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Unsicherheiten und Limitierungen der Modellierung

Der Modellierung liegen viele Annahmen und Generalisierungen zugrunde, was zu Unsicherheiten führt. 

  • Räumliche Auflösung: 
    In den Simulationen wird für jedes 1x1 km große Rasterfeld nur die jeweils vorherrschende Landnutzungsklasse dargestellt. Dadurch gehen die in der Realität häufig vorkommenden, kleinräumigen Muster und Mosaike verschiedener Landnutzungsformen weitgehend verloren. Das Modell kann die tatsächliche Vielfalt und Durchmischung unterschiedlicher Nutzungen auf kleiner Fläche daher nicht vollständig abbilden.
     
  • Vereinfachte  Landnutzungs- und Managementtypen: 
    Im agentenbasierten Modell werden verschiedene Formen der Landnutzung und des Landmanagements zu einfachen Kategorien zusammengefasst. Diese Kategorien sollen möglichst viele unterschiedliche Bewirtschaftungsweisen abdecken, bilden aber die tatsächlichen Verhältnisse in der Realität oft nur unvollständig ab. Zum Beispiel wird im Modell angenommen, dass ökologischer Landbau immer mit einer geringen Nutzungsintensität verbunden ist – also ohne Bewässerung und mit wenig Düngemitteleinsatz. Intensivere Formen des Ökolandbaus werden dadurch nicht berücksichtigt. Außerdem basieren die Management-Kategorien im Modell nur auf wenigen Merkmalen der Landbewirtschaftung, wie zum Beispiel dem Einsatz von Düngemitteln, Bewässerung oder Holzentnahme. Dadurch gehen weitere wichtige Unterschiede zwischen den realen Bewirtschaftungsformen verloren.
     
  • Einfluss des Zufalls:
    Bei der Simulation von Landnutzungsänderungen mit dem CRAFTY-Modell spielt der Zufall eine gewisse Rolle. Das liegt daran, dass das Modell einzelne Landflächen (sogenannte Landpixel) zufällig auswählt. Diese Zufallsauswahl betrifft sowohl die Flächen, auf denen die Landnutzung aufgegeben wird, als auch die Flächen, auf denen verschiedene Landnutzungsagenten miteinander konkurrieren. Dadurch kann das Ergebnis der Simulation bei jedem Durchlauf etwas unterschiedlich ausfallen, selbst wenn die Ausgangsbedingungen gleich bleiben.
     
  • Auswirkungen des Klimawandels: 
    Die Landoberflächenmodelle integrieren zwar den Einfluss von Temperatur und den sogenannten CO₂-Düngungseffekt auf das Pflanzenwachstum. Die Auswirkungen von extremen Umweltereignissen wie Dürre, Starkregen oder Sturm werden jedoch kaum oder nur unzureichend berücksichtigt. Ebenso bleiben Schäden durch Pflanzenkrankheiten, Schädlinge oder bei Bäumen durch Windwurf weitgehend unberücksichtigt. Dadurch können die negativen Folgen des Klimawandels für die Landwirtschaft und Forstwirtschaft in den Simulationen nicht vollständig abgebildet werden, was dazu führt, dass die Ergebnisse oft zu optimistisch ausfallen
     
  • Bodenerosion und -degradation: 
    Im agentenbasierten Landnutzungsmodell CRAFTY werden die Auswirkungen der Landnutzungsintensität auf die Bodenqualität und damit auf die Fähigkeit des Bodens, Nährstoffe und Wasser zu speichern, nur unvollständig berücksichtigt. Das bedeutet, dass wichtige Prozesse wie Bodendegradation oder Erosion im Modell kaum oder gar nicht abgebildet werden. Dadurch können beispielsweise Ernteausfälle, die durch eine starke Verschlechterung der Bodenqualität entstehen, in den Simulationen nicht dargestellt werden.
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