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| Genügend Wasser und Nahrung für alle Menschen zu sichern, ist eine große Herausforderung, der sich die Menschheit heute gegenübersieht. Diese Herausforderung wird durch viele externe Faktoren wie Bevölkerungswachstum, Klimavariabilität und die Verschlechterung der natürlichen Ressourcenbasis verschärft. Lösungen, um die geringe Wasser- und Nahrungsmittelsicherheit zu verbessern, erfordern ein ganzheitliches Wissen über die verschiedenen beteiligten Treiber durch einen Nexus-Ansatz, welcher sektorübergreifende Zusammenhänge untersucht, deren multidirektionale Synergien fördert und skaliert sowie Kompromisse reduziert oder beseitigt. Insbesondere die Zusammenhänge zwischen Wasser, Nahrung und Klima, der sogenannte Wasser-Nahrung-Klima-Nexus (Engl.: WFC Nexus), sind für die gegebenen Herausforderung in vielen Regionen der Welt, wie auch dem Nilbecken (NB), von entscheidender Bedeutung. Die Untersuchung der WFC Nexus-Synergien und Kompromisse könnte Ansatzpunkte für erforderliche Interventionen liefern, die potenziell positive Auswirkungen auf die regionale Wasser- und Lebensmittelsicherheit haben können. Diese Synergien und Kompromisse sind jedoch aktuell wenig bekannt, aufgrund von Faktoren wie der Komplexität der Wechselwirkungen, welche viele Dimensionen innerhalb und über räumliche und zeitliche Domänen umfassen sowie der Nichtverfügbarkeit zuverlässiger Beobachtungen, die für eine solche Analyse verwendet werden könnten. Daher ist eine multidisziplinäre Forschung erforderlich, die verschiedene Methoden umfasst und Datensätze mit angemessenen räumlichen und zeitlichen Auflösungen verwendet.
Die jüngsten Fortschritte bei Erdbeobachtungssensoren (EBS) und Datenverarbeitungsalgorithmen haben dazu geführt, dass sich große Datenmengen ansammeln, die schneller erzeugt werden, als sie zur Lösung realer Herausforderungen, wie derjenigen, auf die sich die aktuelle Forschung konzentriert, benötigt werden. Die neue Verfügbarkeit und Qualität öffentlich zugänglicher und relevanter Datensätze bietet eine hervorragende Gelegenheit, die WFC-Nexus-Verknüpfungen weiter zu erforschen. Zu diesem Zweck besteht das Hauptziel der aktuellen Forschung darin, EBS-Daten zu verwenden, die aus öffentlich zugänglichen Datensätzen abgeleitet und mit anderen primären und sekundären Daten ergänzt wurden, um WFC-Nexus-Synergien und Kompromisse in der NB-Region zu identifizieren, wobei die landwirtschaftlichen Systeme im Sudan im Fokus der Analyse stehen. Die landwirtschaftlichen Systeme im Sudan, zeichnen sich, trotz des enormen Potenzials für die Lebensmittelproduktion, durch geringe Leistung und Effizienz aus. Unsere Studie ist eine repräsentative Fallstudie, die hilfreiches übertragbares Wissen für viele weitere Bereiche innerhalb und außerhalb der NB-Region liefert.
In der aktuellen Forschung wurde eine mehrskalige Analyse der WFC Nexus Synergien und Kompromisse durchgeführt. Die Bewertung umfasste Untersuchungen auf Länderebene, als strategische Ebene, sowie auf der Ebene des Wassereinzugsgebiets, des landwirtschaftlichen Systems (sowohl Bewässerungs- als auch Regenwassersysteme) und der Ebene einzelner landwirtschaftlicher Flächen, als operationelle Ebene. Auf Länderebene wurde eine allgemeine Analyse der Netto-Primärproduktivität (NPP) der Vegetation sowie der Wasser- und Kohlenstoffnutzungseffizienz (WUE bzw. CUE) in verschiedenen Landnutzungstypen durchgeführt. Zusätzlich, wurde ein Vergleich zwischen den Landnutzungstypen im Sudan und in Äthiopien durchgeführt, um die Auswirkungen der jährlichen Klimavariabilität auf die NPP-, WUE- und CUE-Indikatoren dieser verschiedenen Landnutzungstypen unter relativ unterschiedlichen Klimaregimen zu verstehen und zu vergleichen. Die Ergebnisse dieser Analyse zeigen unterschiedliche Auswirkungen von Klimavariabilität auf die drei untersuchten Indikatoren und eine geringe Größenordnung der Indikatoren der Landnutzungstypen im Sudan im Vergleich zu denen in Äthiopien. Darüber hinaus stellen Ökosysteme wie Wälder und Waldsavannen wichtige natürliche und schützenswerte Senken für atmosphärisches CO2 dar. Diese Beobachtungen legen die Notwendigkeit einer wirksamen Politik nahe, welche die Ernteproduktivität, insbesondere im Sudan steigert, gleichzeitig aber auch die für die Eindämmung des Klimawandels wichtigen Arten der Bodenbedeckung bewahrt.
Auf der Ebene des Einzugsgebiets, das vom Blauen Nil (BNB) repräsentiert wird, ist die Niederschlagsüberwachung von größter Bedeutung, da sie nicht nur die Hauptwasserquelle im Einzugsgebiet darstellt, sondern auch die Variabilität der Niederschläge in hohem Maße die Nahrungsmittelproduktion in landwirtschaftlichen Systemen kontrolliert, vor allem im Regenfeldbau. Die starken räumlichen und zeitlichen Unterschiede in den Niederschlägen innerhalb des BNB legen nahe, dass die Wasserspeicherung und die Wassernutzung stärker gefördert und praktiziert werden müssen. Dies würde den Wassertransfer räumlich von nassen in trockene Gebiete und zeitlich von nassen in trockene Jahreszeiten sicherstellen.
Da Sorghum eines der wichtigsten Grundnahrungsmittel im Sudan darstellt, wurde die Sorghumproduktion in den Bewässerungs- und Regenfeldbausystemen im Sudan untersucht. In beiden Systemen, dem großflächigen Bewässerungs- und dem kleineren Regenfeldbausystem, wurde ein auffallend niedriger und instabiler Sorghumertrag festgestellt. Diese geringe Leistung ist nicht nur für die Nahrungsmittelproduktion, sondern auch für die Wasserverfügbarkeit eine große Herausforderung. Es wurde festgestellt, dass die derzeitige niedrige Leistung durch viele Faktoren physischer, sozioökonomischer und wirtschaftlicher Natur bedingt wird. Da viele dieser Faktoren eng miteinander verknüpft sind, wird angenommen, dass eine wirksame Verbesserung einzelner Faktoren auch positive Auswirkungen auf die anderen Steuerungsfaktoren haben. Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass die identifizierten Synergien und Kompromisse des WFC Nexus als Einstiegspunkte zur Steigerung der Wassernutzungseffizienz und zur Überbrückung der Ertragslücke genutzt werden könnten. Sogar einfache Eingriffe auf Feldebene könnten positive Auswirkungen auf die gesamte Ernteproduktion der regionalen landwirtschaftlichen Produktion und auf die Wasserverfügbarkeit haben. Die Erhöhung der Wasserverfügbarkeit im Wassereinzugsgebiet und die Verbesserung der Produktion der einzelnen landwirtschaftlichen Systeme würde die allgemeine Wasser- und Ernährungssicherheit im Land verbessern und die Notwendigkeit minimieren, die für die Eindämmung des Klimawandels wichtigen Ökosysteme in Ackerland umzuwandeln. Dieser Paradigmenwechsel muss durch ein umfassendes Konzept zur nachhaltigen Intensivierung (SI) erreicht werden, das nicht nur auf die Steigerung des Ernteertrags abzielt, sondern auch auf die Förderung einer gesunden Umwelt, einer verbesserten Lebensgrundlage und einer wachsenden Wirtschaft. | German |
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