Die Klimafolgen in Afrika bekämpfen

In den südlichen Ländern Afrikas sind die Auswirkungen des Klimawandels bereits zu spüren. Dr. Jonathan Sheppard, Dr. Christopher Morhart und Prof. Dr. Hans-Peter Kahle von der Professur für Waldwachstum der Universität Freiburg forschen an Lösungen, um die Landwirtschaft gegen die Folgen zu schützen. Damit möchten sie auch einen Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung vor Ort leisten.

Bei Agroforstsystemen kombinieren Bauern beispielsweise Ackerbau und Bäume auf einer Fläche. Foto: Mark Hoschek

Sengende Hitze, vertrocknete Ernten, Hochwasser: „Die Landwirtschaft in den südlichen Ländern Afrikas leidet spürbar unter den Effekten des Klimawandels. In vielen Fällen ist die Existenz der lokalen Bäuerinnen und Bauern bedroht“, sagt Dr. Jonathan Sheppard von der Professur für Waldwachstum der Universität Freiburg. Er und sein Kollege Dr. Christopher Morhart arbeiten in dem Projekt „ASAP, Agroforstwirtschaft im südlichen Afrika – neue Lösungsansätze innovativer Landnutzungssysteme unter einem sich ändernden Klima“, in dem knapp 25 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Deutschland und Afrika kooperieren.

Sie erforschen, wie so genannte Agroforstsysteme der Landwirtschaft dabei helfen können, mit den Klimafolgen besser zurechtzukommen. Bei diesen Produktionssystemen, die Teil einer integrierten Landwirtschaft sind, werden Nahrungs- und Futterpflanzen, auch Feldfrüchte genannt, auf der gleichen Fläche angebaut wie Bäume. „Generell sind auch andere Kombinationen möglich, zum Beispiel Bäume und Weidewirtschaft oder Bäume, Feldfrüchte und Tierhaltung. Unser Ziel ist, erfolgreiche Feldfrucht-Baum-Kombinationen zu finden und das gewonnene Wissen an die Landwirtinnen und Landwirte vor Ort zu vermitteln“, erklärt Sheppard.

Vorteile der kombinierten Landnutzung

Das Team untersucht auch, wie Bäume in Agroforstsystemen den Klimafolgen entgegenwirken können. „Es ist bekannt, dass die Wurzeln den Boden stabilisieren, Wasser, Nährstoffe sowie Düngemittel aus tieferen Erdschichten nach oben fördern und die darüber wurzelnden Pflanzen damit versorgen. Durch die Beschattung schützen die Bäume die Felder auch davor, auszutrocknen. Das ist wichtig, weil vertrocknete Böden nicht nur mit Ernteausfällen einhergehen. Sie können außerdem kaum Wasser aufnehmen, und so steigt das Risiko von Überschwemmungen“, sagt Morhart. „Indem die Bäume es Wind und Wasser erschweren, die oberen Bodenschichten mit den darin enthaltenen Nährstoffen abzutragen, reduzieren sie auch die Gefahr von Erosion.“ Darüber hinaus nehmen sie Kohlenstoff aus der Atmosphäre auf, fungieren als sein Speicher und sind Lebensraum für Tiere, wodurch sie auch einen wichtigen Beitrag zur biologischen Vielfalt leisten. Die Vorteile von Bäumen knüpfen also dort an, wo der Klimawandel Schäden hinterlässt.

Bäume bieten den Vorteil, dass sie die landwirtschaftlichen Flächen vor dem Austrocknen sowie vor Erosion durch Wind und Wasser bewahren. Foto: mariesacha/stock.adobe.com

Dass bei Agroforstsystemen immer mindestens zwei Produkte angebaut werden, macht das Konzept auch wirtschaftlich interessant: „Entfällt die Ernte, bleibt dem Landwirt die Option, über den Verkauf der Früchte der Bäume und des Holzes Einkommen zu generieren“, fasst Morhart zusammen. Nachteile wie Nährstoff-, Wasser- und Lichtkonkurrenz, die Pflege der Bäume und mögliche Einschränkungen beim Einsatz von Maschinen gelte es dagegen abzuwägen.

Um die bestmöglichen Kombinationen zu finden, sind in jedem der fünf afrikanischen Partnerländer Versuchsflächen mit anderen Pflanzen geplant. Gründe hierfür sind die regional unterschiedlichen klimatischen Bedingungen und zunehmende Wetterextreme, die die Anbausysteme vor neue Herausforderungen stellen. Hinzu kommen die individuellen Ansprüche von Pflanzen an Licht, Wasser und Nährstoffe. Das heißt: Nicht jede Pflanze eignet sich für jeden Standort, nicht alle Bäume und Feldfrüchte lassen sich zusammen kultivieren.

Um herauszufinden, wie sich Bäume auf das Gesamtsystem auswirken, welche Kombinationen erfolgreich sind und wie die Pflanzen angeordnet sein müssen, werden die Forscherinnen und Forscher auf allen Versuchsflächen Bodenproben entnehmen und den Wasserhaushalt untersuchen. Dies soll unter anderem zeigen, wie sich Nährstoffe und Wasser innerhalb des Systems verteilen. Zudem wird das Team analysieren, wie viel Kohlenstoff die oberirdischen Pflanzenteile speichern können und wie die Bäume und Feldfrüchte miteinander interagieren.

Gelebter Wissenstransfer

Im Juni und Juli fliegen deutsche Forscher zu ihren Projektpartnerinnen und -partnern nach Malawi und Südafrika, um die Versuchsflächen vorzubereiten und Messinstrumente anzubringen. Weitere Reisen mit Feldaufnahmen, Workshops und Konferenzen nach Namibia, Sambia und Mosambik werden folgen, denn der interdisziplinäre Austausch und die enge Zusammenarbeit von deutschen und afrikanischen Partnern spielen eine zentrale Rolle. Deutlich wird dies unter anderem daran, dass Aufgabenpakete im deutsch-afrikanischen Tandem bearbeitet werden und es ein eigenes Austauschprogramm gibt, bei dem Studierende der beteiligten Universitäten für mehrere Wochen an einer der Partnerinstitutionen mitarbeiten können.

Um den Wissenstransfer in die Praxis zu garantieren, wird das Team seine Ergebnisse in einem Leitfaden zusammenfassen, der Landwirten bei der Anlage und Bewirtschaftung von agroforstlichen Produktionssystemen helfen soll. „Wir möchten eine praxisnahe Handreichung mit kostengünstigen und leicht umzusetzenden Methoden erstellen, damit Bauern ihre Lebensgrundlage selbst sichern können“, erklärt Sheppard.

Kristin Schwarz

Das Projekt

In dem interdisziplinären Projekt „ASAP, Agroforstwirtschaft im südlichen Afrika – neue Lösungsansätze innovativer Landnutzungssysteme unter einem sich ändernden Klima“ arbeiten Forschende der Professur für Waldwachstum, der Professur für Bodenökologie und der Professur für Forst- und Umweltpolitik der Universität Freiburg sowie knapp 20 weitere deutsche und afrikanische Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler unterschiedlicher Einrichtungen. Die Professur für Waldwachstum koordiniert das Projekt, das von 2018 bis 2021 läuft. Es wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 1,1 Millionen Euro aus dem Programm SPACES II unterstützt. Projektträger ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.

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