Eine ökonomische Betrachtung von Grasland, Biodiversität und Wetterextremen

Sergei Schaub.1 Sergei Schaub hat im Mai 2020 seine Dissertation mit dem Titel ‘Economic Perspective on Grasslands, Biodiversity and Weather Extremes‘2 in der Agrarökonomie und -politik Gruppe und der Grasland Gruppe der ETH Zürich abgeschlossen. Dieser Blogbeitrag ist eine Zusammenfassung der Dissertation.

Grasland bedeckt einen grossen Teil der globalen Landfläche und ist sowohl für die weltweite Ernährungssicherheit als auch für die Agrarwirtschaft von wesentlicher Bedeutung. Grasland bietet neben der Futtermittelproduktion zahlreiche weitere Ökosystemdienstleistungen, wie zum Beispiel Erhaltung der Biodiversität, Bestäubung, Kohlenstoffbindung und Erholung im Freien.3,4 Veränderungen der landwirtschaftlichen Produktion, Biodiversitätsverlust und Klimawandel (und damit unter anderem verstärkt auftretende Dürreperioden) üben zunehmend Druck auf das Grasland und die graslandbasierte Produktion von Lebensmitteln aus. Das erfordert Anpassungen in der Landwirtschaft.

Die Landwirtinnen und Landwirte verfügen über eine Reihe von Instrumenten zur Anpassung ihrer Graslandbewirtschaftung um mit oben erwähnten Veränderungen umzugehen. Diese Instrumente beinhalten unter anderen die Wahl der (Pflanzen-)Artenvielfalt. Die Hypothese besteht, dass Artenvielfalt die Erträge und die Stabilität des Graslands erhöhen sowie negative Effekte von Wetterextremen (z.B. Dürren) reduzieren kann. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, diese Erkenntnisse und den potenziellen Mehrwert der Artenvielfalt im Hinblick auf den ökonomischen Nutzen für die Landwirtinnen und Landwirte zu quantifizieren. Zudem ist es wichtig, im Zusammenhang mit Wetterextremen neben dem Effekt auf den Ertrag auch den Effekt auf den Markt (etwa in Form von Reaktionen des Heupreises) zu verstehen.

Aus diesen Gegebenheiten ergab sich die zentrale Frage meiner Dissertation: ‘Welchen (ökonomischen) Mehrwert haben Landwirtinnen und Landwirte durch Artenvielfalt im Grasland?’ Zudem habe ich mir die folgende Frage gestellte: ‘Wie wirken sich Dürren auf Heupreise aus? ’.

Im ersten Artikel meiner Dissertation bewerteten wir die Diversitätseffekte auf die erwarteten Erträge, die erwarteten Einnahmen und das Risiko in intensiv bewirtschaftetem Grasland. Dabei berücksichtigten wir Biomasseerträge und die Futterqualität (nämlich Milchproduktionspotenzial pro kg Biomasseertrag) an 16 experimentellen Standorten in Europa.5,6 Die Analyse ergab, dass Artenvielfalt die Biomasseerträge erhöht, während sie die Futterqualität nicht beeinflusst. Eine hohe Artenvielfalt erhöht somit die qualitätskorrigierten Erträge (Biomasseerträge x Futterqualität) und die potenziellen Einnahmen aus der Milchproduktion. Darüber hinaus verringert die Artenvielfalt das Risiko der Landwirtinnen und Landwirte. Für die durchschnittliche Mischung in dieser Studie betrug der gesamte Mehrwert ausgedrückt in Sicherheitsäquivalenten7 ungefähr +1630 Euro pro Hektar  (+29%) im Vergleich zur durchschnittlichen Monokultur (d.h. Nutzung einer Art). Dieser ergab sich zum grössten Teil aus einer Erhöhung des erwarteten Ertrags (+1470 Euro pro Hektar). Die Reduktion des Risikos hatte dabei nur einen deutlich kleineren Anteil (+160 Euro pro Hektar).

Im zweiten Artikel untersuchten wir den Diversitätseffekt auf die zu erwartenden Erträge und Einnahmen von naturnahem Grasland.8 Dabei berücksichtigten wir Biomasseerträge und die Futterqualität (mit Fokus auf umsetzbare Energie und Milchproduktionspotenzial pro kg Biomasseertrag) über ein weites Spektrum an Bewirtschaftungsintensitäten. Die Daten kamen aus einem langjährigen Biodiversitätexperiment in Deutschland (Jena Experiment). Unsere Resultate zeigten, dass Artenvielfalt die qualitätskorrigierten Erträge und Einnahmen über die verschiedenen Bewirtschaftungsregimes hinweg erhöht. Die Studie zeigte zudem, dass die Vorteile der Artenvielfalt im naturnahen Grasland ebenso hoch sein können wie die Erhöhung der Bewirtschaftungsintensität.

Im dritten Artikel analysierten wir den Einfluss von Dürre auf das Einkommen von Landwirtinnen und Landwirten sowie Artenvielfalt als Instrument um diese negativen Dürreeffekte abzumildern. Dabei berücksichtigten wir besonders den Einfluss von Dürre auf Heuerträge aus intensiver Bewirtschaftung und Heupreise sowie verschiedene Betriebstypen. Bei der Untersuchung haben wir herausgefunden, dass die Artenvielfalt das Einkommen erhöht und das Risiko verringert. Der Diversitätseffekt war unabhängig von der Dürrewahrscheinlichkeit und der Dürreeffekt auf Einkommen und Risiko war weitgehend vom Betriebstyp abhängig.

Ergänzend zur ökonomischen Bewertung der Artenvielfalt analysierten wir im vierten Artikel die Auswirkungen von Dürren auf Heupreise und Unterschiede des Dürreeffekts auf Heupreise und Futtergetreidepreise in Süddeutschland.9,10 Unsere Analyse zeigte, dass regionale und nationale Dürren Heupreise erheblich erhöhen (bis zu +13% bei regionalen Dürren). Preiserhöhungen in Folge eines regionalen Dürreschocks traten dabei nicht gleich zum Zeitpunkt des Dürreschocks, sondern mit einer zeitlichen Verzögerung von 3 Monaten ein. Demgegenüber fanden wir keine Auswirkungen von regionalen und nationalen Dürren auf Futtergetreidepreise. Die unterschiedlichen Reaktionen von Heu- und Futtergetreidepreisen können mit der Marktintegration in Verbindung gebracht werden.

Zusammenfassend ergänzt meine Dissertation durch Erweiterung der (ökonomischen) Bewertung von Artenvielfalt das vorhandene Wissen über Artenvielfalt im Grasland und dessen ökonomischen Mehrwert. Wir haben gezeigt, dass Artenvielfalt ein ökonomisch relevanter Produktionsfaktor sein kann und dass die Erhaltung und Wiederherstellung artenreicher Graslandschaften zu einer nachhaltigen Intensivierung der graslandbasierten Produktion beitragen können. Darüber hinaus haben wir neue Erkenntnisse über Dürreeffekte auf Heu- und Futtergetreidepreise gewonnen und gezeigt, dass diese Preise unterschiedlich durch Dürre beeinflusst werden. Die Erkenntnisse können dazu beitragen, die negativen Auswirkungen von Dürren auf die graslandbasierte Produktion zu verstehen und abzuschwächen. Dies ist besonders wichtig unter Berücksichtigung des Klimawandels. Die in dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnisse über die Effekte von Artenvielfalt und von Dürren sollten sowohl bei der landwirtschaftlichen Betriebsführung als auch bei (agrar-)politischen Entscheiden berücksichtigt werden.

1 Sergei Schaub ist Mitarbeiter der Agrarökonomie und –politik Gruppe und der Graslandwissenschaften Gruppe der ETH Zürich.

2 Link zur Dissertationsschrift: Sergei Schaub (2020). ‘Economic Perspective on Grasslands, Biodiversity and Weather Extremes’. ETH Zürich, https://doi.org/10.3929/ethz-b-000447273 (leider begrenzter Zugang)

3 Le Clec’h, S., Finger, R., Buchmann, N., Gosal, A. S., Hörtnagl, L., Huguenin-Elie, O., Jeanneret, P., Lüscher, A., Schneider, M. K., & Huber, R. (2019). Assessment of spatial variability of multiple ecosystem services in grasslands of different intensities. Journal of Environmental Management, 251, 109372. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2019.109372

4 Le Clec’h, S. (2019). Évaluation de la variabilité spatiale de multiples services écosystémiques dans des prairies gérées selon différents modes. Agrarpolitik-Blog. https://agrarpolitik-blog.com/2019/09/30/evaluation-de-la-variabilite-spatiale-de-multiples-services-ecosystemiques-dans-des-prairies-gerees-selon-differents-modes/

5 Schaub, S., Buchmann, N., Lüscher, A., & Finger, R. (2020). Economic benefits from plant species diversity in intensively managed grasslands. Ecological Economics, 168, 106488. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2019.106488

6 Schaub, S., Buchmann, N., Lüscher, A., & Finger, R. (2020). Der ökonomische Mehrwert von Diversität im intensiven Grasland. Agrarpolitik-Blog. https://agrarpolitik-blog.com/2020/01/15/der-oekonomische-mehrwert-von-diversitaet-im-intensiven-grasland/

7 Wir nehmen hier an, dass Landwirtinnen und Landwirte risikoavers sind und einen Risikoaversionskoeffizienten von 2. Das Sicherheitsäquivalenten repräsentiert einen risikofreien Betrag der für eine Landwirtin oder ein Landwirt gleichwertig ist wie risikobehafteter Betrag, z.B. Einnahmen aus der Milchproduktion.

8 Schaub, S., Finger, R., Leiber, F., Probst, S., Kreuzer, M., Weigelt, A., Buchmann, N., & Scherer-Lorenzen, M. (2020). Plant diversity effects on forage quality, yield and revenues of semi-natural grasslands. Nature Communications, 11, 1-11. https://doi.org/10.1038/s41467-020-14541-4 (open access)

9 Schaub, S., & Finger, R. (2020). Effects of drought on hay and feed grain prices. Environmental Research Letters, 15, 034014. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab68ab (open access)

10 Schaub, S., & Finger, R. (2020). Wie wirkt sich Dürre auf Futterpreise aus?. Agrarpolitik-Blog. https://agrarpolitik-blog.com/2020/01/28/wie-wirkt-sich-duerre-auf-futterpreise-aus/

Diese Arbeit ist im Rahmen des Projektes DIVERSGRASS entstanden. Das Projekt befasst sich mit der ökonomisch-ökologischen Betrachtung des Diversitätseffekts, um wissenschaftlich fundierte Entscheidungsgrundlagen für öffentliche und private Akteure zu liefern. Es ist ein gemeinsames Projekt der AECP Gruppe und Graslandwissenschaften Gruppe und wird in Kooperation mit der Agroscope Gruppe Futterbau und Graslandsysteme durchgeführt. Für mehr Details (https://aecp.ethz.ch/research/DIVERSGRASS.html).

Für Kopien zu der Dissertation und den Papern, senden Sie bitte eine Email an Sergei Schaub (seschaub@ethz.ch)

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About Robert Finger

I am Agricultural Economist and head of the Agricultural Economics and Policy Group at ETH Zurich. Group Website: www.aecp.ethz.ch. Private Website: https://sites.google.com/view/fingerrobert/home