Frank Untersmayr wuchs nahe des österreichischen Amstetten auf und sah als Kind zu, wie sein Vater bis Ende April warten musste, bis er endlich seinen Mais pflanzen konnte: Der Boden musste sich nach dem Winter erst aufwärmen. "Seitdem wurde es hier immer wärmer, so dass wir jetzt schon vor Mitte April mit dem Einsäen beginnen können", erzählt Untersmayr, mittlerweile 44 Jahre alt und ebenfalls Landwirt. "Das ist gut, denn es bedeutet, dass Mais, der in unserem Klima eigentlich nicht vollkommen reift, jetzt zwei Wochen länger wachsen kann."

Doch der Wandel geht noch weiter – weshalb sich Untersmayr und ein halbes Duzend anderer Bauern aus der Region an einem verregneten Tag im Mai 2015 in der örtlichen Landwirtschaftskammer zusammensetzen. Sie wollen mit Wissenschaftlern darüber diskutieren, inwiefern steigende Temperaturen und veränderte Niederschläge den regionalen Ackerbau beeinträchtigen könnten – und was die Landwirte selbst tun müssen, um sich daran anzupassen.

Martin Schönhart, Agrarökonom am Institut für nachhaltige Wirtschaftsentwicklung der Universität für Bodenkultur Wien, stellt an diesem Tag erste Prognosen durchschnittlicher Ernteerträge für das Jahr 2040 vor. Einige Getreide- und Obstsorten profitierten demnach von der erwarteten Klimaerwärmung. Bei anderen Sorten verringerten sich hingegen der Ertrag – darunter auch beim Mais – bis zu 20 Prozent, da veränderte Niederschlagsregime und Wetterextreme jene Gewinne auslöschten, die die wärmeren Temperaturen ursprünglich gebracht hätten.

Als sie diese derart negativen Vorhersagen hörten, schüttelten einige der Landwirte nur ungläubig ihre Köpfe. "Ich verlasse mich lieber auf meine eigenen Erfahrungen als auf solche Vorhersagen", meint Untersmayr. Seine Reaktion offenbart die Kommunikationslücke, die lange Zeit Wissenschaftler und Bauern mit Blick auf den Klimawandel getrennt hat. "Es besteht eine tiefe Kluft zwischen der Forschung und den vermeintlichen Adressaten", erklärt Nora Mitterböck, die die Anpassungsstrategien für den Klimawandel am Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft in Wien beaufsichtigt. "Es gibt keinen Mangel an Klimafolgenforschung. Allerdings erreicht letztendlich nur ein winziger Bruchteil der Ergebnisse den Landwirtschaftsbetrieb. Das ist eine traurige Situation, die sich eindeutig ändern muss."

Die Ernährung der Welt

Weltweit bemühen sich Wissenschaftler, Landwirte, Agrarunternehmen und Regierungen, die Anbausysteme anpassungsfähiger zu gestalten, was unerlässlich ist, wenn sie die wachsende Weltbevölkerung ernähren sollen. Einige von ihnen arbeiten mit kurzfristigen Ansätzen, um die heutigen landwirtschaftlichen Betriebe robuster zu machen. Andere wiederum blicken in die Zukunft und liefern die nötigen Informationen, die für umfassendere Änderungen nötig sind – beispielsweise für die Investition in große Bewässerungssysteme.

Schönharts Forschungsarbeit ist Teil eines 14-Millionen-Euro-Programms, des so genannten "Modelling European Agriculture with Climate Change for Food Security" (MACSUR): einem Ökosystemmodell, das den europäischen Staaten helfen soll, sich auf den Klimawandel vorzubereiten und sich daran anzupassen. Eine weitere internationale Initiative, das "Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project" (AgMIP), bringt hunderte Forscher an einen Tisch, um politische Entscheidungsträger in Entwicklungsländern sowie landwirtschaftliche Beratungsunternehmen zu informieren, die die Bauern unterstützen.

Begegnungen wie jene in Amstetten sind Hauptaufgabe dieser Arbeit. Damit die Anpassungsprogramme gelingen, müssen Forscher von Landwirten und Agrarfunktionären lernen, welche Art der Information ihnen am besten helfen könne, meint Anne-Maree Dowd, eine Sozialwissenschaftlerin der Commonwealth Scientific and Industrial Organisation in Kenmore, Australien. "Wissenschaftler neigen dazu, vorrangig Publikationen als Hauptlohn ihrer Arbeit zu betrachten", erklärt sie. "Was die Klimawandelvorsorge angeht, müssen sie gründlich ihre Einstellung ändern und in erster Linie an das praktische Gesamtziel ihrer Arbeit denken."

Anpassen, um zu überleben

Landwirte auf der ganzen Welt produzieren jährlich mehr als eine Milliarde Tonne Mais, dazu 750 Millionen Tonnen Reis, mehr als 700 Millionen Weizen und fast zwei Milliarden Tonnen Zuckerrohr. Trotzdem hungern mehr als 800 Millionen Menschen im Jahr. Auch ohne Klimawandel ist die Landwirtschaft einem gewaltigem Druck ausgesetzt, da die Erdbevölkerung bis zum Jahr 2050 von sieben auf etwa neun Milliarden anschwellen wird.

Unbeständige Niederschlags- und Temperaturmuster werden besonders den Bauern in ärmeren Ländern zusätzlichen Stress bereiten. Für mache Regionen werden mehr Hitzewellen, Dürren und extreme Stürme erwartet. Dabei sind landwirtschaftliche Prognosen ohnehin schon schwierig, weil verschiedene Unsicherheitsfaktoren eine Rolle spielen: Wie wandelt sich das Klima regional? Welche Nutzpflanzen können wo angebaut werden? Welche Düngemittel sind verfügbar? Letztes Jahr prognostizierte eine umfassende Studie mit mehreren Klima- und Agrarmodellen, dass die negativen Folgen des Klimawandels für Weizen- und Maisproduktion in den Tropen und Subtropen – wo die Mehrheit der Entwicklungsländer liegt – die positiven Einflüsse bei Weitem übertreffen. In einer weiteren Arbeit untersuchten Wissenschaftler 1700 Simulationen und schätzten, dass ohne Anpassungsbemühungen die Mais-, Weizen- und Reisernten sowohl in gemäßigten als auch in tropischen Zonen zurückgehen werden, sollten die Temperaturen um mehr zwei Grad Celsius steigen.

Einer der ersten Schritte hin zum "Agrarsystem der Zukunft" hilft den Landwirten, mit den gegenwärtigen Wetterextremen umzugehen. Beispielsweise züchten Agraringenieure neue Sorten, die einem höheren Salzgehalt, Überflutungen oder Dürreperioden trotzen können. Millionen von Bauern in den Tieflagen Indiens, Nepals und Bangladeschs kultivieren mittlerweile Reissorten, die vom philippinischen International Rice Research Institute (IRRI) in Los Baños entwickelt wurden und Hochwasser besser überstehen können als traditionelle Varianten. Überschwemmungstolerante Sorten führten in den vorübergehend überfluteten Feldern zu Ertragssteigerungen um bis zu 45 Prozent und halfen laut IRRI dabei, Ernährungsengpässe nach starken Hochwasserereignissen in Südostasien zu verhindern.

Digitale Revolution

Digitale Kommunikationsmittel bieten ebenfalls die Chance, die Erträge zu sichern und das Einkommen der Landwirte zu gewährleisten. Eine vom IRRI entwickelte App ermöglicht den örtlichen Agrarbehörden, Bauern anhand von Wetterdaten und örtlichen Bodeneigenschaften entsprechende Vorschläge zu schicken, wann sie Dünger benutzen oder ernten können. In den ersten sechs Monaten des Jahres 2015 verschickten sie über die Anwendung 170 000 Empfehlungen. Die Durchschnittserträge für diejenigen, die von dem Tool Gebrauch machten, erhöhten sich um etwa eine halbe Tonne pro Hektar – und damit um fast zehn Prozent, sagt Matthew Morrell, Projektleiter am IRRI. Maßgeschneiderte Echtzeitberatung wird voraussichtlich noch bedeutender werden, da Landwirte versuchen, mit den neuen Wetterbedingungen klarzukommen.

Erfolgreiche Anpassung erfordert über die nächsten Jahrzehnte hinweg noch größere Schritte nach vorne. In manchen Gegenden müssten Bauern wahrscheinlich vom Bewässerungsanbau auf halbtrockene Techniken umschalten oder sogar auf einen Teil ihres Landes verzichten. Oder Regierungen könnten sich dafür entscheiden, in teure Bewässerungssysteme zu investieren; im Mai entschloss sich zum Beispiel Australien, Projekte im Umfang von 65 Millionen australischen Dollar zu finanzieren, um das dürregeplagte Murray-Darling-Becken zu bewässern: Es produziert ein Drittel der Nahrung des Landes.

Die meisten Entwicklungsländer haben bereits damit angefangen, auf längere Sicht zu planen, indem sie groß angelegte Anpassungsstrategien entwickelten. Österreichs Entwurf listet über 130 Maßnahmen auf, die Wirtschaft des Lands "klimafit" zu machen. Im Agrarsektor reichen die geplanten Maßnahmen von veränderten Nutzpflanzen bis dahin, die Felder ganz brach zu legen und die Bodenbearbeitung zu verringern, um Erosion zu verringern. Es bleibt jedoch noch immer anstrengend, die Landwirte erst einmal dazu zu bringen, einige der aktuellen Vorschläge überhaupt umzusetzen, schildert Mitterböck. "Die Landwirte wollen immer möglichst kurzfristig gewinnträchtig zu sein. Für sie ist das Jahr 2040 noch Lichtjahre entfernt." Erfolgreiche Maßnahmen, meint sie, setzten voraus, dass alle wichtigen Interessenvertreter in den wissenschaftlichen Prozess eingebunden werden, damit Landwirte alle nötigen Informationen und Fördergelder bekommen.

Die meisten Studien zu Klimafolgen und -anpassung scheiterten bislang daran, einzukalkulieren, wie komplex die moderne Landwirtschaft mittlerweile ist, erklärt Holger Meinke, Direktor des Tasmanian Institute of Agriculture in Hobart, Australien. "Anpassungsforschung muss ein Querschnittsthema sein, denn nüchterne Entscheidungen beruhen sicherlich nicht allein auf Erwägungen zum Klimawandel." In Amstetten würde man dieser Aussage völlig zustimmen. "Wir passen uns permanent an – an die Lebensmittelpreise, Förderprogramme und modernen Maschinen", berichtet Untersmayr. "Und natürlich müssen wir ständig dem Wetter folgen – Klimawandel hin oder her."

Hilfe für die Zukunft

Regierungen und Forscher beginnen nun zuzuhören: In Australien tauschen sich Wissenschaftler, die an der nationalen Klimaanpassungsinitiative beteiligt sind, beispielsweise regelmäßig mit Landwirten über deren Unkrautbekämpfungsmaßnahmen aus und diskutieren, wie die Wissenschaft auftretende Probleme lösen könnte. Entwicklungsländer besitzen weniger Ressourcen, um derart für die Zukunft zu planen, doch die im AgMIP beteiligten Forscher kontaktieren bereits in 20 Ländern Afrikas und Südasiens Landwirte und Interessenvertreter.

Das im Jahr 2010 gestartete 15-Millionen-Euro-Programm kombiniert Informationen aus dem Klimaschutz sowie aus Ernte- und Wirtschaftsmodellen mit empirischen Daten, die von sieben regionalen Teams vor Ort gesammelt wurden. Um Unstimmigkeiten zwischen den einzelnen Modellen vorzubeugen, planen die AgMIP-Forscher nun, in jeder Region sowohl ein optimistisches als auch ein pessimistisches Szenario für zukünftige Situationen zu entwickeln. In den nächsten fünf Jahren wollen sie einheimische Planer beraten, inwiefern der Klimawandel Landwirte in ihrer Gegend betreffen könnte und welche gesellschaftlichen Gruppen und Hoftypen am stärksten gefährdet sind. Dies soll den Anpassungsstrategien in ärmeren Ländern deutlich helfen, sagt Dumisani Mbikwa Nyoni, ein Berater aus Simbabwes Provinz Matabeleland North.

"Der Klimawandel bringt häufiger Dürre über unser Land", erklärt er. "Darum müssen wir Fruchtsorten ausfindig machen, die Trockenheit und unzureichende Bodenfeuchtigkeit vertragen können. Und wir müssen wissen, welche weiteren Optionen unsere Farmer noch haben. Ich hoffe, dass die Wissenschaft uns dabei hilft, das alles zu erreichen." Die Informationen von AgMIP können zudem simbabwischen Beamten bei der Entscheidung helfen, wo man zukünftig Bewässerungssysteme mit einer Gesamtfläche von 15 000 Hektar in den nächsten drei bis fünf Jahren errichten kann, fügt er hinzu.

AgMIP ist fest dazu entschlossen, eine derart nachhaltige Verständigung zu gewährleisten, meint Cynthia Rosenzweig, eine Klimafolgenforscherin am NASA Goddard Institute for Space Studies in New York City und Leiterin des Projekts. "Es ist sehr wichtig, dass die Verantwortlichen in jedem Bezirk und in jeder Ortschaft über das gesamte nötige Wissen verfügen", ergänzt sie. "Es gibt keine dummen Bauern, aber sie müssen sich nun mal nach aktuellen Gegebenheiten richten. Wir dürfen nichts unversucht lassen, ihnen bei der Anpassung an eine wärmere Zukunft zu helfen."

Der Artikel erschien unter dem Titel "Quest for climate-proof farms" in Nature 523, S. 396–397, 2015.