Martin, Romina
(2013).
Livelihood security of pastoralists in semi-arid rangelands under global change - A social-ecological modelling study.
PhD thesis, Universität zu Köln.
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Abstract
More than two billion people inhabit global drylands where animal husbandry is the most important source of income for pastoral livelihoods. Consequences of climate and land use change accompanied by human population growth cause an accelerating degradation of natural resources. These trends endanger sustainable range management for livestock and consequentially pastoral livelihood security. Drylands are characterized by low and spatio-temporally variable precipitation. It follows, that sustainable range management is dependent on adaptive mobility to make use of the highly variable availability of forage resources. Intensive research on such strategies is mainly focused either on ecological or economic aspects of sustainable resource use. However, the feedbacks between the natural and the social system are currently not well understood so far. It is still an open question how the diverse set of drivers interacts and translates into vulnerability for pastoral livelihoods. We aim to analyze the consequences of climate and land use change on pastoral livelihood security. This is exemplified by a case study on nomadic herdsmen in the High Atlas Mountains of Southern Morocco. The challenge is to evaluate diverse aspects of pastoralism and their combined impact on pastoral households. To achieve this goal, we develop an ecological-economic simulation model on spatially heterogeneous rangelands. The resulting herd size dynamics are then evaluated by means of an innovative risk assessment, to identify the constraints under which income for households is not sufficient anymore in three different model applications. First, consequences of projected climate change for drylands are investigated in terms of increased precipitation variability and decreased mean annual precipitation. Interestingly, increasing precipitation variability has a smaller effect on the sustenance of the herd size than for example a decreased mobility. Especially the negative effects of extremely high precipitation variability were not confirmed by this study. This can be partly explained by the traits of perennial vegetation. Mediterranean shrubs are able to conserve reserves that buffer effects of variable precipitation and production of forage. But even more important is the adaptive strategy of mobile and frequently destocked herds, which allows sufficient pasture resting and thereby a sufficient performance of vegetation and herd size. The second model application tests the effect of drought events on pastoral livelihood security. Surprisingly, meteorological droughts are only in rare cases the single cause for the vulnerability of pastoral households since several effects overlap. This is proved by a hypothetical reference simulation under constant precipitation, where a considerably high variation of vegetation and herd size can be observed. This is evidence for a tightly coupled vegetation-herbivore system which already poses a challenge for pastoral livelihoods. The innovative characterization of diverse socio-economic household types reveals the major influence of socio-economic factors compared to single drought events on the livelihood of mobile pastoralists. The third model application uses a newly developed operationalization of the concept of key resources to evaluate the relative importance of different pasture types for local herds in the High Atlas Mountains of Morocco. These pastures are characterized by specific vegetation traits due to the climatic gradient and different tenure regimes. Particularly, the communal winter pastures can be identified as essential for the long term sustenance of livestock. Besides vegetation production, the ability to conserve reserves plays an important role. This applied example helps to review and refine the concept of key resources. The different applications of our newly developed model help to find options and constraints of sustainable range management related to the combined effect of natural and socio-economic impacts. Model analyses enable us to compare climate and socio-economic change in their consequences on pastoral livelihood security. Notably, it seems that climate change affects adaptive herd management less then previously expected. This underlines the importance of typical traits of adaptive pastoralism for sustainable resource use. A major risk for livelihoods is posed by socio-economic change such as increasing income needs or reduced mobility resulting from land use change. This could partly be compensated by increasingly diversified income from non-pastoral activities but it remains an open question how effective this strategy is in the long-term. The general principles of sustainable range management can be further demonstrated by the development of a strategic board game. In it, three to five players take the role of nomadic herdsmen to raise their herd of sheep. During the game, players can experience typical events in the environment of pastoral households and are confronted with complex decisions. The board game supports the communication and education about various aspects of sustainable range management, such as mobility and resting times for pastures. Beyond that, it facilitates learning about natural resource use and livelihood security in a broadly understandable way. Finally, the problem-oriented modelling approach of this work contributes to the integration of natural and social sciences in research on range management in drylands. The interdisciplinary perspective supports mutual understanding on principles of sustainable land use which could be transfered to wider regions.
| Item Type: | Thesis (PhD thesis) |
| Translated abstract: | Abstract Language Über zwei Milliarden Menschen leben weltweit in Trockengebieten, in denen Weidetierhaltung
die zentrale Wirtschaftsform und Haupteinkommensquelle ist. Klima-
und Landnutzungswandel verursachen gemeinsam mit dem rasanten Bevölkerungswachstum
eine zunehmende Zerstörung (Degradation) der Naturressourcen.
Dies gefährdet die nachhaltige Versorgung von Weidetieren mit Futter und
somit die Existenz der lokalen Nutzer. Trockengebiete sind durch niedrige und
zeitlich wie räumlich stark variierende Niederschläge gekennzeichnet. Die Haltung
größerer Viehherden ist meistens nur dann möglich, wenn die stark schwankende
Verfügbarkeit von Futter durch angepasste Mobilität strategisch genutzt
wird. Umfangreiche Forschungen zu solchen Beweidungsstrategien hatte bisher
einen Schwerpunkt in den ökologischen oder ökonomischen Aspekten der Nachhaltigkeit.
Vernachlässigt wurden dabei die Rückkopplungen zwischen natürlichem
und sozialem System, sowie die komplexen Einflüsse verschiedener zeitgleicher
Wandelprozesse und deren Übersetzung in Risiken für Landnutzer.
In dieser Arbeit werden die Auswirkungen von Klima- und Landnutzungswandel
auf die Existenzsicherung am Beispiel der Berbernomaden im Hohen Atlasgebirge
von Marokko analysiert. Um verschiedene Einflussgrößen und ihre kombinierten
Auswirkungen auf die pastoralen Haushalte gemeinsam analysieren zu
können, wird ein ökologisch-ökonomisches Simulationsmodell entwickelt. Mittels
einer neuartigen Risikoanalyse wird ausgewertet, unter welchen Bedingungen
die jährlich schwankende Anzahl von Tieren ein existenzsicherndes Einkommen
für die Nomadenhaushalte ermöglicht. Dazu werden im Folgenden drei Modellanwendungen
vorgestellt.
Die Ergebnisse der ersten Modellauswertung zeigen, dass Auswirkungen des
Klimawandels, wie eine für Trockengebiete vorhergesagte erhöhte Niederschlagsvariabilität,
geringere Auswirkungen auf die Herdendynamiken haben als eine reduzierte
Mobilität. Dies lässt sich durch spezifische Eigenschaften der mehrjährigen
Vegetation erklären. Die für den mediterranen Raum typischen Sträucher
und Zwergsträucher können auf Reservestoffe zurückgreifen, wodurch die Effekte
schwankender Niederschläge auf Primärproduktion und stehende Biomasse zum
Teil abgepuffert werden.
In einer weiteren Modellanwendung zur Gefährdung durch Dürren wird gezeigt,
dass Dürren nur in seltenen Fällen ausschlaggebend für die pastorale Existenzsicherung
sind, weil sich hier mehrere Effekte überlagern. Als Nachweis dient
ein hypothetisch konstanter Niederschlag als Referenzfall, der bereits einen Großteil
der beobachteten Variabilität von Vegetation und Herden zeigt. In einem eng
gekoppelten Weidesystem stellen diese (einer Räuber-Beute-Beziehung entsprechenden)
Dynamiken daher bereits eine große Herausforderung für die Existenzsicherung
dar. Durch die neuartige Charakterisierung der Haushaltstypen in einer
Vulnerabilitätsanalyse wird gezeigt, dass sozio-ökonomische Faktoren einen
größeren Einfluss als einzelne Dürreereignisse auf die Existenz der mobilen Haushalte
haben.
In der dritten Modellanwendung wird unter Anwendung des key-resource-Konzepts
untersucht welche relative Bedeutung die verschiedenen Weidetypen im Atlasgebirge
von Marokko, gekennzeichnet durch spezifische Vegetationseigenschaften,
für die regionale Nutzung durch die Viehherden der Berbernomaden haben.
Es zeigt sich, dass besonders die gemeinschaftlich genutzten Winterweiden essenziell
für die langfristige Aufrechterhaltung der Bestände sind. Neben der Produktivität
spielt die Fähigkeit Reserven zu speichern eine wesentliche Rolle. An
diesem Praxisbeispiel kann das Konzept der key-resources überprüft und verfeinert
werden.
Mit Hilfe des in dieser Arbeit entwickelten Modells können in einem ganzheitlichen
Ansatz die Grenzen und Möglichkeiten des nachhaltigen Weidemanagements
aus dem Zusammenspiel vielfältiger Einflussfaktoren identifiziert werden.
Daraus lassen sich die relative Bedeutung von Klimawandel und sozio-ökonomischem
Wandel für die Existenzsicherung von nomadischen Hirten ableiten.
Bemerkenswert ist, dass der Klimawandel gegenüber einer angepassten (adaptiven)
Wirtschaftsweise weniger negative Auswirkungen zu haben scheint als bisher
angenommen, was die Bedeutung dieser Wirtschaftsweise noch einmal unterstreicht.
Ein größerer Risikofaktor für die Existenzsicherung ist der sozio-ökonomische
Wandel, wie erhöhte Einkommensansprüche und verringerte Mobilität in
Folge von veränderter Landnutzung. Dies geht einher mit einer Diversifizierung
von Einkommensquellen in anderen Sektoren, wobei offen ist ob diese Strategie
auch langfristig eine nachhaltige Weidetierhaltung aufrechterhalten kann.
Um die Prinzipien nachhaltiger Weidewirtschaft auch einem breiteren Publikum
zu verdeutlichen, wird die Entwicklung von einem strategischen Brettspiel
beschrieben. Darin können drei bis fünf Spieler in der Rolle eines Hirtennomaden
eine Schafherde züchten und werden gleichzeitig durch Ereignisse in komplexe
Entscheidungen verwickelt. Mit Hilfe des Spiels werden Grundprinzipien
von nachhaltiger Weidewirtschaft vermittelt, zum Beispiel Mobilität und lohnende
Schonung von Weiden, aber auch alltägliche Umstände der nomadischen Lebenswelt.
So können Zusammenhänge der natürlichen Ressourcennutzung und
Existenzsicherung auf besonders verständliche Weise näher gebracht werden.
Durch den problemorientierten Modellieransatz trägt diese Arbeit im besonderen
Maße zur Integration von natur- und sozialwissenchaftlichen Ansätzen bei der
Erforschung von Weidewirtschaft in Trockengebieten bei. Diese interdisziplinäre
Ausrichtung unterstützt ein gegenseitiges Verständnis von Prinzipien der nachhaltigen
Landnutzung, die auf weite Regionen der Erde übertragbar ist. German |
| Creators: | Creators Email ORCID ORCID Put Code Martin, Romina romina.drees@ufz.de UNSPECIFIED UNSPECIFIED |
| URN: | urn:nbn:de:hbz:38-51860 |
| Date: | January 2013 |
| Language: | English |
| Faculty: | Faculty of Mathematics and Natural Sciences |
| Divisions: | Faculty of Mathematics and Natural Sciences > Department of Biology > Zoologisches Institut |
| Subjects: | Natural sciences and mathematics Life sciences Agriculture Civic and landscape art |
| Uncontrolled Keywords: | Keywords Language social-ecological model, pastoralism, drylands, range management English sozial-ökologisches Modell, Pastoralismus, Trockengebiete, Weidemanagement German |
| Date of oral exam: | 15 January 2013 |
| Referee: | Name Academic Title Bonkowski, Michael Prof. Dr. Arndt, Helmut Prof. Dr. Frank, Karin Prof. Dr. |
| Refereed: | Yes |
| URI: | http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/5186 |
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