Die letzten Jahre zeigten beispielhaft, wie stark die Ernteerträge schwanken können. Wurden in der Schweiz 2020 446 kg/a Kartoffeln geerntet, folgte 2021 ein Taucher auf 320 kg/a. 2025 stiegen die Kartoffelerträge nach Zahlen von Swisspatat erstmals wieder über 360 kg/a, auf schöne 411 kg/a. Je nach Jahr werden Fehlmengen aus dem Ausland importiert. Das gilt nicht nur für Kartoffeln. Aber der Selbstversorgungsgrad und damit auch die langfristige Ernährungssicherheit der Schweiz hängen nicht nur von hohen, sondern auch stabilen Erträgen ab. Schliesslich hat die Vergangenheit neben schwankenden Erntemengen auch gezeigt, dass Importe nicht immer zuverlässig funktionieren.
Daten aus dem DOK-Versuch und weiteren Feldversuchen
Vor dem Hintergrund beschränkter verfügbarer Anbauflächen und des Anspruchs, die Ernährung der Schweizer(innen) aus Klima- und Gesundheitsgründen stärker auf die Lebensmittelpyramide auszurichten, gewinnt die Stärkung der pflanzlichen Produktion weiter an Bedeutung. Das halten die beiden Agroscope-Forscher Márcio dos Reis Martins und Pierluigi Calanca fest. Sie haben die zukünftigen Erträge in der Schweiz modelliert, basierend auf den Schweizer Klimaszenarien. Die Daten stammen aus dem DOK-Versuch in Therwil BL, wo seit 1978 verschiedene Anbausysteme verglichen werden. Um das Modell zu eichen und dessen Ergebnisse zu überprüfen, kamen Daten aus anderen Feldversuchen zum Einsatz.
Vorteilhafte Bedingungen für Winterkulturen
Für Winterkulturen sieht es demnach 2060 besser aus als für Sommerkulturen: Getreide oder Raps zum Beispiel können von höheren Frühlingstemperaturen, einem früheren Beginn der Vegetationsperiode und einer besseren Wasserverfügbarkeit in der ersten Jahreshälfte profitieren. Ihnen komme auch eine höhere CO₂-Konzentration in der Atmosphäre zugute.
Mais, Zuckerrüben, Kartoffeln und Soja hingegen sind heute und in Zukunft noch verstärkt von Sommertrockenheit betroffen. Weniger Niederschläge und eine höhere Verdunstung führen zu Wassermangel, sofern nicht bewässert werden kann. Dos Reis Martins und Calanca erwarten daher einen «merkbaren Rückgang der Ertragsstabilität» bei Sommerkulturen, namentlich um über 20 Prozent. Besonders betroffen ist laut den Simulationen das zentrale Schweizer Mittelland. Auch ein positiver Effekt höherer CO₂-Konzentrationen könne das nicht wettmachen (siehe auch Kasten).
Schädlinge wurden in dieser Studie nicht eingerechnet
Raps als beispielhafte Winterkultur konnte sich heuer gut entwickeln. Auch das Getreide steht kräftig auf den Feldern. Aber die Ölsaat droht jedes Jahr zuerst von Erdflöhen, dann von Stängelrüsslern und zum Schluss von Glanzkäfern malträtiert zu werden. Beim Weizen gerät die Fusarienprävention zur Zitterpartie, wenn während der Blüte feuchtes Wetter Infektionen begünstigt. Der Einfluss von Schädlingen und Krankheiten auf Erntemengen und Ertragsstabilität ist deutlich, war aber nicht Teil der Simulationen von Agroscope. «Die Studie wurde mit einem Wachstumsmodell namens Day Cent erstellt», erklärt Márcio dos Reis Martins auf Anfrage. «Es berücksichtigt viele wichtige Faktoren, die das Wachstum von Nutzpflanzen beeinflussen, jedoch keine Schädlinge und Krankheiten.» Eine Kopplung von Day Cent mit Modellen für Schädlinge und Krankheiten sei zwar denkbar, hätte aber den Rahmen der Aktivitäten und Möglichkeiten von Agroscope «eindeutig überschritten».
Dass Schädlinge und Krankheiten in dieser Studie nicht berücksichtigt werden, hat laut Márcio dos Reis Martins auch stark mit ihrer Entstehung zu tun. Sie ist als Beitrag zur zweiten Phase des Netzwerks des Bundes für Klimadienstleistungen (National Center for Climate Service, NCCS) gedacht. Dabei geht es darum, Wege für die Anpassung an den Klimawandel zu finden.
Wozu die Resultate dienen könnten
Es ist aber nicht so, dass sich Agroscope nicht mit der zukünftigen Entwicklung landwirtschaftlicher Schadorganismen befasst. So gibt es aus einer früheren Phase des NCCS etwa Untersuchungen zur klimabedingten, potenziellen Verbreitung von 64 Schadinsektenarten bis 2070. «Schädlinge und Krankheiten – sofern sie nicht chronisch sind – können nicht nur die durchschnittliche Ernteproduktivität, sondern auch die Ertragsstabilität beeinträchtigen», ist sich dos Reis Martins bewusst. «Wir haben das mögliche Auftreten bestehender und neuer Krankheiten in einem wärmeren Klima bisher noch nicht untersucht, können uns das aber für zukünftige Arbeiten vorstellen.»
Die Studienautoren sehen in ihren Ergebnissen eine wertvolle Grundlage für weiterführende Analysen zur Wirtschaftlichkeit von Anbausystemen, der Notwendigkeit angepasster Versicherungsstrategien und der Gewährleistung der Ernährungssicherheit unter künftigen Klimabedingungen.
«Die derzeit verfügbaren Klimawandelszenarien können das nicht liefern»
Auch wenn man sich in der Landwirtschaft vorausschauendes Handeln gewohnt ist, so ist der Zeitrahmen bis 2060 in der Studie doch ziemlich weit. «Der Zeithorizont wurde im Rahmen des NCCS vereinbart», sagt Márcio dos Reis Martins. «Wir entschieden uns für einen Zeitraum von rund 30 Jahren, um die Ertragsstabilität auf statistisch zuverlässige Weise quantifizieren zu können.» Ein kürzerer Zeithorizont wäre ihm zufolge zwar möglich gewesen. Jedoch mit dem Risiko, dass keine klaren Signale aus den Simulationsmodellen erkennbar gewesen wären.
Landwirt(innen) seien wahrscheinlich eher an Informationen über Veränderungen in der Häufigkeit ungünstiger Bedingungen in den nächsten zehn bis 20 Jahren interessiert, schätzt der Agroscope-Forscher. «Die derzeit verfügbaren Klimawandelszenarien können diese Informationen nicht liefern.» Sie könnten z. B. nicht sagen, «wie oft wir in den nächsten zehn Jahren Sommerdürren erleben – obwohl sie uns sagen, dass die Häufigkeit von Sommerdürren langfristig zunehmen wird.»
Die kontinuierliche Anpassung an Wetter und Klima, einschliesslich ihrer Auswirkungen auf den Krankheitsdruck und das Auftreten von Schädlingen, bleibt daher eine wichtige Strategie zur Sicherung stabiler Ernteerträge.
Höhere CO₂-Konzentration ist ein zweischneidiges Schwert
Pflanzen brauchen CO₂, um Fotosynthese zu betreiben. Ist mehr davon in der Atmosphäre, kann das einen düngenden Effekt haben: Die Produktivität steigt, gleichzeitig sinken Wasserverluste durch die Transpiration der Pflanzen. Positive Effekte von mehr CO₂ setzen aber voraus, dass keine anderen Faktoren limitierend werden – z. B. Wasser oder Nährstoffe. Die Agroscope-Forscher betonen dennoch in ihrer Studie die Unsicherheiten hinsichtlich der Auswirkungen erhöhter CO₂-Werte in der Atmosphäre. «Zudem gibt es neben der Ertragssteigerung gut dokumentierte negative Nebeneffekte», schreiben Márcio dos Reis Martins und Pierluigi Calanca. Die Qualität des Ernteguts leidet. Bekannt sind etwa abnehmende Proteingehalte bzw. generell tiefere Nährwerte der Lebensmittel. Auch wichtige Spurenelemente wie Eisen oder Zink könnten bei «CO₂-Düngung» im Erntegut zu kurz kommen; die Wissenschaft spricht bei den in ärmeren Ländern dadurch drohenden Gesundheitsproblemen von «verstecktem Hunger».
