Dr. Regine Schönenberg

Projektleitung SP 14

Lateinamerika Institut

Regional-spezifische Handlungsspielräume für Klima-optimierten Landnutzungswandel in Süd-Amazonien

2 Source: www.google.com Source. http://www.dpi.inpe. br/prodesdigital

Untersuchte Flächen

Natürliche Vegetation

Rinder-weiden

Soja/Mais Acker

1.700 km Süd-Nord-Achse: Cuiabá (MT) – Sinop (MT) – Novo Progresso (Para) mit einer Bevölkerung von weniger als 1 Mio. mit überregionalen Netzwerken

Überblick

• Die Ziele von Carbiocial

• Die Komponenten von CARBIOCIAL

• Interdisziplinarität als Ergebnis interner Wissenschaftskommunikation

• Transdisziplinarität als Ergebnis externer Wissenschaftskommunikation

• Zwischen Upscaling und Downscaling

• Beispielhafte Arbeitsfelder und Zwischenergebnisse

• Carbiocial als Akteur

CarCarbiobiocialcial

Ziele von Carbiocial

• Regional-spezifische Analysen zur Verbesserung & Anwendung interdisziplinär verknüpfter Modelle zu Landnutzungseffekten auf C-stocks, Wasser u GHG Bilanzen • Entwicklung bzw. Optimierung von Land Management Strategies, die C-Verluste u GHG Emissionen minimieren und Kohlenstoff Sequestrierung maximieren • Identifizierung von Entscheidungsspielräumen beim GHG-optimierten Landmanagement zwischen sozio-ökonomischen, juristischen und ökologischen Rahmenbedingungen • Entwicklung einer adäquaten decision support platform (DSP) zur Unterstützung der Entscheidungsfindung hinsichtlich nachhaltiger Landnutzungsformen und Klimaschutz • Kooperation mit den brasilianischen Partnern bei der Integration der Ergebnisse optimierter Landnutzung in die Praxis

Gemeinsame Bemühungen von Sozial

und Naturwissenschaften soziale & ökologische

Folgen anthropogenen Handelns einzuschätzen Naturwissenschaften

realisieren die Bedeutung und die

Trends sozialer Prozesse

Sozialwissenschaftler verstehen die

ökologischen Effekte von Akteuren

Naturwissenschaften entwickeln die Fähigkeit ihre Plots entsprechend

aktueller und zukünftiger sozialer Szenarien

auszuwählen

Sozialwissenschaftler entwickeln die Fähigkeit relevanten Akteuren ihre jeweiligen ökologischen Footprints zuzuordnen

Präzisere Forschung mit höherer

Repräsentativität und höheren Implementierungschancen

Interdisziplinarität als Ergebnis interner Wissenschaftskommunikation

Reflektion

Transdisziplinarität als Ergebnis externer Wissenschaftskommunikation

Transdisziplinarität wird als reflexiver Forschungsprozess gelebt, der gesellschaftliche Probleme durch interdisziplinäre

Kooperation und gemeinsames Lernen von und mit nicht-wissenschaftlichen Akteuren bearbeitet. (vgl. Jahn 2012)

Zwischen Upscaling und Downscaling

In den Natur- wie den Sozialwissenschaften besteht ein Spannungsverhältnis zwischen globalen Daten bzw. Meta-Theorien und Case-Studies. Um regionalspezifische Wechselwirkungen verstehen und entsprechende Handlungs-empfehlungen geben zu können, müssen passgenaue Methoden entwickelt werden. Carbiocial erforscht die Wechselwirkungen

zwischen Landnutzung und Klimawandel an einem Hotspot des Landnutzungswandels mit zeitnah erwarteten Klimawandelfolgen. Eine interdisziplinär erarbeitete Methode des Up- und Downscalings wird es uns erlauben, regionalspezifische Aussagen zu machen.

Landschaftsebene

Landscape scale land-cover analysis and geo-data management Erarbeitet flächendeckende Informationen über die Landnutzung mittels fernerkundungsgestützter Technologien und kombiniert diese mit auf Feld-forschung basierenden Diskussionen zukünftiger Entwicklungspfade. So entstehen wichtige Ent-scheidungsgrundlagen für ein nachhaltiges Landmanagement.

SP 09: Between Meta-Data and Field Research

•Field Trip BR-163 •Visits INPE SP •Visits INPE CRA

01.09.2011 01.09.2013

Staff: •Visiting PhD

(Brazil) •PhD student

(Brazil)

LUC– Classification: Rio das Mortes Watershed

Workshop: Remote Sensing and Carbon,

Berlin Keynote at the

Brazilian Remote Sensing Symposium,

Foz do Iguaçu

Workshop: Remote Sensing, Berlin

Landsat time series for detecting LUC intensification

Poster presentation Spatial Statistics Conference, USA

Workshops: Trans-

disciplinary scenario

developement

Linking LUC to historical analysis

Treibhausgas- & Klima Variabilitäts-Modellierung

Globale Niederschlagsvariabilität für Süd-Amazonien

ist spürbar und detailliert simulierbar: Regionale Daten

sind verfügbar, Klimawandel und seine direkten

Wechselwirkungen sind nachweisbar.

Die GHG-Modellierung beschäftigt sich mit dem

Vergleich der Kohlenstoff-, Lachgas und Methan-

Haushalte in Bezug auf die jeweiligen

Landnutzungstypen : Die Modelle müssen

regionalspezifisch kalibriert werden – erste

Ergebnisse verweisen darauf, dass diese Modelle im

interdisziplinären Gesamtkontext wertvoll sein werden.

The Statistical Regional model [STAR] – climate projections (2011-2040 vs. 1981-2010)

Fig. 2: Differences in climatological annual

precipitation amounts [%]: 2011-2040 vs. 1981-

2010

Fig. 1: Differences in climatological annual

mean near surface (2m) air temperature [K]:

2011-2040 vs. 1981-2010

SP10: Development and implementation of a hierarchical

model chain for modelling regional climate variability and

climate change over southern Amazonia

Boden & Klima

Maßnahmen zur Klima-optimierten Landwirtschaft können nur dann greifen , wenn man die Heterogenität der Untersuchungsflächen abzubilden vermag, da anderweitig schnell falsche Schlüsse über die Auswirkungen von verschiedenen Landnutzungen auf die Kohlenstoffvorräte und die Treibhausgasemissionen getroffen werden

Bestimmung der Kohlenstoffvorräte im Boden durch: • Analyse der Kohlenstoffkonzentration • Dichtefraktionierung der einzelnen Kohlenstofffraktionen

Analyse der Kohlenstoffumsatzraten:

• mit Hilfe von 13C Isotopen • Datierung des C-Alters durch Radiocarbon-Analysen

Institut für Bodenkunde Simone Hoffmann, Robert Strey, Jens Boy & Georg Guggenberger

SP04: Kohlenstoffvorräte, - umsatzraten und Nährstoffe bei unterschiedlichen Landnutzungen, entlang eines Klimagradienten

Natürliche Vegetation

Rinder-weiden

Soja/Mais Acker

Untersuchungsregionen (Süd-Nord-Achse): Cuiabá (MT) – Sinop (MT) – Novo Progresso (Para) Beprobte Flächen: Natürliche Vegetation: 12 x Rinderweide: 17 x Soja/Mais Acker: 9x

Gesellschaft Landnutzungsinteressen

Verschiedene Akteursgruppen haben unterschiedliche

Interessen an Landnutzung und verfügen über

unterschiedliche Machtressourcen in Form von Geld und

Entscheidungsmacht. Es werden Entscheidungsräume

identifiziert, um Anwendungszugänge für Carbiocial-

Ergebnisse zu eröffnen.

Gesellschaft Landnutzungsinteressen

Gesellschaft Entscheidungen

Mit Hilfe der Agenten-basierten Software MP-MAS erforscht und bewertet SP 12 Landnutzungsstrategien und Politikinterventionen auf Einzelbetriebsebene unter Berücksichtigung bio-ökonomischer Kriterien : z.B. Kohlenstoffbilanzen, Deckungsbeiträge, Unternehmensrisiko, Bodenfruchtbarkeit, individuelle Ressourcenausstattung, etc.

Spatial data representation of empirical multi-agent systems. (Schreinemachers & Berger, 2011)

SP12: Agent-Based Assessment of Land Management Strategies in Southern Amazonia

Highlights and achievements:

• Whole farm models for different farm types are implemented and used to analyze land management strategies.

• Field study on Integrated Crop Livestock Systems (ICL) as example for GHG reducing land management system.

• Multi-agent model implemented.

Preliminary results:

In terms of cultivated land, study area in MT is dominated by commercial large

scale farms (>1000ha), producing mainly soy, maize and cotton. Adoption of ICL systems is slow

Due to dependency on credit availability. Especially for soy farmers, opportunity costs are relatively high.

• Wissenschaft und Forschung sollen entscheidend zur Lösung globaler Umweltprobleme beitragen

• Inter- und Transdisziplinarität ist eine Voraussetzung für die Produktion nachfrage- und anwendungsorientierter Resultate

• Der interdisziplinäre Austausch innerhalb des Projekts und der Dialog mit lokalen Akteuren führt zur Reflexion wissenschaftlicher Fragestellungen und Nachfrage nach Wissen, die im ursprünglichen Forschungsdesign nicht enthalten sind

• Anpassungen sind unabdingbar, um glaubwürdig und verantwortlich zu forschen Eröffnung von Anwendungsoptionen

These: Nur transdisziplinäre Wissenschaft kann zu anwendbaren und nachhaltigen Ergebnissen führen.

Carbiocial als Akteur

Partner Institutionen

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