Landnutzungskonflikte Situation und Perspektiven Dr.-Ing. Rüdiger Schaldach Center for Environmental Systems Research Universität Kassel

Gliederung Ein systemwissenschaftlicher Ansatz zur Beschreibung und Analyse von Landnutzungskonflikten Modelle von Landnutzungssystemen Experiment: Landnutzungsänderungen in Brasilien und deren Auswirkungen auf die Kohlenstoffbilanz von Biokraftstoffen Zusammenfassung

Landnutzung und Landbedeckung

Gründe für Landnutzungskonflikte Geist and Lambin (2002)

Landnutzungssysteme [nach Global Land Project (2005)]

Prozesse und Wirkbeziehungen (US Global Change Research Program)

Modellbildung und Simulation Zielsetzung der Systemwissenschaften Vertiefung des Systemverständnisses Analyse wie sich das System in Zukunft unter veränderten Rahmenbedingungen verhalten wird Modelle sind vereinfachte Abbilder von Systemen Sie sind problemorientiert und konzentrieren sich auf wichtige Aspekte für eine bestimmte Fragestellung Simulationsexperimente bilden die dynamischen Prozessen in einem System nach

Szenarioanalyse MEA (2005)

Fragestellungen Art und Intensität von Landnutzung Warum findet LN statt? Wo findet LN statt? Wann, mit welcher Rate finden Veränderungen statt? Auswirkungen von Landnutzung Beeinflussung der Funktionalität von Ökosystemen? Emission von Treibhausgasen? Strategien einer nachhaltigen Landnutzung Nutzung der natürlichen Ressourcen Multifunktionalität von Landschaften

Räumliche Modellintegration Regionale Skala Sozioökonomie Bevölkerung Nahrung und Energie t Lokale Skala (Raster) t+1 Hydrologische und Ökosystemprozesse Landnutzungs-änderungen

Modellkomplexität Beispiel: Modellierung von Ernteerträgen: Empirische Modelle (Liebigfunktion) Hybride Modelle (Global AEZ) Prozessorientierte Modelle (EPIC, DAYCENT)

Großskalige Modellansätze Skala Anwendungsbeispiele Referenzen CLUE Regional – kontinental Verschiedene Fallstudien Veldkamp und Fresco (1996) GEONAMICA Regional Engelen et al. (2000) IMAGE Global Globale Analysen Alcamo et al. (1998) Bouwman et al. (2006) ITE²M Lahn-Dill Kreis, Hessen Frede et al. (2002) LandSHIFT Regional – global Hessen, Naher Osten, Brasilien, Afrika Alcamo und Schaldach (2006) Schaldach et al. (2006) PLM Patuxent Einzugsgebiet, USA Costanza et al. (2002) SITE Sulawesi, Süd-Indien, Mongolei Priess et al. (2007a, b) SYPRIA Southern Yucatan, Mexiko Manson (2006) Schaldach und Priess (2008)

Beispiel für ein Modellkonzept Schaldach and Koch (2009)

Experiment: Biokraftstoffe in Brasilien Direkte (DLUC) und indirekte Landnutzungsänderungen (ILUC) durch den Anbau von Zuckerrohr (Ethanol) und Soja (Biodiesel) Auswirkungen auf die Kohlenstoffbilanz und damit Nachhaltigkeit von Biokraftstoffen Lapola et al. (in review)

Direkte Landnutzungsänderung Indirekte Landnutzungsänderung Räumliche Simulation Direkte Landnutzungsänderung Indirekte Landnutzungsänderung DLUC: 165,300 km2 88% Weideland  Energiepflanzen ILUC: 186,300 km2 65% tropischer Regenwald  Weideland

Auswirkungen auf die C-Bilanz 59% der Abholzung durch Soja (Biodiesel), 41% durch Zuckerrohr (Ethanol) ILUC hat großen Einfluss auf die Kohlenstoffbilanz der Biokraftstoffe Erhöhung der Viehbesatzdichte um 6% würde negative Effekte aufheben

Zusammenfassung Das Konzept der Landnutzungssysteme bietet einen methodischen Rahmen zur Beschreibung der Prozesse von LU-Änderungen und Konflikten Modelle sind wichtige Werkzeuge zur Systemanalyse und zur Bewertung von Landnutzungskonflikten Komplexitätsrad der Modelle sehr unterschiedlich, abhängig von der Fragestellung Modelle können einen wertvollen Beitrag zur Entwicklung nachhaltiger Managementstrategien leisten