Anpassung an den Klimawandel durch Verbesserung der Bewässerungspraxis im Vipava-Tal (Slowenien)

Der Fortschritt der Landwirtschaft im Vipava-Tal (Cvejić et al., 2020) ist durch Dürre, Überschwemmungen und starke Winde gefährdet, die zwischen 2012 und 2014 Schäden in Höhe von mehr als 15 Mio. EUR verursachten. Die jüngsten Klimaprognosen für das 21. Jahrhundert^deuten auf eine weitere Verschlechterung der Klimagefahren für die derzeitige landwirtschaftliche Umgebung hin. Die durchschnittliche Jahrestemperatur und die Sommerevapotranspiration werden laut Klimasimulationen, die das mäßig optimistische RCP4.5-Szenario verwendeten, um 1,8 °C bzw. 6 % steigen. Darüber hinaus deuten die Prognosen des Klimawandels im Vipava-Tal darauf hin, dass die Landwirtschaft mit mehr Hitzewellen und längeren Perioden ohne Regen in Frage gestellt wird, was zu einem höheren Pflanzenwasserbedarf führt. Bei Simulationen wird ein Anstieg der warmen (höchsten Temperatur größer als 25 °C) und heißer Tage (höchstens 30 °C) prognostiziert. Die slowenische Umweltagentur berichtet, dass die Anzahl der brennenden maximalen Tagestemperaturen bis zum Ende des 21. Jahrhunderts von 12 auf 24 Mal pro Jahr steigen wird.

Darüber hinaus werden Landwirte mit einer erhöhten Anzahl von Tagen mit extremen Niederschlagsereignissen konfrontiert (Cvejić et al., 2020), was zu einer höheren Bodenerosion und schwierigeren Wachstumsbedingungen für Kulturen führt. Eine Zunahme von Tagen mit Niederschlag über 20 mm wird im Tal bis zum Ende des 21.^Jahrhunderts projiziert.

Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Landwirtschaft wurden im Rahmen des LIFE ViVaCCAdapt-Projekts bewertet und kartiert, was auf eine hohe Anfälligkeit des Sektors im Vipava-Tal aufgrund seiner hohen Exposition, seiner hohen Empfindlichkeit und seiner geringen Anpassungsfähigkeit hindeutet. Evapotranspiration wird den Pflanzenwasserbedarf und den Druck auf die lokalen Wasserressourcen erhöhen. Mit der Bewässerung stellen die Landwirte sicher, dass die Pflanzen in kritischen Entwicklungsphasen ausreichend Wasser für ihr Wachstum erhalten. Betriebe, die die Bewässerungsplanung auf der Grundlage von Erfahrungen und Annahmen durchführen, um die Wasserverfügbarkeit für Pflanzen zu regulieren, neigen jedoch dazu, die Wasserressourcen zu überbeanspruchen und das Wasser zu spät zu liefern.

Ziel ist es, gemeinsam mit den Landwirten die Vorbereitung auf Dürre zu verbessern, indem ein Decision Support System for Irrigation (DSSI) eingeführt wird, um die Pflanzen rechtzeitig und in optimaler Menge mit Wasser zu versorgen. Ziel war es, den Wasser- und Energieverbrauch zu optimieren und die CO2-Emissionen_zu reduzieren. Ziel ist es, sowohl die Widerstandsfähigkeit der Landwirtschaft im Tal gegen den Klimawandel zu erhöhen als auch einen Beitrag zur Eindämmung des Klimawandels zu leisten.

Das LIFE ViVaCCAdapt- Projekt wendete ein neu entwickeltes Decision Support System for Irrigation (DSSI) an, um Maßnahmen zur Anpassung an den Klimawandel bereitzustellen, die eine zeitnahe und effiziente Bewässerung von Kulturen umfassen.

Das System(Cvejić et al., 2020) liefert eine Empfehlung für die Bewässerung basierend auf Wetterprognosen, Wasserrückhalteeigenschaften des Bodens, Messung des Bodengehalts in Echtzeit (Überwachungsdaten), Pflanzenwasserbedarf in bestimmten phänologischen Phasen, Art der Pflanze und Bewässerungssystem. Daten werden auf Parzellen über einen Boden-Wasser-Gehaltssensor gesammelt, der die gesammelten Daten über die Kommunikationseinheit an den zentralen Server sendet. Basierend auf den gesammelten Daten auf dem Grundstück des Landwirts berechnet das System die empfohlene Zeit und Menge an Wasser für die Bewässerung. Berechnungen wurden für jeden Tag während der Vegetationsperiode begonnen. Die Ergebnisse wurden den 35 Landwirten (mit einer Fläche von etwa 40 ha), die nach Unterzeichnung einer spezifischen Vereinbarung an dem Projekt beteiligt waren, vorgelegt. Den Landwirten wird die empfohlene Menge an Bewässerungswasser fünf Tage im Voraus zur Verfügung gestellt. Landwirte erhalten auch eine Grafik, die die gemessene Wassermenge im Boden in den letzten fünf Tagen und die Veränderungen in den phänologischen Phasen der Pflanzen zeigt. Landwirte können auf diese Daten per E-Mail oder über eine webbasierte Schnittstelle zugreifen und die Daten auf verschiedenen Geräten anzeigen.

Alle Empfehlungen wurden im Rahmen des LIFE ViVaCCAdapt-Projekts kostenlos abgegeben. Nach Abschluss des Projekts wurde das DSSI auf die nationale Ebene übertragen, wo es vom slowenischen Umweltamt verwaltet wird. Die Agentur ist Teil des Ministeriums für Umwelt und Raumplanung der Republik Slowenien. DSSI ist jetzt ein öffentliches System, das jedem Landwirt in Slowenien kostenlos zur Verfügung steht.

Das DSSI-Umsetzungsteam wurde im Rahmen des Projekts LIFE ViVaCCAdapt eingerichtet und setzt sich aus den Mitarbeitern der Universität Ljubljana, der Gemeinde Ajdovščina, der regionalen Entwicklungsagentur ROD Ajdovščina und dem Unternehmen BO-MO Ltd zusammen.

Um die Widerstandsfähigkeit gegenüber dem Klimawandel zu erhöhen, nahmen die Landwirte im Vipava-Tal 2016 am LIFE ViVa CCAdapt-Projekt teil und trugen durch die Zuweisung von Prioritäten zur Gestaltung der Strategie zur Anpassung an den Klimawandel und zur Rangfolge von über 40 Anpassungsmaßnahmen bei.

Während der Projektlaufzeit unterzeichneten 35 Landwirte eine Vereinbarung über die Teilnahme am DSSI-Entwicklungsprozess. Im landwirtschaftlichen Betrieb wurden Bodeneigenschaften (Bodenstruktur, Boden-Wasser-Retentionseigenschaften) und Pflanzenphänophasen definiert. Als nächstes wurden in jedem Betrieb Bodenfeuchtesensoren installiert, um den Boden-Wassergehalt in verschiedenen Tiefen zu messen. Abgesehen von den individuellen On-field- und Telefongesprächen, die auf die Praxis auf dem Bauernhof zugeschnitten sind, wurde jeder Landwirt ermutigt, alle Fragen im Zusammenhang mit der Funktionsweise des DSSI zu stellen, das Tool frei zu nutzen und kontinuierliches Feedback darüber zu geben, wie das DSSI verwendet wurde und die tägliche Bewässerungspraxis veränderte. Alle Vorschläge wurden sofort in die DSSI-Entwicklung und -Verbesserung gerichtet.

Im Laufe des sechsjährigen Prozesses begannen die Landwirte allmählich mit DSSI. Vor dem Eintritt in das Projekt stützten sich die Landwirte bei ihren Bewässerungsentscheidungen auf ihre Erfahrungen und allgemeinen Annahmen. Dann begannen die Landwirte, Daten aus der Echtzeit-Boden-Wasser-Überwachung in ihre Entscheidungen zu integrieren. Als die DSSI eingeführt wurde, begannen die Landwirte langsam mit täglichen Bewässerungsempfehlungen. Die Halbzeitbewertung auf der Grundlage von Felddaten und Simulationen im Jahr 2019 ergab, dass die Landwirte, wenn sie weiterhin DSSI nutzen, den Gesamtverbrauch der Bewässerungsmengen um 25 %, den Energiebedarf um 24 % und die CO2-_Emissionen um 24 % senken werden (Cvejić et al., 2020). Obwohl die Abschlussbewertung aus dem Zeitraum 2020-2021 noch im Gange ist, deuten die vorläufigen Ergebnisse darauf hin, dass einige der Betriebsinhaber die guten Ergebnisse aus dem Jahr 2019 übertroffen haben.

Einige der einschränkenden Faktoren, die die DSSI-Implementierung und zukünftige Entwicklung in Frage stellen, sind:

• Betrieb von Ausrüstung auf dem Feld; ihre regelmäßige Wartung ist für ein einwandfreies Funktionieren des DSSI erforderlich;
• tatsächliche Möglichkeit, Wasser für die Bewässerung zu verwenden: manchmal war das benötigte Wasser aufgrund der Wartung der Bewässerungssysteme und der damit verbundenen Wasserinfrastruktur für die Bewässerung nicht verfügbar;
• künftige Finanzierung der Instandhaltung und Entwicklung des öffentlichen DSSI.

Das Gesamtbudget des Projekts ViVaCCAdapt beläuft sich auf 869 028 EUR. Die Europäische Kommission leistete 60 %, das Ministerium für Umwelt und Raumplanung der Republik Slowenien 20 % der förderfähigen Kosten des Projekts. Die Projektpartner stellten den Rest zur Verfügung. Von dem Gesamtwert des Projekts sind 147,200 EUR für die Einrichtung von DSSI bestimmt.

Der DSSI ermöglicht die Einsparung von Wasserressourcen in einer zukunftsgerichteten Perspektive der steigenden Temperatur und des Rückgangs der Niederschläge. Zu den weiteren Vorteilen einer effizienteren Bewässerung gehören Energieeinsparungen mit damit verbundenen Vorteilen in Bezug auf Kosten und Treibhausgasemissionen. Die Initiative führte auch zu einer stärkeren Sensibilisierung der Landwirte für das Thema Klimawandel. Die gemeinsame Konzeption und Rangfolge von Anpassungsmaßnahmen unter Einbeziehung der Landwirte des Vipava-Tals dürfte zu einem verstärkten Verantwortungsbewusstsein für die im Projekt entwickelte Anpassungsstrategie und zu einer stärkeren Aufmerksamkeit auf die Nutzung der Wasserressourcen führen.

Im Rahmen des Projekts LIFE ViVaCCAdapt wurde ein Klimastrategie- und Anpassungsplan für das Vipava-Tal (2017-2021) entwickelt, der einen Rahmen für das DSSI bildete. Die Strategie befasst sich mit Dürre, Hitzewellen, starken Winden, extremen Niederschlagsereignissen und Überschwemmungen. Sie ist nicht rechtsverbindlich, kann aber dazu beitragen, die nationale Agrarpolitik in Zukunft weiterzuentwickeln und von europäischen Initiativen unterstützt zu werden.

Die Entwicklung und Umsetzung des DSSI im Vipava-Tal war ein sechsjähriger Prozess, der im zweiten Halbjahr 2016 begann und im Juni 2021 endete. Dennoch wird erwartet, dass die während des Projekts entwickelte Verwendung von DSSI fortgesetzt und wächst. Dies kann passieren, wenn sich neue Nutzer mit Hilfe eines öffentlichen DSSI-Programms auf Regierungsebene ab 2022 anmelden.

Derzeit wird ein detaillierter Instandhaltungsplan für das DSSI-System entwickelt, der ab 2022 beim National Meteorological Service of Slovenia (ARSO) in Betrieb sein wird.

Patricija Štor, Rozalija Cvejić, Luka Honzak,

Regional development agency ROD Ajdovščina

Vipavska cesta 4, 5270 Ajdovščina, Slovenia

e-mail: patricija.stor@rra-rod.si

e-mail: info@rra-rod.si

Web: https://rra-rod.si/