Klimawandel: Zunehmender Insektenfraß droht - wissenschaft.de
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Klimawandel: Zunehmender Insektenfraß droht

Besonders der Weizen könnte zunehmend in den Mäulern von Insekten landen. (Credit: Keith Ewing / CC BY 2.0)

Dürren, Stürme, Fluten… Der Liste der zu erwartenden „Plagen“ im Zuge des Klimawandels fügen Forscher nun eine weitere hinzu: Mehr Schädlinge mit gesteigertem Appetit bedrohen die Landwirtschaft. Die Ernteverluste könnten den Berechnungen zufolge pro Grad der Erwärmung um 10 bis 25 Prozent steigen. Vor allem die großen Getreide-Anbaugebiete in den USA, China und Europa sind von dem zunehmenden Insektenfraß betroffen, sagen die Forscher.

Der Dürre-Sommer 2018 hat deutlich gezeigt: Extremwetterlagen können den landwirtschaftlichen Erträgen enorm schaden. Klimaexperten sind sich weitgehend darüber einig, dass mit derartigen Auswirkungen des Klimawandels nun verstärkt zu rechnen ist. Im Gegensatz dazu war bislang weitgehend unklar, wie sich der Klimawandel auf einen weiteren Faktor auswirken wird, der die Erträge maßgeblich beeinflusst: auf den Schädlingsbefall. Mit dieser Frage hat sich nun ein Verbund von Forschern unterschiedlicher Einrichtungen in den USA beschäftigt.

Im Rahmen ihrer Studie haben die Wissenschaftler Modellberechnungen durchgeführt, die auf der Grundlage von Informationen über die Temperaturabhängigkeit des Nahrungsbedarfs und der Vermehrungsraten von Schadinsekten basieren. Anhand der Ergebnisse waren Prognosen über zukünftige Entwicklungen der Belastung in verschiedenen Anbauregionen der Erde und unter verschiedenen Klimaszenarien möglich.

Drastische Verluste Zeichen sich ab

Wie die Wissenschaftler berichten, zeichnet sich in ihren Ergebnissen ab: Steigende globale Temperaturen werden insbesondere in gemäßigten Regionen zu einem Anstieg der Ernteverluste durch Insektenbefall führen. Die Einbußen werden demnach pro Grad der Erwärmung um 10 bis 25 Prozent steigen. Konkret würde das bei einem Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur um zwei Grad zu weltweiten Ernteverlusten von insgesamt 213 Millionen Tonnen für die drei wichtigsten Getreidesorten Weizen, Mais und Reis führen.

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Wie sie erklären, liegt dieser Effekt am Anstieg des Metabolismus und den schnelleren Wachstumsraten der Insektenpopulationen bei erhöhten Temperaturen in gemäßigten Zonen. „Wenn die Temperatur steigt, erhöht sich der Stoffwechsel der Insekten, so dass sie mehr fressen müssen“, erklärt Co-Autor Scott Merrill von der University of Vermont in Burlington. Der Hintergrund des verstärkten Wachstums der Schädlingsbestände ist hingegen komplexer. Insekten haben eine artabhängige Optimaltemperatur, bei der sie sich am besten entwickeln: Wenn es zu kalt oder zu heiß ist, wird der Bestand langsamer wachsen.

Raupe und Co – hungriger und zahlreicher

Im Fall der gemäßigten Regionen ist eher zu kühles Klima der limitierende Faktor für das Populationswachstum – deshalb profitieren die Schädlinge dort am meisten von der Klimaerwärmung, erklären die Wissenschaftler. „Die gemäßigten Regionen bieten keine optimalen Temperaturen am unteren Ende. Wenn die Werte dort steigen, werden die Populationen deshalb schneller wachsen“, so Merrill. „Insekten in den Tropen sind hingegen bereits nahe an ihrer optimalen Temperatur, so dass die Populationen tatsächlich langsamer wachsen werden. Es ist einfach zu heiß für sie“, so der Forscher. Beim Reis, der hauptsächlich in vergleichsweise warmen Umgebungen angebaut wird, werden sich die Ernteverluste diesem Prinzip folgend stabilisieren, wenn die Durchschnittstemperaturen über drei Grad Celsius steigen, geht aus den Ergebnissen hervor.

Die wichtigsten Regionen der Getreideproduktion befinden sich allerdings in den gemäßigten Zonen der Erde, betonen die Forscher. Vor allem die „Brotkörbe“ Europas könnten besonders betroffen sein. In elf europäischen Ländern droht demnach ein Anstieg der Weizenverluste durch Insektenfraß um bis zu 75 Prozent. „Die Gebiete, die am meisten Getreide auf der Welt produzieren, vor allem Weizen und Mais werden am härtesten getroffen“, resümiert Merrill.

Verminderte Erträge in den drei Grundnahrungsmitteln Weizen, Mais und Reis sind ein besonderes Problem, da sich so viele Menschen auf der ganzen Welt auf sie verlassen, betonen die Wissenschaftler. Zusammen machen sie ihnen zufolge 42 Prozent der Kalorien aus, die von Menschen weltweit konsumiert werden. Es zeichnet sich somit ab, dass sich Landwirte an das veränderte Klima nicht nur durch veränderte Pflanztermine oder neue Sorten anpassen müssen, sondern auch durch Pflanzenschutzmaßnahmen. Inwieweit dies möglich ist und umweltverträglich gestaltet werden kann, beleibt fraglich. „Reiche Länder können die Auswirkungen vielleicht durch erhöhten Pestizideinsatz oder integrierte Schädlingsbekämpfungsstrategien etwas abmildern“, sagt Merrill. „Aber ärmere Länder, die auf diese Nutzpflanzen als Grundnahrungsmittel besonders angewiesen sind, werden es schwerer haben“, gibt Merril abschließend zu bedenken.

Quelle: University of Vermont, University of Washington, Science, doi: 10.1126/science.aat3466

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