeninternen Transportprozessen
- Prozessverständniss von CO2-induzierten Mechanismen für Ertrag und Ertragsqualität ausgewählter Weizengenotypen im Feld
Sozioökonomie
- Agentenbasierte Modellierung und Bewertung von Mensch-Umwelt-Interaktionen
- Mikroökonomische Analyse des Landnutzungs-Managements unter dem Einfluss des Klimawandels mit besonderer Berücksichtigung des Lern- und Risikoverhaltens
- Mikroökonomische Analyse des kurzfristigen Managements in der Landwirtschaft und seine Interaktion mit dem Klimawandel
Konzeptionelle und technische Integration