Landnutzungsänderungen und nachhaltige Intensivierung

Nachhaltige Intensivierung ist ein relativ neues landwirtschaftliches Konzept, bei dem die Ernteerträge beibehalten (oder sogar erhöht) werden, jedoch die Einträge in das System (z.B. Chemikalien oder Düngemittel) oder die negativen Umweltfolgen verringert werden. Mit diesem Projekt möchten wir für ausgewählte Produktionsgebiete herausfinden, ob eine nachhaltige Intensivierung in Österreich möglich ist. Um diese Frage zu beantworten, wird ein Modellierungskonzept (modelling framework) verwendet, das aus einem agentenbasierten Modell (ABM) besteht und mit einem ökohydrologischen Modell gekoppelt wird. Hierüber werden nachhaltige Anbaumethoden entwickelt, die gleichzeitig die Erträge steigern und Stickstoff- und Phosphorverluste in die Umwelt reduzieren können. Veränderte klimatische Randbedingungen werden durch entsprechende Klimawandel-Simulationen ebenfalls in das Modellierungssystem integriert. Für drei intensiv genutzte Agrarlandschaften werden die Hauptfaktoren für Änderungen in der Anbau von Nutzpflanzen bestimmt. Hierzu werden Landwirte aus den drei Anbaugebieten zu ihren Motiven und primären Beweggründen bezüglich eines veränderten Anbauverhaltens auf ihren Höfen befragt. Die Treiber für die von uns untersuchte Agrarlandschaft werden in ein agentenbasiertes Modell, das am Institut für Soziale Ökologie (SEC) entwickelt wurde, übertragen, um daraus entsprechende Landnutzungsszenarien zu entwickeln Bestehende politische Rahmenbedingungen (z. B. Gemeinsame Agrarpolitik, Europäische Wasserrahmenrichtlinie) bilden dabei den Rahmen für die Agenten in Bezug auf die zukünftige Gestaltung (Zeitraum 2050) der Kulturlandschaft. Indem das ABM mit Änderungen der Randbedingungen betraut wird, agieren Akteure im Modell (insbesondere Landwirte) entsprechende und greifen Maßnahmen auf, die die Landnutzung beeinflussen. Die Landnutzungsänderungsszenarien zusammen mit den Klimasimulationen dienen anschließend als Randbedingungen für das ökohydrologisches Modell eingegeben. Aus den ergebenen ökohydrologischen Modellsimulationen werden wir einerseits die Ernteerträge, andererseits die Veränderungen der Oberflächenwasserqualität für die Zukunft quantifizieren. Ein Vergleich der simulierten Erträge mit den Nitrat- und Phosphorbelastungen zeigt, welche zukünftige Landnutzung mit Anbaumethoden zu einer nachhaltigen Intensivierung beitragen kann. Als mögliche Optionen für eine nachhaltige Intensivierung werden wir Szenarien auswählen, die die höchsten Erträge mit den geringsten Nährstoffverlusten erzielen. Die Projektergebnisse werden unser Verständnis bezüglich menschlicher Einflüsse auf die Nährstoffflüsse innerhalb und zwischen terrestrischen und aquatischen Ökosystemen deutlich verbessern. ALUCSI ist auch ein wichtiger Schritt um weitere wissenschaftliche Kapazitäten im Bereich „Auswirkungen von Landnutzungsänderungen auf Wasserqualität“ in Österreich aufzubauen. Darüber hinaus schlägt das Projekt eine Brücke zwischen den Sozial- und Naturwissenschaften, was eine wichtig Voraussetzung zu den in ALUCSI aufgegriffenen Problemstellungen ist.