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Dr. Jörg PriessDepartment Landschaftsökologie
CESR-Symposium – Kassel – 1. Oktober 2009
Landnutzungskonflikte –
Situation und Perspektiven
Seite 2
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
Seite 3
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
Seite 4
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, …)
Seite 5
Landnutzung: Anforderungen und potentielle Zielkonflikte
Resourcen-schutz
Urbane Nutzung
Produktion & Entwicklung
Seite 6
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
Seite 8
Typische Konstellationen von FaktorenUrban Land Use
EnvironmentalProtection
Production
Geist & McConnell 2006
Seite 9
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
Seite 10
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
Seite 11
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
Seite 12
Überprüfung von Szenarien und Prognosen: Breite der Perspektive & Kreativität Urban
Land UseEnvironmental
Protection
Production
Seite 13
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:
Seite 14
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
Seite 15
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
Seite 16
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?)
Seite 17
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)
Seite 18
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)
Seite 19
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)
Seite 20
Vielen Dank
für Ihre Aufmerksamkeit