Wirkung des CO2-Gehalts in der Luft auf die Ernteerträge

[Manfred]

In dieser Arbeit versuchen Charles A. Taylor und Wolfram Schlenker, beide Columbia University,
den Einfluss des veränderten CO2-Gehalts in der Atmosphäre auf die Ernteerträge abzuschätzen.

Sie kommen zu einer für mich unerwartet positiven Bewertung,
will heißen, die scheiben einen deutlich größeren Anteil der Ertragssteigerungen der letzten Jahrzehnte dem CO2 zu, als ich erwartet hätte.
Falls jemand weitere Arbeiten zu dem Thema kennt, bitte hier verlinken.

"ENVIRONMENTAL DRIVERS OF AGRICULTURAL PRODUCTIVITY GROWTH:
CO2 FERTILIZATION OF US FIELD CROPS"

https://www.nber.org/system/files/worki ... w29320.pdf

[Eberhard]

Hier im Forum melden sich eher die Experten zu Wort, für die eine Wirkung von erhöhtem CO2 auf Pflanzenwachstum unter Nichtlaborbedingungen, also im Freiland, undenkbar und sowieso unmöglich ist und die das beweisen können: Ausgewogene Pflanzenversorgung - Kohlenstoff?

Ich fände es aber auch schön, wenn sich die andere Seite auch noch zeigen würde.

[emil17]

Na ja, die Sache hat mehrere Seiten:
a) Die Erhöhung durch CO2 beträgt etwa 25%, der Löwenanteil der Verfünffachung der Erträge ist durch verbesserte Agrotechnik (Düngung, Pflanzenschutz, Bewässerung etc.) verursacht. 25% ist etwa das, was zu erwarten war, kriegt man auch im Labor wenn man CO2 künstlich erhöht.
b) Es ist versuchstechnisch sehr schwierig, den CO2-Effekt von allem anderen zu trennen, weil man dazu ja Kontrolläcker mit der CO2-Konzentration von heute, aber der Landtechnik und den Nährstoffgehalten von damals haben müsste. Das gibt aber die Statistik mangels solcher Flächen nicht her.
c) Die Autoren der Publikation haben wegen B) im Versuch das CO2 verdoppelt und dann zurückgerechnet. Das ist schon deswegen schwierig, weil zu Beginn der Experimente mitte der 1980er Jahre bereits 360ppm CO2 waren (Heute sind es etwa 415 ppm, also rund 15% mehr) und weil die Effekte bei einer Verdoppelung nicht mehr linear sind.

d) Weil Pflanzen nicht nur CO2 und Wasser und Licht brauchen um zu wachsen, nimmt bei übermässigem CO2-Angebot der Proteingehalt des Pflanzengewebes ab (das sind Ergebnisse aus anderen Publikationen), was den CO2-Effekt weiter relativiert.

e) Um von der Wachstumssteigerung auf die Welternährung zu schliessen, müsste man auch die anderen Effekte von mehr CO2 in der Atmosphäre berücksichtigen: Ernteverluste wegen mehr Dürren oder zu hohen Temperaturen, Flächenverluste in Tiefländern wegen Anstieg des Meeresspeigels schlagen hier negativ zu Buche.

Hier im Forum melden sich eher die Experten zu Wort, für die eine Wirkung von erhöhtem CO2 auf Pflanzenwachstum unter Nichtlaborbedingungen, also im Freiland, undenkbar und sowieso unmöglich ist und die das beweisen können: Ausgewogene Pflanzenversorgung - Kohlenstoff?

Du hast immer noch nicht begriffen (oder wieder vergessen), dass ich es (siehe Link) deswegen als unpraktikabel dargestellt habe, weil man unter Freilandbedingungen nur mit sehr grossem Aufwand das CO2 in der Luft derart erhöhen kann, dass davon auch etwas während der gesamten Wachstumszeit in den Blättern ankommt. Ebenso kannst du dort nachlesen, dass mehr Wachstum durch mehr CO2 im Unterglasanbau ein alter Hut ist und schon lange kommerziell gemacht wird, dass es aber eben nur unter Glas geht. Denn sonst würden das ja alle Gärtnereien und Pflanzenproduktionsbetriebe auch machen. Ebendeshalb (und nicht weil CO2 überhaupt keine Wirkung hätte) kam auch dort der Hinweis, dass man sehr viel grössere Wachstumssteigerungen viel einfacher und zuverlässiger durch optimale Bewässerung und Düngung erzielen könne.
Die Aussage des oben zitierten Papers, nämlich Wachstumssteigerungen von 400% seit etwa 1940 und davon lediglich 25% wegen dem höheren CO2-Gehalt, bestätigt genau das.

[Eberhard]

auf die Welternährung zu schliessen

Ich habe nicht den Anspruch, mit etwa 160 Quadratmetern Garten die Welternährung auf den Kopf zu stellen oder die höchsten Berge der Schweiz zu begrünen.
Ansonsten ist im verlinkten Thema genug gesagt, dass man es nicht zum sechsten Male wiederholen muss.

Weil Pflanzen nicht nur CO2 und Wasser und Licht brauchen um zu wachsen

Dass sich lokal Aufkommen von Nährstoffen und Spurenelementen auch sehr anders als Mangel darstellen können, entgeht nach wie vor Deiner Vorstellung.

[emil17]

Dass sich lokal Aufkommen von Nährstoffen und Spurenelementen auch sehr anders als Mangel darstellen können, entgeht nach wie vor Deiner Vorstellung.

Diese Behauptung ist nachweislich falsch, wie du durch einfaches Nachlesen im von Dir selbst gesetzten Link hättest herausfinden können. Zitieren im Zusammenhang hätte geholfen und wäre auch besserer Stil gewesen.

[Eule]

weil man unter Freilandbedingungen nur mit sehr grossem Aufwand das CO2 in der Luft derart erhöhen kann, dass davon auch etwas während der gesamten Wachstumszeit in den Blättern ankommt.

der Aufwand war/ist hoch, zweifellos, aber dass man das kann, sehen wir ja gerade, und das Diskussionspapier, das Manfred verlinkt hat, versucht ja, wenn auch nicht "offiziell", die Aufmerksamkeit auf positive Aspekte des CO2-Anstiegs zu lenken.
Ich habe nur die Zusammenfassung gelesen und bin nicht qualifiziert, das fachlich zu bewerten, aber selbst wenn das Alles so stimmt, erinnert mich das nur an diese Argumente mit den zusätzlich durch Klimaerwärmung nutzbaren Agrarflächen im Norden. In meinen Augen soll das die negativen Folgen relativieren und die "weiter so Fraktion" unterstützen.

This work was supported by the U.S. Department of Energy, Office of Science, Biological and
Environmental Research Program, Earth and Environmental Systems Modeling, MultiSector
Dynamics, Contract No. DE-SC0016162. The views expressed herein are those of the authors and
do not necessarily reflect the views of the National Bureau of Economic Research.
NBER working papers are circulated for discussion and comment purposes. They have not been
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official NBER publications.

die hier dargestellten Ansichten sind die der Autoren und spiegeln nicht notwendigerwiese die Ansichten des Nationalen Büros für Wirtschaftsforschung
( - könnten aber, wenn das Geld u.a. vom Energieministerium kommt, in dessen Wappen zwar auch eine Sonne und ein Windrad, aber eben auch ein Bohrturm abgebildet ist... )

[Manfred]

Wie überall gibt es halt auch da positive und negative Effekte, eine Verschiebung von Gleichgewichten.
Einseitige Schwarzmalerei deutet idR auf starke Interessensteuerung der jeweiligen Veröffentlichung.

Die Hauptprobleme bestehen ja in menschlichen Bausünden, sprich der starken Bebauung an Küsten und in problematischen Tallagen und politischen Problemen durch möglicherweise notwendige Umsiedlungen aus Ländern mit hohen Anteil Meeresspiegelnaher Flächen.
Da die bisherige Erwärmung überwiegend zu den Polen hin erfolgte werden Stürme abgemildert (geringere Heiß-Kalt-Kontrast als Hauptenergiequelle für die großen Stürme), mehr Fläche wird landwirtschaftlich nutzbar, der höhere CO2-Gehalt fördert das Pflanzenwachstum (die Pflanzen tragen ja aus ihrer langen Evolution alle noch Gene für deutlich höhere CO2-Gehalte in sich und hungern aktuell mehr oder weniger).
Größere Niederschlagsmengen sind nur insofern schlecht, als unsere Bebebauung und Landbewirtschaftung nicht darauf eingestellt ist. Aber das lässt sich ja ändern. Und dann bedeutet mehr Wasser in vielen Regionen der Erde auch mehr Pflanzenwachstum.
Die Dürreprobleme in weiten Teilen der Welt sind überwiegend durch schlechte Bewirtschaftung gemacht. Da kennen wir heute mit den Methoden der regenerative agriculture und holistic planned grazing praxiserprobte Lösungen, das zu reparieren.
Ich für meinen Teil sehe da auch viele positive Aspekte. Die Welt und die Menschheit werde auch nicht untergehen, wenn es einige Grad wärmer wird.

Aktuell sieht es ja eher nach einer kurzen Abkühlung aus.
Die neuen mathematischen Modelle zum Sonnenmagnetismus und die Theorien zu dessen Einfluss auf das Wetter (über die Höhenstrahlung und Wokenbildung) und den Vulkanismus auf der Erde scheinen sich zu bestätigen.
Aber das wird, wenn die Modelle recht haben, eine Zwischenphase bis ca. Mitte der 2030er Jahre sein.
Danach dürfte die Erwärmung wieder einsetzen.
In der Antarktis geht gerade der kälteste Winter seit Beginn der Wetteraufzeichung dort zu Ende. 4,5°C unter dem Durchschnitt.
In Teilen Nordamerikas gab es im letzten Nordhalbkugel-Winter die stärksten Schneefälle seit 100 Jahren.
Hoffen wir mal, dass uns hier so ein Extremwinter erspart bleibt bei den aktuellen Energiepreisen.

[emil17]

Wie überall gibt es halt auch da positive und negative Effekte, eine Verschiebung von Gleichgewichten.
Einseitige Schwarzmalerei deutet idR auf starke Interessensteuerung der jeweiligen Veröffentlichung.

Einseitige Weissmalerei auch

Die Hauptprobleme bestehen ja in menschlichen Bausünden, sprich der starken Bebauung an Küsten und in problematischen Tallagen und politischen Problemen durch möglicherweise notwendige Umsiedlungen aus Ländern mit hohen Anteil Meeresspiegelnaher Flächen.

Es gibt nun mal riesige Flächen die praktisch auf Meeresspiegelhöhe liegen. Die sind aus unterschiedlichen Gründen stark besiedelt. Auch Hafenstädte liegen eigenartigerweise stets am Meer. Einige 100 Mio. Menschen siedeln in solchen Lagen - alles Bausünden?
"politischen Probleme durch möglicherweise notwendige Umsiedlungen aus Ländern mit hohen Anteil meeresspiegelnaher Flächen. "
z.B. ganz Bangla Desh - rund 165 Millionen ... "möglicherweise notwendige Umsiedlung" ist übrigens ein Begriff, den man in Europa wegen der jüngeren Geschichte sehr sorgfältig oder besser gar nicht verwenden sollte, vom Vorgang selbst ganz zu schweigen.

Da die bisherige Erwärmung überwiegend zu den Polen hin erfolgte werden Stürme abgemildert (geringere Heiß-Kalt-Kontrast als Hauptenergiequelle für die großen Stürme)

oder stärker, wegen grösserer Energiemengen die zu den Polen hin gefördert werden, weil die Einstrahlung und damit der Energiegewinn hauptsächlich in niederen Breiten erfolgt. Der Antrieb für die Hurrikane ist zudem die Energie im warmen Meerwasser, die sich mit der Kälte in der Höhe ausgleicht - weshalb eine wärmere Erde mit mehr warmer Meeresoberfläche auch mehr und stärkere Hurrikane erwarten lässt. Alles nicht so einfach.

mehr Fläche wird landwirtschaftlich nutzbar

salopp gesagt, man kann nun in Grönland Kartoffeln anbauen, verliert aber die sehr grossen und sehr fruchtbaren und dicht besiedelten Tieflandbenen in niederen Breiten. Zudem müssen sich in den neu produktiven Gebieten erst Böden bilden, was nicht so schnell geht.

der höhere CO2-Gehalt fördert das Pflanzenwachstum (die Pflanzen tragen ja aus ihrer langen Evolution alle noch Gene für deutlich höhere CO2-Gehalte in sich und hungern aktuell mehr oder weniger).

Wie gesehen, etwa 25% mehr bei einer Verdoppelung des CO2 bei gleicher Temperatur. Hier dürften aber häufigere Hitzewellen (Kalifornien und Mitteleuropa wissen ja inzwischen, wie das ist) mindestens einen Teil dieser theoretisch zu erwartenden Mehrproduktion zunichte machen.
Dann gibt es noch Kollateralschäden wie eingeschleppte Krankheiten, Parasiten und dergleichen, die wegen der ausbleibenden kalten Winter bei uns überleben können, sich etablieren und sehr grosse Schäden anrichten. Auch die muss man auf der Negativseite verbuchen.
Es wäre ja schön, wenn es einfach etwas wärmer wäre, aber bitte keine Hitzewellen - , wenn man eine längere Vegetationsperiode hätte und mehr Regen auch noch schön gleichmässig fallen würde, und nicht so wie in der Eifel in diesem Sommer. Wie es sich ausgeht, wird man in einigen Jahrzehnten wissen. Leider gibt es genug Anzeichen dafür, dass wärmer und besser nicht - oder zumindestens für sehr viele Menschen nicht - das Gleiche bedeuten.

[Manfred]

Ich sag es ja, wir werden alle sterben.

Sollten die prognostizierten Meeresspiegelerhöhungen tatsächlich eintreten, werden sich die Menschen in Bangladesch sicher freuen, dass sie deiner Ansicht nach nicht umsiedeln dürfen und man auch nicht darüber sprechen und es schon gar nicht so nennen darf.

Alte Häfen an flachen Küsten sind in der Geschichte schon immer gewandert.
Dort Großstädte hin zu bauen ist halt eine Errungenschaft der letzten paar Jahrhunderte und aus heutiger Sicht ziemlich dumm.
Trotzdem wird dort fleißig weiter gebaut, wie auch auf diversen Kontinentalplattenstößen und Megavulkanen.
Kann man schon machen. Aber dann braucht man auch nicht zu jammern, wenn diese Städte irgendwann untergehen, auf die eine oder andere Weise.

Aber was man die letzten 300 Jahre oder so da hin gebaut hat, kann man ja die nächste paar hundert Jahre auch anderswo neu errichten.
Bis dahin ist das Zeug eh gammlig und abbruchreif. Das Meiste davon lange vorher.

Die Sünde ist eher, dass weiterhin keine ganzheitliche Planung erfolgt. Und dass müssen die Betroffenen dann halt irgendwann büßen, siehe Ahrtal.
Auch dort soll an gleicher Stelle neu gebaut werden.
Die Menschheit und speziell die Politik ist halt nur sehr begrenzt lernfähig.

[emil17]

Da die bisherige Erwärmung überwiegend zu den Polen hin erfolgte werden Stürme abgemildert (geringere Heiß-Kalt-Kontrast als Hauptenergiequelle für die großen Stürme)

Sieht gerade nicht danach aus, siehe hier
Die Temperatur der Wasseroberfläche ist demnach einer der Hauptantriebe für solche Ereignisse, und die steigt