Landsystemtransformation

Das globale Landsystem steht vor immer komplexeren Herausforderungen, darunter Klimawandel, Degradation von Landflächen und eine steigende Nachfrage nach Ökosystemleistungen. Die landwirtschaftliche Produktion von Nahrungsmitteln, Bioenergie und anderen landwirtschaftlichen Produkten und die damit verbundene Nutzung  von Wasser, Stickstoff und anderen Ressourcen beeinflussen zahlreiche Aspekte des Erdsystems. Das Landsystem muss sich grundlegend verändern, um Klimaschutzziele zu erreichen, Umwelt- und Sozialverträglichkeit zu verbessern, die Ernährungssicherheit und nachhaltige Wassernutzung zu gewährleisten sowie die Biodiversität zu erhalten und zu regenerieren.

Die Erforschung nachhaltiger Landnutzungsstrategien erfordert einen interdisziplinären Ansatz. Die Forschung des Land Use Transition Labs begegnet diesem Bedarf durch die Analyse von Transformationspfaden hin zu nachhaltigen Landnutzungssystemen, die sowohl an den Zielen für nachhaltige Entwicklung (SDGs) ausgerichtet sind als auch  innerhalb planetarer Grenzen bleiben. Wir ermitteln Referenzszenarien für die Zukunft, identifizieren mögliche Handlungsoptionen und bewerten Chancen und Risiken im Kontext unterschiedlicher politischer Zielsetzungen. Durch die Verbindung sozial- und naturwissenschaftlicher Ansätze beleuchten wir Themen aus einer interdisziplinären Perspektive und auf verschiedenen räumlichen Skalen und stellen dabei einen hohen politischen Nutzwert für Organisationen wie UNFCCC, CBD, UNCCD, OECD, Weltbank und FAO sicher.

Das Land Use Transition Lab spielt eine führende Rolle bei der vergleichenden Bewertung von Szenarioergebnissen verschiedener Modelle, darunter ScenarioMIP, AgMIP und ISI-MIP. Darüber hinaus leisten wir wesentliche Beiträge zu internationalen Assessments und Kommissionen, zum Beispiel IPCC, IPBES, Earth Commission, Food System Economic Commission, Eat Lancet Commission, Lancet-PPATS Commission on the Prevention of Viral Spillover sowie zur International Nitrogen Assessment.

Das MAgPIE-Modell (Model of Agricultural Production and its Impacts on the Environment – https://magpiemodel.github.io/) steht im Zentrum unserer Arbeit. MAgPIE ist ein globales, multiregionales Landnutzungsmodell, das von dem Datenverarbeitungs-Framework MADRaT (https://github.com/pik-piam/madrat) unterstützt wird. MADRaT integriert und verarbeitet eine Vielzahl von Datenquellen und ermöglicht die Aggregierung und Disaggregierung von Ergebnissen. MAgPIE nutzt biophysikalische Daten des globalen Pflanzen- und Vegetationsmodells LPJmL, darunter Ernteerträge, Wasserverfügbarkeit und Kohlenstoffdichten. Zudem kann es mit dem  makroökonomischen Energie-Modell REMIND gekoppelt werden, was eine integrierte Analyse von Klimastrategien ermöglicht. MAgPIE und alle beteilgten Modelle sind Open-Source; das fördert Transparenz und ermöglicht eine breitere internationale Zusammenarbeit.