SECBIVIT Szenarien für multiple Ökosystemdienstleistungen

In Agrarökosystemen müssen verschiedene Ökosystemdienstleistungenwie Nahrungsmittelproduktion, Schädlingsregulierung sowie Erhalt der Bodenfruchtbarkeit gegeneinander abgewogen werden, um die Ziele der nachhaltigen Entwicklung und Biodiversitätsziele zu erreichen. Die wichtigsten Einflussfaktoren auf Biodiversität und Ökosystemleistungen sind der Klimawandel, die Invasion fremder (Schädlings-)Arten und Veränderungen damit assoziierter Landbewirtschaftung. Die Rückkopplung dieser Faktoren mit den ökonomischen und politischen Rahmenbedingungen beeinflusst wiederum mehrere Dimensionen der Biodiversität und die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen auf lokaler, regionaler und nationaler Ebene. Projektziel ist die Entwicklung und Erprobung von agentenbasierten Modellen, die verschiedene Szenarien der Landnutzung für das zukünftige Management in Weinbauregionen aus Spanien, Frankreich, Deutschland, Österreich und Rumänien integrieren. Im ersten Schritt werden relevante Stakeholder zu partizipativen Workshops eingeladen, um verschiedene Szenarien unter Berücksichtigung verschiedener lokaler und globaler Einflussfaktoren für die Modellierung zu entwickeln. Im zweiten Schritt, wird vorhandenes Wissen aus unterschiedlichen europäischen Ländern für die Entwicklung eines Prognosemodells für Ökosystemdienstleistungen im Weinbau verwendet. Als dritter Schritt wird das Modell mit den Ergebnissen von unabhängigen Erhebungen ober- und unterirdischer Biodiversität sowie verschiedener Ökosystemleistungen wie biologischer Schädlingskontrolle entlang von Gradienten der Landschaftskomplexität und Managementintensität in fünf europäischen Regionen validiert. Die Ergebnisse des Projektes sind: (i) ein räumlich explizites Modell, das WinzerInnen als Entscheidungsträger integriert, die Landnutzungsentscheidungen unter unterschiedlichen Rahmenbedingungen treffen, (ii) ein Modell zur Quantifizierung der Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen in Weinbaulandschaften unter verschiedenen Biodiversitätsszenarien zur Ermittlung optimaler Landnutzungsstrategien, (iii) die Validierung dieses Modells mit empirischen Daten zu Biodiversität, Landschaftsvielfalt und Ökosystemleistungen und (iv) ein Software-Tool für WinzerInnen, das Informationen darüber liefert, wie Weinbauregionen in einem bestimmten Gebiet bewirtschaftet werden können, um sowohl Produktion, weitere Ökosystemdienstleistungen und Biodiversität zu maximieren.

In Agrarökosystemen müssen mehrere Ökosystemleistungen wie die landwirtschaftliche Produktion, der Erhalt der Bodenfruchtbarkeit und die natürliche Schädlingsbekämpfung gleichzeitig erbracht werden, um sowohl die nachhaltige Entwicklungsziele als auch Biodiversitätsziele zu erreichen. Die wichtigsten globalen Triebkräfte für die Biodiversitätskrise und den Verlust an Ökosystemdienstleistungen in Weinbaulandschaften sind der Klimawandel, die Einschleppung von invasiven Schädlingen und Veränderungen in der Landbewirtschaftung. Klimawandel und biologische Invasionen beeinflussen wiederum Bewirtschaftungsentscheidungen, die zu Rückkopplungseffekten auf die Biodiversität und die Bereitstellung von Ökosystemleistungen führen. Unsere Hauptziele waren: (i) die Analyse des Einflusses des Landschaftskontexts, der klimatischen Bedingungen und der Bewirtschaftungsintensität auf mehrere Ökosystemleistungen wie der natürlichen Schädlingsbekämpfung, Bodenfruchtbarkeit, Kohlenstoffspeicherung und Biodiversitätsschutz in den Fallstudienregionen und (ii) die Entwicklung eines lokal angepassten Modells, das verschiedene politische Szenarien der Landnutzung für zukünftiges Management integriert, um die Auswirkungen dieser Szenarien auf Biodiversität und Ökosystemleistungen zu bewerten. Eine langjährige spanische Datenbank zeigte, dass Schädlingsausbrüche des Bekreuzten Traubenwicklers in einfachen, von Weinbergen dominierten Landschaften viel wahrscheinlicher waren als in komplexen Landschaften, die von Buschland dominiert waren. Folglich verdoppelten sich die Sprühfrequenzen von Insektiziden auf Betrieben in einfachen im Vergleich zu Betrieben in komplexen Landschaften nahezu. Eine erhöhte Anwendung von Pestiziden reduzierte auch die Fraßraten durch natürliche Gegenspieler an den Puppen des Bekreuzten Traubenwicklers in mehreren Regionen. Natürliche Gegenspiel von Schadmilben wie Raubmilben wurden durch die Reduzierung des Pestizideinsatzes, spontane Vegetationsbedeckung zwischen den Reihen und einen höheren Anteil von Weinbergen auf Landschaftsebene gefördert. Die Vögel- und Fledermausbestände korrelierten stark mit dem Anteil holziger halbnatürlicher Habitate in der Nähe der Weingärten, d. h. es wurden nur wenige Vogelarten in von Weingärten dominierten Landschaften gefunden, und Fledermäuse suchten hauptsächlich in der Nähe von Hecken nach Nahrung. Geringe Bodenbearbeitung und Begrünungsmischungen erhöhten die Populationen von Springschwänzen und Regenwürmern. Im Gegensatz dazu war die mikrobielle Stoffwechselaktivität in häufiger umgebrochenen Weingartenböden höher als in ungestörteren Fahrgassen, wodurch die Kohlenstoffspeicherung im Boden durch mikrobielle Mineralisierung reduziert wurde. Die Analysen der Entscheidungsfindung der Winzer legten nahe, dass die Fahrgassenbewirtschaftung und der Pflanzenschutzmitteleinsatz sowie die Faktoren, die ihr Verhalten am besten erklären, erheblich zwischen den Untersuchungsregionen variierten. Insgesamt gaben viele Winzer an, dass das Befolgen von Ratschlägen von Beratern, der Erhalt der Biodiversität und die Reduzierung von Kosten entscheidende Faktoren für ihre Entscheidungen waren. Das lokal angepasste Modell zeigte, dass der lokale Kontext wichtig ist, damit Politikmaßnahmen entsprechende Auswirkungen haben können; ein einzelnes politisches Instrument kann in einem Fall große Auswirkungen haben, macht jedoch in einem anderen kaum einen Unterschied. Eine ökologische Intensivierungsstrategie ist notwendig, um sowohl Umweltprobleme zu lösen als auch Kosten im Zusammenhang mit externen Inputs zu reduzieren, um eine nachhaltige Bewirtschaftung auch in Zeiten des Klimawandels zu gewährleisten.