Wie lange reicht die Ressource Wasser?

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1 Wie lange reicht die Ressource Wasser? Prof. Dr. Wolfram Mauser Ludwig-Maximilians-Universität München Die Erde ist der Wasserplanet.5% 0.0% Atmosphäre 0.001% Ocean Salzwasser 96.5% Grundwasser 1.7% Eisschilde und Gletscher 1.77% Bodenwasser, Feuchtgebiete, Permafrost, und Flüsse 0.0%

2 Komponenten des Wasserkreislaufs Der Wasserkreislauf bei der Arbeit

3 Die Biosphäre folgt dem Regen Wie nutzt die Erde das Wasser? Das Konzept des grünen und blauen Wassers X Grüner Wasserstrom in die Atmosphäre Blauer Wasserstrom in Flüssen/Seen grünes Wasser: wird von der Vegetation verdunstet (Einmalnutzung) blaues Wasser: fliesst in Flüssen und Seen (Mehrfachnutzung)

4 Wasser und die Menschen Niederschlag [mm/a] Bevölkerungsdichte [pro km²] Menschen leben dort, wo es Wasser gibt! Bevölkerungswachstum 1. Wir werden mehr Wachstum mit Grenzen! bis bis 10 Mrd. Menschen ,02,24, ,029,872, ,06,419, ,042,755, ,049,02, ,055,69, ,062,186, ,068,7, ,074,647, ,081,194, ,087,50, ,094,078, ,100,414,11 im Jahr 77,089,22

5 Wie nutzt der Mensch das grüne Wasser? Wie verändert der Mensch die Nutzung des grünen Wassers? Fazit: Landnutzungsänderungen finden zur Sicherung der Nahrungsmittelproduktion statt Sie bestehen fast ausschließlich in Entwaldung zugunsten von Ackerland Landnutzung Sie haben fast ausschließlich dazu geführt, dass der Fluss an grünem Wasser reduziert und der Fluss an blauem Wasser vergrößert wurde. -> Reduzierung der Dienstleistungen des Lebenserhaltungssystems zugunsten der Nahrungsmittelproduktion

6 Grünes Wasser und Landwirtschaft Wasser und CO 2 benutzen die gleichen Diffusionspfade enge Beziehung zwischen grünem Wasserstrom und Kohlenstofffixierung Nutzpflanze Transpirationskoeffizient (l/kg Trockenmasse) Kartoffel Zuckerrübe Hafer Mais Weizen Roggen Ertragssteigerung im Getreideanbau Resultat von Sortenwahl, Düngung und Pestiziden

7 Stickstoff als Treiber des Wasserkreislaufs In der Natur herrscht Nährstoffmangel, der Mensch tut alles, um ihn zu beheben! Der Mensch hat etwa 1980 die natürlich Stickstofffixierung überholt!! ca. 70% des globalen Stickstoffkreislauf wird z.zt. vom Menschen bestimmt Biological N 2 Fixation Combustion of Fossil Fuels 21 Synthetic Fertilizer 78 Lightning < N 2 Fixation Rice, Soybeans, Alfalfa 4 in Tg N pro Jahr, Kroeze(1998) Green (2002) Wie nutzt die Erde das Wasser? Das Konzept des grünen und blauen Wassers X grünes Wasser: der Mensch nutzt heute bereits 67% der Weltreserven

8 Landnutzung Wofür nutzen Menschen das Wasser? Globaler durchschnittlicher Wasserverbrauch pro Tag: Blaues Wasser: Trink-, Sanitär- und Industriewasser Grünes Wasser: Nahrung 2400 kcal pflanzlich 600 kcal tierisch 1200 Liter pflanzlich 200 Liter tierisch Die Frage, ob Wasser knapp wird ist damit gleichbedeutend mit der Frage, ob grünes Wasser knapp wird!

9 Wieviel grünes Wasser steckt in unseren Grundnahrungsmitteln? 900 l => 1 kg 900 l => 1 kg 1,00 l => 1 kg,400 l => 1 kg 1,000 l => 1 l,900 l => 1 kg 4,800 l => 1 kg 6,100 l => 1 kg l => 1 kg Der Wasser (grün oder blau), das für die Produktion von Nahrungsmitteln gebraucht wird, wird als virtuelles Wasser bezeichnet Virtuelles Wasser in Produkten Produkt Gehalt an virtuellem Wasser [Liter] 1 Tomate (70g) 10 1 Kartoffel (100 g) 25 1 Glas Bier (250 ml) 75 1 Tasse Kaffee (125 ml) Hamburger (150 g) Paar Schuhe 8000 Fazit: Wenns nach dem virtuellen Wasser geht ist ein Glass Bier allemal besser als eine Tasse Kaffee! Für den Gehalt an virtuellem Wasser ist es wichtig wo (und wie) Nahrung produziert wird! Land Getreide [l/kg] Rind [l/kg] USA China Indien Russland Indonesien Australien Brasilien Japan Mexiko Italien Niederlande Global

10 Warum steigt der virtuelle Wasserverbrauch? Fleischkonsum (kg/person und Jahr) Veränderung des Fleischkonsums im Verhältnis zum Nationaleinkommen in China, Indien, Brasilien, Großbritannien und USA ( ) Volkseinkommen ($ pro Jahr) Einkommen ($ pro Person und Jahr) Nur eine Ausnahme: Indien Warum steigt der virtuelle Wasserverbrauch? Anzahl der McDonalds Restaurants an ts weltweit w ei t Restaurants s Länder Anzahl der Länder mit McDonalds Restaurants Land Verbrauch grünen Wassers [m³/p/jahr] USA 2400 Deutschland 1700 China 700 Indien 500 Jahr Der Verbrauch an virtuellem Wasser ist eng verbunden mit Lebensstilen und Essgewohnheiten

11 Wie stark sind wir heute vom Handel mit virtuellem Wasser abhängig? Handel mit realen Produkten ist zugleich Handel mit virtuellem Wasser Land Interner Grüner Wasser-Verbrauch (10 9 m³/yr) Externer Grüner Wasser-Verbrauch (10 9 m³/yr) Abhängigkeit vom Import grünen Wassers % Indonesien Ägypten Südafrika Mexiko Spanien Deutschand Japan UK Jordanien Niederlande Szenarien bis 2050 Anwachsen der Erdbevölkerung auf 9.5 Milliarden Menschen Mehr Autos Anstieg des Erdtemperatur um 1.2 bis 5 Grad (IPCC). Auftauen von Permafrostböden in Kanada, Skandinavien und Sibirien, Reduzierung der Niederschläge im Mittelmeerraum Ausweitung der Wüsten um km²/jahr (~ Fläche Bayerns) Moderate Veränderungen des Niederschlags in Mitteleuropa Weltweiter Anstieg der Konsumstandards vor allem aber in China und Indien

12 Zukunftsperspektive Wasser Zweck Grüne Wasserflüsse weltweit 2050 [km³/year] Nahrungsmittelversorgung heute Auslöschung des Hungers Nahrungsmittel für Milliarden Menschen 900 Total Woher nehmen? Es gibt keinen goldenen Weg! Aber mehrere Optionen bis 2050: Ausweitung der Agrarflächen zur Nutzung von mehr grünem Wasser: Niederschlag [mm/a] Bevölkerungsdichte [pro/km²] Keine wirkliche Option, weil fast alles schon genutzt wird!

13 Es gibt keine goldenen Weg! aber mehrere Optionen bis 2050: Ausweitung der Bewässerung: möglich auf bis zu etwa 150 % der heutigen Fläche Wasser effizienter nutzen: More crop per drop = Reduzierung der Wasserverluste in der Landwirtschaft durch verbesserte Produktionsweisen Verbesserte Wassernutzungseffizienz der Pflanzen durch Züchtung (genetisch oder konventionell) Water sparen durch den Handel mit virtuellem Wasser Änderung der Lebensstile und Konsummuster More Crop per Drop Fazit: fast der gesamte Globus (speziell sub-sahara Afrika and Zentralasien) kann die Wassernutzungseffizienz gewaltig steigern

14 More Crop per Drop Gewaltige Potentiale für Effizienzsteigerung: Weltweit liegt der Maisertrag bei ca. 1 Tonne pro Hektar In Europa liegt der durchschnittliche Maisertrag bei ca. 8 Tonnen pro Hektar Die theoretische Grenze liegt bei 20 Tonnen pro Hektar More Crop per Drop Produktivität des grünen Wassers (kg/mm/ha) Produktionsniveau Europa Globaler Durchschnitt Mehr Ertrag - Mehr Effizienz! Getreide-Ertrag (t/ha) je höher der Ertrag, desto weniger Wasser braucht man, um 1 Tonne Getreide zu erzeugen! Wasser sparen durch intensivere Landnutzung, Steigerung bis 6 t/ha ökologisch möglich!

15 Handel mit virtuellem Wasser spart reales Wasser Bespiel Mexiko: Mexiko importiert Getreide, Mais und Hirse aus den USA. Es braucht dort 7.1 Milliarde m³ grünes Wasser pro Jahr, um zu wachsen, wenn Mexiko die importierten Güter im Land produzieren würde, würde das dort 15.6 Milliarden m³ grünes Wasser pro Jahr benötigen aus globaler Sicht hat der Handel virtuellen Wassers zwischen USA to Mexiko in Form von Getreiden 8.5 Milliarden m³ grünes Wasser gespart! Was bleibt zu tun? Wassernutzung in einer globalisierten Welt: effizient, nachhaltig und gerecht Wir sollten: die Kleinfarmer weltweit darin zu unterstützen, grünes Wasser zu sparen, uns auf auf den maximale zulässigen, nachhaltigen grünen Wasserverbrauch pro Person einigen, uns auf eine globale Preispolitik für Wasser zu einigen. Sie muß die vollen Kosten für die Wassernutzung abdecken (Investitionen, Betrieb, Wartung, Aufschläge bei Wasserknappheit, Kosten für Umweltschäden) und die Ärmsten ausnehmen. die minimalen Wasserrechte jedes Menschen umsetzen: Zugang zu sauberem Drinkwasser minimaler Anteil an den grünen Weltwasserreserven der Erde uns auf handelbare Wasser-Verbrauchsrechte einigen.

16 Danke für die Aufmerksamkeit!