Dr. Jörg PriessDepartment Landschaftsökologie

CESR-Symposium – Kassel – 1. Oktober 2009

Landnutzungskonflikte –

Situation und Perspektiven

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Research Programme „Earth and Environment“

Programme 1 2 3 4

Energy Health Key Technologies

Structure of Matter

Aeronautics,Transport and Space

Forschungsfelder in der Helmholtz Gemeinschaft

Earth and Environment

Terrestrial Environment

Geosystems: The Changing

Earth

Polar Regions and

Coasts

Atmosphere and Climate

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Terrestrial Environment – Strategies for a Sustainable Response to Climate and Global Change

Forschungs-Topics

PT I – Land Use Options

PT II – Sustainable Bioproduction

PT VI – Modelling and Monitoring Terrestrial Systems: Methods and Technologies

PT III – Water Resources Systems

PT V – Chemicalsin the Environment

PT IV – Aquifer Ecosystem Services

PT IV

PT IIIPT V

PT I

PT II

PT VI

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Landnutzung: Anforderungen und potentielle Zielkonflikte

Land ist eine beschränkte Resource

Produktion von Nahrung & Energie(Land- , Forst- und Energiewirtschaft, …)

Ökonomische Entwicklung, Wohnraum

(Bergbau, Industrie, Infrastuktur, Verkehrsflächen,

…)

Schutz von Resourcen

(Atmosphäre, Boden, Fauna & Flora, Gewässer, …)

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Landnutzung: Anforderungen und potentielle Zielkonflikte

Resourcen-schutz

Urbane Nutzung

Produktion & Entwicklung

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Nachhaltige Landnutzung: Dimensionen der Nachhaltigkeit

UmweltÖkonomie

Gesellschaft

Geist & Lambin 2001Seite 7

Systematische BetrachtungDirekte & indirekte Faktoren der/s Landnutzung/-swandels

Klima & Klimawandel

Wirken oft großskalig, regional – kontinental – global

Wirken oft kleinerskalig, lokal – regional

Endogen

Regionale Akteure / Entscheidungsprozesse

Exogen

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Typische Konstellationen von FaktorenUrban Land Use

EnvironmentalProtection

Production

Geist & McConnell 2006

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Analysewerkzeuge für Landnutzungssysteme Szenarien und Modelle Urban

Land UseEnvironmental

Protection

Production

What are the main objectives of scenario exercisesfor research & policy making ?

To evaluate potential future developments in an socio-environmental system

To test strategies for avoiding undesirable economic, environmental and social changes

Nicht objektivierbar, abhängig von Wertesystem

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Analysewerkzeuge für Landnutzungssysteme Szenarien und Modelle Urban

Land UseEnvironmental

Protection

Production

Einschränkungen: Mögliche Schocks / Überraschungen meist nicht berücksichtigt Keine Interaktion möglich Oft begrenzte Perspektive & Kreativität Subjektiv

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Überprüfung von Szenarien und Prognosen: Breite der Perspektive & Kreativität Urban

Land UseEnvironmental

Protection

Production

Recent emissions

1990 1995 2000 2005 2010

CO

2 E

mis

sion

s (G

tC y

-1)

5

6

7

8

9

10Actual emissions: CDIACActual emissions: EIA450ppm stabilisation650ppm stabilisationA1FI A1B A1T A2 B1 B2

1850 1900 1950 2000 2050 2100C

O2 E

mis

sion

s (G

tC y

-1)

0

5

10

15

20

25

30Actual emissions: CDIAC450ppm stabilisation650ppm stabilisationA1FI A1B A1T A2 B1 B2

SRES (2000) aver. growth rates in % y -1 for 2000-2010:

A1B: 2.42 A1FI: 2.71A1T: 1.63A2: 2.13B1: 1.79B2: 1.61

Observed 2000-2007 3.5%

20062005

2007

Source: Raupach et al 2007, PNAS; Canadell - Global Carbon Project 2009, update

(Avgs.)

2008

2007Fossil Fuel: 8.5 PgCLand Use: 1.5 PgCTotal Anthropogenic Emissions:

10 Billion tons C y-1

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Überprüfung von Szenarien und Prognosen: Breite der Perspektive & Kreativität Urban

Land UseEnvironmental

Protection

Production

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Analysewerkzeuge für Landnutzungssysteme Szenarien und Modelle

Priess et al. 2007; Mimler & Priess 2008

Urban Land Use

EnvironmentalProtection

Production

Simulation von Landnutzung & potentiellen Konflikten am Beispiel Südindiens:

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SITE Framework SImulation of Terrestrial Environments Urban

Land UseEnvironmental

Protection

Production

SITE Framework

Indonesien/Sulawesi

Fokus:Entwaldungsdynamik

Forschungsfragen: Ökosystemdienste, Migrationseinfluss

Mongolei/ Kharaa

Fokus:Wasser-Ressourcen

Indien/Karnataka

Fokus:Biobrennstoffe

Mitteldeutschland

Fokus:Urban-rurale DynamikAgrar / BioenergieWasserressourcen

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Landnutzung in Karnataka

Das & Priess 2009; Das, Priess, Schweitzer (submitted)

Forschungsfrage:Welchen Beitrag kann Bio-

energie (Biodiesel) zur Reduktion von fossilen Energieträgern leisten?

Vorraussetzungen:• Politisches Ziel 500.000 T• Anbau auf ‘Wastelands’ &

‘Degraded Lands’

Ölpflanze: Jatropha

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Landnutzung in Karnataka

Potentielle Landnutzungskonflikte:Gesellschaft:• Nahrungsmittel- vs. Bioenergieproduktion (Agrarflächen)• Verfügbarkeit von staatlichen Waste-lands / Degraded

Lands (informelle Nutzung ohne Besitzrechte)

Ökonomie:• Subsistenzanbau (Nahrungsmittel, Vieh) vs. kommerzielle

Ölpflanzennutzung• Rurale Entwicklung (Kleinproduzenten) vs. Großplantagen

Umwelt:• Rehabilitation von degradierten Flächen (Jatropha) vs

Subsistenzanbau• C-Speicherung (Jatropha vs. Wiederaufforstung?)

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Jatrophaerträge (Samen):

• 0,1 – 1,7 T / ha (Niveau: niedrig – mittel)

• Regionale Unterschiede:• Klima • Böden• Wastelandflächen

Landnutzung in KarnatakaJatrophaanbau auf Wastelands

Das & Priess 2009; Das, Priess, Schweitzer (submitted)

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Landnutzung in KarnatakaJatrophaanbau auf Wastelands

Oil

content of seeds

Extraction efficiency (%) and techonolgy

100 (Industrial

solvent extraction)

81 (IIT

technology mechanical

expeller)

68 (Traditional Mechanical Expeller )

57 (Tradtional

Ghani oilpress)

30% 348,115 281,974 236,719 198,426

35% 406,135 328,969 276,172 231,497

40% 464,154 375,965 315,625 264,568

Das & Priess 2009; Das, Priess, Schweitzer (submitted)

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Potentielle Landnutzungskonflikte in Südindien:• Verfügbarkeit von staatlichen Waste-lands / Degraded Lands• Ölextraktionstechnologie (traditionell – industriell)• Ölgehalt der Jatrophasamen

Landnutzung in KarnatakaJatrophaanbau auf Ackerland

Area converted for

Jatropha (%) (area in ha)

Oil Production(tons)

low1

Oil Production(tons)

high2

1 % (187,408) 32,047 74,963

5% (468,520) 160,234 374,816

10% (937, 040) 320,468 794,632 1Low - 30% oil content + 57% extraction efficiency; 2high - 40% oil content + 100% extraction efficiency

Das & Priess 2009; Das, Priess, Schweitzer (submitted)

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Vielen Dank

für Ihre Aufmerksamkeit