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ProgRAMM

ProgRAMM

Proaktive pflanzengesundheitliche Risikoanalyse durch Modellierung und Monitoring: Anpassung an langfristige Risiken durch klimasensitive Schadorganismen

Projektkoordinator

Dr. Gritta Schrader
Projektkoordination
Julius Kühn-Institut – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Braunschweig
gritta.schrader@julius-kuehn.de

Ansprechpartner/Vertretung der Projektleitung

Dr. Anne Wilstermann, Julius Kühn-Institut – Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI), Braunschweig
 

Verbundpartner

Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung (PIK) e.V.
Landwirtschaftliches Technologiezentrum Augustenberg (LTZ)

Projekthomepage

www.unter-2-grad.de/projekte/programm/

Projektbeschreibung in FISA

Zum Forschungsinformationssystem Agrar und Ernährung (FISA)

Ziel

Das Projekt ProgRAMM verfolgt zwei Hauptziele. Die Entwicklung eines prozessbasierten Modells zur Simulation des Etablierungspotenzials und der Ausbreitung von klimasensitiven Schadorganismen an Pflanzen (KSO) in Deutschland. Bei KSO ist künftig eine deutliche Änderung ihres Schadpotenzials durch klimatische Veränderungen zu erwarten. Das modular entwickelte Modell nutzt aktuelle Klimadaten und -projektionen und das Wirtspflanzenvorkommen, um die dynamische Ausbreitung von KSO zu simulieren. Die Bewertung des langfristigen Risikos durch KSO für Risikoanalysen soll durch das Modell wissenschaftlich begründet werden. Das Modell wird kostenfrei als Open-Source zur Verfügung gestellt. Zweites Projektziel ist die Schaffung einer Datengrundlage über das Einwanderungsverhalten von KSO anhand eines Monitorings von Beispielorganismen. Das Monitoring ermöglicht die Identifikation besonders anfälliger Gebiete für eine Erstbesiedelung durch KSO in Deutschland und liefert die Daten zur Validierung des Modells.

Ergebnisse

Das Modell besteht aus drei Submodellen (SM), die sich noch in der Entwicklung befinden. 

Das Wirtspflanzen-SM bildet die aktuelle Verteilung der Wirtspflanzen ab und projiziert zukünftige Wirtspflanzenverteilungen unter Berücksichtigung veränderter klimatischer und politischer Rahmenbedingungen. Bisher wurde ein Modell zur Wirtspflanzenverteilung basierend auf der Agrarstatistik und aktuellen Flächengeometrien von landwirtschaftlicher Landnutzung (ATKIS, InVeKoS) entwickelt. Mit dem Modell wird eine deutschlandweite Wirtspflanzendatenbank für zunächst landwirtschaftliche Kulturen auf Rasterbasis (1 km²) erstellt. Schrittweise wird diese Datenbank um andere Wirtspflanzen erweitert.   

Im Habitat-SM wird die bioklimatische Eignung anhand der Bedürfnisse der Organismen bestimmt. Das Ausbreitungs-SM dient der Vorhersage der künftigen Ausbreitung. Die Grundstruktur des Modells zur Bestimmung der klimatischen Eignung ist bereits funktional und befindet sich in der Kalibrierungsphase. Erste Verteilungs- und Risikokarten wurden erstellt. 

Hoch aufgelöste Klimasimulationen dienen als Grundlage für die Berechnung der Submodelle. Um eine umfassende Unsicherheitsanalyse der zukünftigen Klimaänderungen zu ermöglichen, wird auf ein umfassendes Ensemble von regionalen Klimaprojektionen unter Berücksichtigung verschiedener sozioökonomischer Entwicklungspfade zurückgegriffen. Systematische Fehler der Modellsimulationen wurden durch neueste Bias-Adjustierungsverfahren minimiert. Die Erstellung des Klimamodellensembles ist abgeschlossen. 

Die Monitoring-Ergebnisse der sechs Beispielorganismen aus dem Untersuchungsjahr 2019 liegen vor und liefern einen ersten Einblick in die Ausbreitung von klimasensitiven Schadorganismen in Deutschland. Ein Netzwerk zur Früherkennung von invasiven Schaderregern wurde aus Experten, den Pflanzenschutzdiensten der Bundesländer und interessierten Bürgern für eine Früherkennung von Schadorganismen aufgebaut und die Öffentlichkeit durch einen "Citizen Science"-Ansatz (Abbildung 1) direkt angesprochen und für die Pflanzengesundheit sensibilisiert.

Verwertung

Die Ergebnisse werden in Risikoanalysen verwendet, um die Risiken durch Schadorganismen besser einschätzen zu können. Die Identifizierung von Hochrisikogebieten für ihre Ansiedlung sollen die Planung der nationalen Erhebungsaktivitäten von Schadorganismen unterstützen. Das Habitat-Modell ist modular gestaltet, so dass es für neue Fragestellungen (neue Anbaustrategien und Klimaszenarien) und Organismen angepasst und erweitert werden kann. Mit der Entwicklung eines Verfahrens zur Identifizierung langfristiger pflanzengesundheitlicher Risiken durch Schadorganismen, die durch den Klimawandel begünstigt werden, soll das Projekt einen nachhaltigen Beitrag zur Sicherung der Pflanzenressourcen in Deutschland leisten. Das Modell und die Projektergebnisse sollen digital der Wissenschaftsgemeinde kostenlos zur Verfügung gestellt werden.

Broschüre: Präsentation ProgRAMM
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 1 MB

Broschüre Beschreibung:

Monitoring Nordost
Zwischenergebnisse für Berlin und Brandenburg 2019

Broschüre: Präsentation ProgRAMM
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 3 MB

Broschüre Beschreibung:

Fokussiertes Monitoring von klimasensitiven Schadinsekten - ein Ansatz zur ökonomischen Datenerfassung -

Broschüre: Präsentation ProgRAMM
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 1 MB

Broschüre Beschreibung:

EIn Datensatz hoch aufgelöster und Bias adjustierter Klimaprojektionen für Deutschland

Broschüre: Poster ProgRamm
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 3 MB

Broschüre Beschreibung:

Modellierung der Ausbreitung von limasensitiven Schadorganismen für proaktive pflanzengesundheitliche Risikoanalysen

Broschüre: Poster ProgRamm
Dokumenttyp: PDF Dokumentgröße: 3 MB

Broschüre Beschreibung:

Solverbasierte Modellierung der Verbreitung landwirtschaftlicher Wirts- und Nutzpflanzen zur flächentreuen Darstellung