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Moderne Landwirtschaft
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Viele Experten sind sich einig, dass eine nachhaltige Grundwassernutzung wichtig für die Zukunft der Landwirtschaft ist, dies jedoch zu einer erheblichen Verringerung der Ernteerträge führen wird.
Forscher des Dartmouth College haben kürzlich die Auswirkungen untersucht, die eine nachhaltige Wassernutzung auf das Produktionspotenzial wichtiger US-Pflanzen haben wird. Die Studie, veröffentlicht in Earth’s Future letzten Monat tauchte ein, wie die Produktion von Mais, Sojabohnen und Winterweizen – die 52 Prozent der bewässerten Fläche des Landes ausmachen – drastisch reduziert werden könnte, wenn eine nachhaltige Wasserversorgung für ihren Anbau genutzt würde.
Viele Landwirte verlassen sich auf die Bewässerung, die Grundwasser aus Grundwasserleitern verwendet – unterirdische Wasserquellen, die auf natürliche Weise durch Regen, Schneeschmelze und anderes Wasser gespeist werden, das in den Boden eindringt. Eine schnellere Erschöpfung des Wassers aus den Grundwasserleitern, als sie sich wieder füllen können, führt zu verringerten Grundwassermengen und damit zu einem verringerten Ernteertragspotenzial. Grundwasserleiter werden nicht nur für die Landwirtschaft, sondern auch für das Trinkwasser benötigt, und sie sind für gesunde Seen und Flüsse unerlässlich. Die Erschöpfung von Grundwasserleitern kann sich negativ auf ganze Ökosysteme auswirken. Eine „nachhaltige“ Nutzung des Grundwassers würde bedeuten, den Wasserverbrauch zu begrenzen, um die Rate der natürlichen Grundwasserneubildung zu erreichen. Und mit mehr als 50 Prozent des Landes im Westen, das im Oktober 2021 als „extreme oder außergewöhnliche Dürre“ eingestuft wurde, ist die Rate der zukünftigen Wiederauffüllung nicht besonders hoffnungsvoll.
Um zu bewerten, wie sich eine nachhaltigere Nutzung des Grundwassers auf diese drei großen US-Pflanzen auswirken würde, verwendeten die Forscher ein Pflanzenmodell, um die bewässerte Landwirtschaft von 2008 bis 2012 zu simulieren. Dieses Modell, das Wetterdaten, Pflanzensorten, Bodeneigenschaften und landwirtschaftliche Bewirtschaftung verwendete, war damals verglichen mit USDA-Umfragedaten, um ihre Genauigkeit zu bestätigen.
Die Ergebnisse zeigen, dass für eine nachhaltige Nutzung des Wassers eine Verringerung der Produktion jeder Kultur notwendig wäre. Es würde einfach nicht genug Wasser geben, um die Menge der bereits angebauten Pflanzen zu ernähren. Die Studie simulierte die Verringerung der Pflanzenproduktion unter vier Szenarien, die in Bezug auf die verfügbaren Wassermengen vom optimistischsten bis zum pessimistischsten reichten, wobei das optimistischste den höchstmöglichen Prozentsatz der Grundwasserauffüllung simulierte. Die weniger optimistischen Szenarien simulieren niedrigere Wiederauffüllungsprozentsätze und berücksichtigen auch, dass Wasser in den Grundwasserleitern verbleibt, um ein gesundes Ökosystem zu erhalten.
Bei Mais, so die Studie, würde der „optimistischste“ Produktionsrückgang etwa 20 Prozent betragen, während die „pessimistische“ Simulation eine Reduzierung um 45 Prozent erfordern würde. Bei Winterweizen würde die optimistische Reduzierung die Produktion um 25 Prozent reduzieren, während die pessimistische Rangfolge bei 36 Prozent liegt. Das optimistische Grundwassernutzungsszenario für Sojabohnen ist mit sechs Prozent vergleichsweise niedrig, aber sein Worst-Case-Szenario liegt mit einer Reduzierung um 37 Prozent näher bei anderen Ernteprognosen.
Wie sich die Zahlen tatsächlich entwickeln würden, hängt stark von der Niederschlagsmenge ab, mit der die Grundwasserleiter gespeist werden. Laut der Studie würden Regionen, die auf den Grundwasserleiter der High Plains angewiesen sind, die anfällig für Regenmangel sind – einschließlich Texas, Kansas und Nebraska – bei nachhaltigen Grundwasserpraktiken die größten Produktionsrückgänge erleiden.
Das Mississippi-Tal und die Regionen des Mittleren Westens, die aufgrund höherer Niederschlags- und Feuchtigkeitswerte weniger auf die Grundwasserentnahme angewiesen sind, würden bei einem nachhaltigen Grundwassermodell einen vergleichsweise geringeren Rückgang der Pflanzenproduktion verzeichnen.
