Klimawandel und Obstbau an der Niederelbe: Auswirkungen und Perspektiven

Dr. Roland W. S. Weber Obstbauversuchsanstalt Klimawandel und Obstbau

am OVB Jork

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

Themenübersicht 1. Der globale Klimawandel 2. Das Projekt KliO 3. Der Klimawandel an der Niederelbe 4. Das Klima der Zukunft 5. Auswirkungen des Klimawandels auf den Obstbau 6. Fazit und Ausblick

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

1. Der globale Klimawandel

Der Treibhauseffekt

Atmosphäre

UV-Strahlung der Sonne wird als IRStrahlung durch die Erdoberfläche reflektiert; steigende Konzentrationen von Treibhausgasen (z.B. CO2) in der Atmosphäre halten einen größeren Teil dieser IR-Strahlung als Wärme zurück.

Wärme

Erde The American Heritage Dictionary of the English Language; Houghton Mifflin Company

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

1. Der globale Klimawandel

Prognose globaler CO2-Emissionen Der maßgebliche Beitrag von CO2 zum Treibhauseffekt ist unstrittig. CO2 (ppm)

Aktuell 380 ppm

Eine so hohe CO2-Konzentration wie zur Zeit gab es noch nie in der Geschichte der Menschheit.

Jahr Michael Boettinger, DKRZ (http://www.dkrz.de/dkrz/science/IPCC_AR4) Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

1. Der globale Klimawandel

Durchschnittstemperatur (°C)

Temp.-Anstieg (K)

Prognostizierter Anstieg der Jahresmitteltemperatur

Erhöhung bisher um 0,76 K

Jahr

Der globale Temperaturanstieg wird im Jahr 2100 im Vergleich zu 1975 wahrscheinlich 2.5-4.1°C betragen. Dies wird auch für uns gelten.

Jahr

Michael Boettinger, DKRZ (http://www.dkrz.de/dkrz/science/IPCC_AR4) Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

2. Das Projekt KliO

Partner im Projekt KliO Humboldt Universität zu Berlin Abt. Agrarmeteorologie (PD Dr. F.-M. Chmielewski)

Obstbauversuchsanstalt am OVB Jork

Klimawandel und Obstbau in Deutschland

Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

2. Das Projekt KliO

Klimawandel und Obstbau (KliO) Unterstützt durch das BMBF-Förderprogramm „Klimazwei: Forschung für den Klimaschutz und Schutz vor Klimawirkungen“.

1. 2. 3. 4.

Themen für KliO Aktueller Stand des Klimawandels Prognose des zukünftigen Klimas Auswirkungen des Klimawandels auf den Obstbau Wirtschaftliche Kosten des Klimawandels

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Aktueller Stand des Klimawandels Gibt es bei uns bereits einen messbaren Klimawandel? Wie stark fällt er bisher aus? Hat er bereits Auswirkungen auf den Obstbau?

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Durchschnittstemperatur (°C)

Jahresdurchschnittstemperatur am OVB Jork

Temperaturanstieg um 0,57 K / Jahrzehnt

Henniges et al. (2007). Mitteilungen des Obstbauversuchsringes des Alten Landes 62: 156-160. Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Beginn der Apfelblüte, OVB Jork 1976-2005 Tag des Blühbeginns

30.5.

Durchschnittswerte aus Boskoop/Roter Boskoop und Cox Orange

20.5.

10.5.

30.4.

20.4.

Frühlingsverfrühung um 6,3 Tage / Jahrzehnt 10.4.

Jahr Henniges et al. (2007). Mitteilungen des Obstbauversuchsringes des Alten Landes 62: 156-160. Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Beginn der Apfelblüte, OVB Jork 1976-2005

Tag des Blühbeginns

30.5. Cox Orange

20.5.

Elstar

Jonagold

10.5.

30.4. Boskoop

20.4.

Roter Boskoop

10.4.

Jahr Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Trend (Tage / 30 Jahre)

Apfelblüte in Jork (OVB Jork)

Knospe

Blüte

Durchschnittswerte aus Boskoop/Roter Boskoop und Cox Orange

Blütenstadium (BBCH-Skala) Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Erntebeginn ‘Roter Boskoop’ auf M9, 1981-2005 17. 10.

7. 10.

27. 9.

Ernteverfrühung um 4,4 Tage / Jahrzehnt 17. 9.

Henniges et al. (2007). Mitteilungen des Obstbauversuchsringes des Alten Landes 62: 156-160. Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Korrelation zwischen Lufttemperatur (Feb.-April) und Beginn der Apfelblüte (OVB Jork) ∆ Lufttemp. T24

∆T24 (°C)

∆FLMa (Tage)

∆ Apfelblüte

Jahr Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Korrelation zwischen Lufttemperatur (Feb.-April) und Beginn der Apfelblüte (OVB Jork)

Blühbeginn (Tag)

30.5.

20.5.

10.5.

30.4.

20.4. Henniges et al. (2007). Mitteilungen des Obstbauversuchsringes des Alten Landes 62: 156-160.

10.4.

T24 (°C) Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

3. Der Klimawandel an der Niederelbe

Der Klimawandel an der Niederelbe seit 1976

• Temperaturerhöhung: >0,5 K pro Jahrzehnt • Verfrühte Blüte: >6 Tage pro Jahrzehnt • Verfrühte Ernte: >4 Tage pro Jahrzehnt

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

4. Das Klima der Zukunft

Prognose des zukünftigen Klimas prognostizierbar

Temperatur Niederschlag Prognose

Extremwetter: Hagel, Stürme Abfolge von extremen Witterungsperioden unsicher

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

4. Das Klima der Zukunft

Winter

Mögliche Änderung der Temperatur

Sommer

• 2071-2100 zu 1961-1990 • Prognose: mildere Winter, wärmere Sommer • Verlängerte Wachstumsperiode

Erhöhung in K

Aktuelle REMO-Simulation, A1B Szenario Quelle: Max-Planck-Institut für Meteorologie; http://www.mpimet.mpg.de Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

4. Das Klima der Zukunft

Winter

Mögliche Änderung der Niederschläge

Sommer

• 2071-2100 zu 1961-1990 • Prognose: feuchtere Winter, trockenere Sommer • Grundwasserbildung findet im Winter statt → insgesamt bei uns steigende Pegel! • Bewässerung im Sommer Änderung in %

Aktuelle REMO-Simulation, A1B Szenario Quelle: Max-Planck-Institut für Meteorologie; http://www.mpimet.mpg.de Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

4. Das Klima der Zukunft

Änderungen der Nordsee-Hochwasser um 2080 (A2Szenario) durch Meeresspiegel-Anstieg und Stürme

Stürme und Anstieg des Meeresspiegels • Das Niederelbe-Gebiet liegt auf Höhe des Meeresspiegels • Meeresspiegel-Anstieg 20712100 zu 1961-1990 um >50 cm • Stärkere und häufigere Stürme

London

Hamburg

• Erhöhte Sturmflutgefahr • Rolle der Elbvertiefung ?

Quelle: Lowe & Gregory (2005) Philosophical Transactions of the Royal Society A 363: 1313-1328

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

4. Das Klima der Zukunft

Abfolge extremer Witterungen

Luft-Temperatur [°C]

25

1

Rekorde am OVB Jork (seit 1937) März 06: Kälterekord (-19,6 °C am 13. 3. 2006) Juli 06: Hitzerekord (+37,6 °C am 20. 7. 2006) April 07: Trockenrekord, dann Nässe im Mai-Juli

20

2

15

2006 u. 2007 Durchschnitt

1

10

1

1

1 1

2

5 0 Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez. Jan. Feb. März April Mai Juni

2006 Klimawandel und Obstbau

2007 Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5. Auswirkungen auf den Obstbau

Das Klima um 2050: 1,5 K wärmer? Durchschnittstemperatur in der Pfalz z. Zt. ca. 1,5 K höher als bei uns Pro K Erwärmung verschieben sich Anbaugrenzen um 200-300 km nach Norden Bereits jetzt intensive Bewässerung gegen Sommertrockenheit im Gemüseanbau der Vorderpfalz Sind wir die Pfalz des Jahres 2050 ?

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5. Auswirkungen auf den Obstbau

Gemüseanbau in der Vorderpfalz

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5. Auswirkungen auf den Obstbau

Mögliche Folgen des Klimawandels für den norddeutschen Apfelanbau 1. Früherer Blühbeginn → Gefahr durch Spätfrost ? 2. Extremere Wettersituationen: Hagelschäden ? 3. Längere Wachstumsperiode → Anbau neuer Sorten ? Eignung existierender Sorten ? 4. Wärmerer Herbst → mangelhafte Ausfärbung der Früchte ? 5. Höhere Temperaturen → stärkerer Befall durch Schadinsekten ? 6. Neue Schadpilze 7. Konsumverhalten: stärkere Nachfrage nach regionalen Produkten ? Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.1. Auswirkungen auf den Obstbau

Spätfröste im Alten Land Blühbeginn bzw. Spätfrost (Tag)

29.5. Blühbeginn

19.5. 9.5. 30.4. 20.4.

Letzter Spätfrost

10.4. 31.3. 21.3.

Jahr Henniges et al. (2007). Mitteilungen des Obstbauversuchsringes des Alten Landes 62: 156-160. Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.1. Auswirkungen auf den Obstbau

Frostschutzberegnung bleibt existentiell wichtig…

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.1. Auswirkungen auf den Obstbau

-Ka na l

… aber woher kommt das Beregnungswasser?

Cuxhaven

700

720

-O s ts ee No rd

Brunsbüttel

km 730

Obere Brackwassergrenze bei niedrigem Abfluss 1 Std. vor Niedrigwasser 1955

690

710 Freiburg Balje

O st

e

680 Glückstadt

Wischhafen

1994

670 Drochtersen 660

ge Schwin

Altes Land

650

Wedel

Hamburg

Jork Buxtehude

Es te

Bremervörde

Stade

Lü he

Nach Bergemann (1995). Deutsche Gewässerkundliche Mitteilungen 39: 134-137.

In Zukunft ?

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.2. Auswirkungen auf den Obstbau

Extremwetter: Hagelschlag • Prognose: zunehmende Gefahr konvektiver Ereignissse • Hagelschutzversicherung • Hagelschutznetze

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.3. Auswirkungen auf den Obstbau

Klimafestigkeit der Apfelsorten

Wie werden Apfelsorten auf den Klimawandel reagieren? 1. Sorten, die speziell für unser Klima gezüchtet wurden 2. Sorten, die derzeit noch bei suboptimalen Temperaturen angebaut werden 3. Neue Sorten aus wärmeren Klimazonen

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.3. Auswirkungen auf den Obstbau

Klimawandel und Sorteneignung: ‘Braeburn’ 14000

*

Ernte (t)

12000

Ernteschätzung

10000 8000 6000 4000 2000 0 1 2002

2 2003

3 2004

4 2005

5 2006

6 2007

Erntemenge für ‘Braeburn' im Niederelbe-Gebiet (Gesamt-Apfelernte ca. 300.000 t) (Ellinger & Görgens, 2007) Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.3. Auswirkungen auf den Obstbau

Sorten im Zeichen des Klimawandels: ‘Pink Lady’?

http://www.pinklady-europe.com/ Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.4. Auswirkungen auf den Obstbau

Fruchtausfärbung im Herbst

Schwache Fruchtausfärbung bei ‘Jonagored’, 2006.

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.5. Auswirkungen auf den Obstbau

Der Apfelwickler: Lebenszyklus Frühling

Sommer Paarung, Eiablage

Evtl. 2. Generation im Spätsommer

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.5. Auswirkungen auf den Obstbau

Erste AW-Fallenfänge und Blühbeginn des Apfels Apfelwickler-Erstflug

Juni

180 29

Blühbeginn des Apfels

170 19 160 9

Mai

150 30 140 20 130 10

April

120 30 110 20

Verfrühung des Flugbeginns um 10 Tage pro Jahrzehnt

100 10

1975

1980

Klimawandel und Obstbau

1985

1990

1995

2000

2005

2010

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

Falterfänge pro Woche (Standort Jork)

5.5. Auswirkungen auf den Obstbau

2. Generation

1. Generation

70

2005

2006

Tagesmittel April-Sept.: 2005: 14,6°C 2006: 16,1°C 2007: 15,8°C

60 50 2007 (x2)

40 30 20 10 0 7

21

Mai

Klimawandel und Obstbau

4 Juni

18

2 Juli

16

30

13

August

27

10

24

September

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.5. Auswirkungen auf den Obstbau

Fruchtbefall des Apfelwicklers in Finkenwerder 2006

Fruchtbefall (%)

15 2. Generation

10

5

0

12

19

23

28

Juni

3

Juli

10

17

24

31

7

Aug.

14

21

28

4

11

18

25

Sept.

Palm et al. (2007). Mitteilungen des Obstbauversuchsringes des Alten Landes 62: 111-115. Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

4

Okt.

5.6. Auswirkungen auf den Obstbau

Neue Schadpilze im Zuge des Klimawandels

Regenfleckenkrankheit Klimawandel und Obstbau

Botryosphaeria-Fruchtfäule Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.6. Auswirkungen auf den Obstbau

Witterungsextreme und Apfelbaumsterben • Überflutung im Sommer 2002, starker Frost im Frühjahr 2003 • Langsames Absterben der geschwächten Bäume durch Schädlingsbefall • Bäume sterben noch heute ab

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.6. Auswirkungen auf den Obstbau

Schaderreger-Komplexe als Ursache? • Diverse Schadpilze, Haupt-Ursache noch zu klären • Holzbohrende Insekten

Diagnose Biologie Bekämpfung

Verdeckter Nectria-Krebs

Cryptosporiopsis

Klimawandel und Obstbau

Larven-Fraßgänge Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.7. Auswirkungen auf den Obstbau

Energieaufwand (MJ pro kg Äpfel)

Regionale Produkte für klimabewusste Käufer? 12 10 8

Lagerung versus Transport von Äpfeln Transport

6

Lagerung Produktion

4 2 0 Niederelbe integriert

Niederelbe ökologisch

Neuseeland

Geier et al.(2000) Ökobilanz der Apfelerzeugung, Gutachten im Auftrag der Umweltbehörde Hamburg. Quast (1996) Mitteilungen des Obstbauversuchsringes des Alten Landes 51: 223-230. Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.7. Auswirkungen auf den Obstbau

Der CO2-Rucksack in Österreich

CO2-Belastung durch Transport aus… Äpfel (1 kg)

Südafrika 263,1 g

Steiermark 22,6 g

Weintrauben (1 kg)

Chile

Burgenland 8,8 g

Tomaten (1 kg)

Holland

7410,8 g 104,7 g

Wien

0,8 g

Quelle: Österr. Lebensministerium / Agrarmarkt Austria, http://land.lebensministerium.at/article/articleview/55405/1/1465

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

5.7. Auswirkungen auf den Obstbau

Absatzvorteile für regionale Produkte ?

Hamburger Abendblatt, 20. Feb. 2007

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

6. Fazit und Ausblick

Bisherige Erkenntnisse aus dem Projekt KliO • Quantifizierung des bereits vollzogenen Klimawandels • Schlüsseldaten zur Biologie des Apfelwicklers: Optimierung eines Prognosemodells • Erkennen von klimarelevanten Problemen, Erarbeitung von Lösungen

Zusätzliche unerwartete Erkenntnisse • Erstdiagnose von Botryosphaeria an der Niederelbe • Biologie des Apfelbaumsterbens • Fusarium avenaceum als Erreger der Himbeerrutenkrankheit • Diagnose einer neuen Wurzelfäule an Erdbeeren Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

6. Fazit und Ausblick

Sind wir Klimagewinnler? • Längere Wachstumsperiode, Anbau neuer Sorten • Gemüse: intensiverer Anbau, engere Fruchtfolgen • Steigende Nachfrage nach regionalen Produkten • Winterruhe, Sommerbewässerung • Extremeres und variableres Klima – gestresste Pflanzen? • Steigender Befall durch Schadinsekten und neue Schadpilze • Entwertung unseres Erfahrungsschatzes → Kommunikation zw. Erzeugern, Beratern, Forschern → angewandte, aktuelle, regionale Forschung

Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

6. Fazit und Ausblick

Perspektiven am OVB Jork Angewandte Forschung 1. Aufbau der Abt. „Diagnose und Pflanzengesundheit“ • schnelle Reaktion auf neue Krankheiten • ganzheitliche Bekämpfungsstrategien 2. Zukünftige Forschungsthemen: Klimawandel und … • … neue Schadpilze im Obstbau • … etablierte Schadpilze: Schorf, Obstbaumkrebs • … die Zukunft der Süßkirsche an der Niederelbe Kommunikation 1. Forschung (OVA) und Beratung (OVR) seit 1935 unter einem Dach 2. Integration der Aus- u. Weiterbildung als dritte Säule des OVB Jork Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)

Mein herzlicher Dank gilt … Yvonne Henniges, Antje Müller, Dr. Frank Chmielewski (Humboldt-Uni Berlin) Ina Vollmer, Dr. Matthias Görgens, Dr. Gerd Palm (OVB Jork) BMBF (Bundesministerium für Bildung und Forschung)

… und Ihnen allen für Ihre Aufmerksamkeit! Klimawandel und Obstbau

Dr. Roland Weber (OVB Jork)