Die Fragilität der industriellen Landwirtschaft

Nr. 196 • 21. Dezember 2023 

Die moderne Nahrungsmittelproduktion beruht auf einem komplexen, weltweit vernetzten industriellen Landwirtschaftssystem. Maschinen, Düngemittel und Pestizide ermöglichen hohe Erträge, machen das System jedoch auch anfällig für Störungen. Wie würde sich eine großflächige Beschädigung des Stromnetzes auf die globale Nahrungsmittelproduktion auswirken? Mit diesem Szenario hat sich ein Team von Forschenden unter anderem von der Justus-Liebig-Universität Gießen (JLU) beschäftigt. Ihre Studie zeigt: Ein langfristiger globaler Stromausfall könnte zu Ernteausfällen von bis zu 75 Prozent führen. Betroffen wären insbesondere Europa, Nord- und Südamerika sowie Teile Asiens; fehlen würden vor allem Dünger und Pflanzenschutzmittel. Die Studie wurde in der Fachzeitschrift „Global Challenges“ veröffentlicht.

Schwere Schäden an der elektrischen Infrastruktur können zum Beispiel durch Cyberangriffe, geomagnetische Sonnenstürme oder nukleare Detonationen verursacht werden. Derartige Schäden hätten Auswirkungen auf die moderne Landwirtschaft, die stark auf Kraftstoffe wie Diesel und Benzin, sowie Düngemittel und Pflanzenschutzmittel angewiesen ist, für deren Produktion Energie benötigt wird. In der Studie hat das Forschungsteam daher simuliert, dass diese Reserven nach und nach aufgebraucht werden und nicht in den erforderlichen Mengen weiter produziert werden können. Sie konzentrierten sich dabei auf die Auswirkungen auf den Anbau der Grundnahrungsmittel Mais, Reis, Sojabohnen und Weizen.

„Nach unseren Berechnungen gibt es eine durchschnittliche Ertragsminderung von bis zu 37 Prozent im ersten Jahr nach der Katastrophe, die auf bis zu 48 Prozent ansteigt, wenn alle Bestände aufgebraucht sind“, sagt Mit-Autor Dr. Florian Ulrich Jehn vom Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement an der JLU. „Regional können die Ernteverluste sogar bis zu 75 Prozent erreichen. Dies verdeutlicht, wie anfällig die moderne Landwirtschaft bei einem Zusammenbruch der Energieversorgung ist.“

Die Auswirkungen eines globalen Stromausfalls wären jedoch nicht auf allen Kontinenten gleich groß: Nach den Prognosen des Forschungsteams wird es besonders hohe Ertragsminderungen bei der Nahrungsmittelproduktion in Europa, in Nord- und Südamerika sowie in Teilen Indiens, Chinas und Indonesiens geben. Afrikanische Länder hingegen, in denen die Landwirtschaft bislang weniger technisch ausgerichtet ist, sind der Studie zufolge bei dem Stromausfall-Szenario widerstandsfähiger. 

„Unsere Studie zeigt, dass es dringend erforderlich ist, landwirtschaftliche Systeme robuster für derartige Störungen zu machen“, so Dr. Jehn. Hier gibt es verschiedene Maßnahmen: Sinnvoll wäre die Produktion einer breiteren Vielfalt an Grundnahrungsmitteln, was gleichzeitig die Biodiversität erhöhen würde. Mit verstärktem ökologischen Landbau ließe sich zudem der Einsatz von künstlichem Mineraldünger und von Pflanzenschutzmitteln verringern. „Darüber hinaus ist eine Reduktion des Energieeinsatzes in der Landwirtschaft notwendig“, sagt Dr. Jehn. „Dies würde auch zum Klimaschutz beitragen.“

An der Studie waren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der JLU, der Alliance to Feed the Earth in Disasters (ALLFED) und der University of Canterbury (Neuseeland) beteiligt.

• Publikation
  J. Moersdorf, M. Rivers, D. Denkenberger, L. Breuer, F. U. Jehn, The Fragile State of Industrial Agriculture: Estimating Crop Yield Reductions in a Global Catastrophic Infrastructure Loss Scenario. Global Challenges 2023, 2300206.
  https://doi.org/10.1002/gch2.202300206

• Kontakt
  Dr. Florian Ulrich Jehn
  Institut für Landschaftsökologie und Ressourcenmanagement an der JLU
  E-Mail: florian.u.jehn
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