Globale Biomasseproduktion und deren Nutzung Fridolin Krausmann

NPP remaining after harvest Biomasse Nutzung und gesellschaftliche Eingriffe in terrestrische Ökosysteme: Der HANPP Ansatz Potential vegetation NPP0 Produktivität der potenziellen Vegetation (hypothetische Annahme: ohne Landnutzung), z.B. Wälder, Grassländer, Savanna, Wüsten) Actual vegetation NPPact Produktivität der aktuellen Vegetation Felder, anthropogene Grassländer, versiegelte Flächen, etc. NPP remaining after harvest NPPt Energiefluss, der nach dem Biomasseentzug bei der Ernte im Ökosystem verbleibt Produktivität (∆NPPLC) Ernte (NPPh) Gesellschaftliche Aneignung von NPP (HANPP) Indikator für die Intensität der Landnutzung ‚Pressure‘ Indikator, erlaubt eine Analyse der ‚drivers‘ von Landnutzung

Gesellschaftliche Aneignung von Nettoprimärproduktion (HANPP) tDM/m²/yr NPPLC HANPP Potential Vegetation NPP0 Harvest NPPh Actual Vegetation NPPh HANPP = NPP0 – NPPt NPPt = NPPact – NPPh HANPP = NPPLC + NPPh in ecosystem (NPPt) NPP remaining

Ahmed Family, Kairo: 68 USD Peter Menzel: Hungry Planet: What the World Eats

Melander family, Germany: 500 USD Peter Menzel: Hungry Planet: What the World Eats

Endverbrauch von Biomasse nach Weltregionen

Endverbrauch von Biomasse: 650 kg pro Kopf und Jahr Source: Krausmann et al 2008

Vom Endverbrauch zur Aneignung von Biomasse Productivity loss (land degradation) Unused biomass extraction Used biomass extraction Final biomass consumption

Used extraction of biomass: 2000 kg per capita and year Final Use of global biomass harvest Source: Krausmann et al 2008

Land use activities and global HANPP Activities causing global HANPP Source: Krausmann et al 2008

Vom Endverbrauch zur HANPP Globale HANPP: 36 mrd Tonnen Biomasse 25% der globalen NPP0

Die globale HANPP beträgt etwa 25% der NPP0 Haberl et al. 2007, PNAS (b) Aggregate HANPP (NPPLC plus harvest)

Global Patterns of Trade: The big players Exporters Importers Source: based on FAOSTAT 2005

Netto Aussenhandel mit Biomasse: per capita flows Exporters Importers

HANPP und internationaler Handel Nur 7% der genutzten Ernte werden gehandelt (ca.200 kg/cap) Die HANPP Vorleistungen der gehandelten Biomasse sind groß (global etwa Faktor 6-7x) Internationaler Handel hat einen deutlichen Einfluß auf nationale HANPP Muster Obwohl global nur etwa 7% der gesellschaftlich genutzten ernte international gehandelt werden, ist int. Handel ein wichtiger driver für HANPP; die HANPP Vorleistungen der gehandelten Produkte sind sehr hoch (Faktor 6-7); 21% der globalen HANPP

Biomasse Ernte und technische Energie, 1910 bis 2000 Source: Krausmann, forthcoming

Globale Biomasse Ernte 1910-2000 Total biomass harvest grows by a factor of 2.8 Crops grow fastest (factor 4.5), grazing most slowly (1.9) Source: Krausmann, forthcoming

Internationaler Handel mit Biomasse 1962-2000 Source: based on FAOSTAT 2005

Entwicklung des Fleischverbrauches Source: based on FAOSTAT 2005

Energetische Nutzung von Biomasse Current global energy production from biomass 45 EJ/yr (±10) Potential in 2050 according to the World Energy Assessment [2000]  280 EJ/yr World Energy Council/IIASA scenario for 2050  154 EJ/yr SRES-IPCC scenarios for 2050  193 EJ/yr Long-term potential estimates (various authors)  1 135 EJ/yr For comparison: Current terrestrial NPP (above+belowground) 2 200 EJ/yr Current global human fossil fuel use (GCV, 2005) 390 EJ/yr Total current human harvest of biomass (NPPh) 350 EJ/yr Total current used biomass harvest 224 EJ/yr

Ausblick: Wachsende Bedarf an Biomasse Bevölkerungswachstum (8-9 Mrd. bis 2050): Zunahme des Bedarfes an Grundnahrungsmitteln. Ernährungsgewohnheiten: Zunahme des Bedarfes an tierischen Nahrungsmitteln (mit hohem HANPP Impact). Reduktion der Emission von Treibhausgasen: Substitution von fossilen Energieträgern durch Biomasse (von 45 auf 2-300 EJ/a))

Ausblick: Bedarfsdeckung Ausweitung der Anbauflächen: Reduktion von “wilderness” Steigerung des Flächenertrages: Intensivierung; Ökologische KostenGrenzen: Wasser? Energiebedarf?) Effizientere Nutzung von Biomasse: Nutzung von Ernterück-ständen; kaskadische Nutzung; Fortschritte in der Tierproduktion; Veränderungen in den Konsummustern (weniger Fleisch) Effekte des Klimawandels????

Daten und Literatur Download HANPP and land use data/maps: http://www.uni-klu.ac.at/socec/inhalt/1088.htm Krausmann,F., Erb, K.-H., Gingrich, S., Lauk, C. and Haberl, H., 2008. Global patterns of socioeconomic biomass flows in the year 2000: A comprehensive assessment of supply, consumption and constraints. Ecological Economics 65 (3), 471-487. Haberl,H., Erb, K.-H., Krausmann, F., Gaube, V., Bondeau, A., Plutzar, C., Gingrich, S., Lucht, W. and Fischer-Kowalski, M., 2007. Quantifying and mapping the human appropriation of net primary production in earth's terrestrial ecosystems. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104, 12942-12947.

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