Digital GreenTech for good
Unsere Welt befindet sich in einer Klimakrise. Wetterextreme wie Hitzewellen, Dürren, Wirbelstürme, Überschwemmungen und Waldbrände sind keine Zukunftsszenarien mehr, sondern Realität. Und sie haben gravierende Auswirkungen auf unsere Lebensgrundlagen. Dennoch bleiben Ereignisse, die nicht unmittelbar vor der Haustür stattfinden, für uns oft abstrakt. Wie äußert sich die Klimakrise konkret? Um dieser Frage auf den Grund zu gehen, haben wir drei Gewinner*innen des Digital GreenTalents Awards gefragt, wie sich die Klimakrise in ihren jeweiligen Ländern heute zeigt.
Digital GreenTech als Schlüssel zur Nachhaltigkeit
Die 2015 von den Vereinten Nationen initiierten 17 Nachhaltigkeitsziele, auch Sustainable Development Goals genannt, verfolgen unter anderem die Mission, den Klimawandel global einzudämmen. Aber der jüngste Fortschrittsbericht warnt: Die Zeit drängt. Digitale Technologien bieten das Potenzial, klimaschädliche Emissionen zu reduzieren. Der Begriff „Digital GreenTech“ bezeichnet den Forschungsbereich, in dem digitale Technologien auf die Umwelttechnik treffen. An dieser Schnittstelle forschen auch Dr. Madhuri Paul, Awouminassi Marcellin Atakoun und Dr. Dimaghi Schwamback. Ihre Arbeit führt zunächst nach Bonn.
Deutschland
Extremwetterereignisse wie Dürreperioden nehmen in Deutschland zu: Dr. Madhuri Paul, Postdoc an der Rheinischen Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn, erinnert an die extreme Dürre im Jahr 2018, die vor allem im Südosten Baden-Württembergs verheerende Folgen für die Ernte hatte.
Brasilien
Auch in Brasilien sind die Auswirkungen des Klimawandels bereits heute deutlich spürbar. Dr. Dimaghi Schwamback, Forscher an der Brazilian Agricultural Research Corporation (EMBRAPA) und an der University of São Paulo, berichtet, dass es deutlich mehr und längere Hitzewellen als noch vor einigen Jahrzehnten gibt. 2023 wurden in São Paulo 43,5 °C – eine Rekordtemperatur – gemessen. Zudem bedrohen Dürreperioden die Wasserversorgung der Millionenstadt.
Landwirtschaft: Zurück zur Vielfalt
Monokulturen dominieren die moderne Landwirtschaft. Sie reduzieren die biologische Vielfalt, fördern den Einsatz von Pestiziden und treiben Treibhausgasemissionen in die Höhe. Um zu verstehen, wie die Landwirtschaft zu einer Lösung gegen den Klimawandel werden kann, empfiehlt Madhuri Paul, einen Blick in die Geschichte zu werfen. Unsere Vorfahren praktizierten nämlich Mischkulturen, bei denen verschiedene Pflanzen nebeneinander angebaut wurden. Diese Vielfalt der Nutzpflanzen sorgte für ein natürliches Gleichgewicht beim Nährstoffverbrauch, was den Bedarf an synthetischen Stoffen und den Ausstoß von Treibhausgasen verringerte. Während der Mischanbau in Asien und Lateinamerika gängige Praxis ist, ist er in Europa bei Nahrungspflanzen weniger verbreitet. Zu den Herausforderungen des Mischanbaus in Europa gehören die Komplexität von Anbau und Ernte sowie das begrenzte Wissen über die Vorteile des Mischanbaus unter europäischen Bedingungen. Den Landwirt*innen fehlt es an klaren Leitlinien für optimale Artenkombinationen und auf ihre Bedürfnisse zugeschnittene Praktiken. Um dieses Problem zu lösen, führt Madhuri Paul in ihrem Forschungsteam die erste Meta-Analyse von Mischanbausystemen unter europäischen Bedingungen durch, um den Landwirt*innen wertvolle Erkenntnisse zu liefern.
Emissionen: Messen und reduzieren
In Ghana befasst sich Awouminassi Marcellin Atakoun in seiner Promotion mit der Frage, wie durch den Einsatz von Sensortechnologien die Treibhausgasemissionen in der Landwirtschaft überwacht und reduziert werden können. Während seines Forschungsaufenthalts möchte er die Sensortechnologie weiterentwickeln und wie Madhuri Paul einen Austausch von Wissen zu bewährten Verfahren fördern, um praktische Lösungen für eine nachhaltige Landwirtschaft zu entwickeln.
Wasser: Digitale Sensortechnik für bessere Prognosen
In Brasilien setzt Dimaghi Schwamback ebenfalls auf kostengünstige Sensoren, die zur Überwachung der Umwelt beitragen können. Durch die Kombination von Modellen können die Auswirkungen von Veränderungen des Klimas und der Bodenbedeckung auf die Wasserressourcen in Brasilien besser verstanden werden.
Derzeit koppelt er Modelle zur Entwicklung von Nutzpflanzen mit Szenarien des Klimawandels, um abzuschätzen, wie die Landwirtschaft sich verändert. Zum Beispiel geht es um die Erntezeit bei den besonders wichtigen Nutzpflanzen wie Mais, Sojabohnen und Zuckerrohr. Der Einsatz fortschrittlicher hydrologischer Modelle ermöglicht, künftige Szenarien vorherzusagen und Anpassungsstrategien für die Wasserbewirtschaftung und die Widerstandsfähigkeit der Landwirtschaft zu entwickeln. Dimaghi Schwamback möchte während seines Forschungsaufenthalts die Entwicklung der Bodenverdichtung im Laufe der Zeit in Ackerflächen unter verschiedenen Bewirtschaftungsmethoden bewerten. Dafür geht er an die Universität Bonn, an der Madhuri Paul an den Voraussetzungen für Mischanbausysteme forscht. Sein Ziel ist, mit seiner Forschung die Zusammenarbeit zwischen seiner Universität in São Paulo und Bonn zu stärken und gemeinsam Beiträge zu den Themen Landwirtschaft, Klimawandel und Nachhaltigkeit zu leisten. Die Forschung dieser Digital GreenTalents zeigt: Technologie allein reicht nicht aus. Vielmehr bedarf es der internationalen Zusammenarbeit und dem Austausch von Wissen, um nachhaltige Lösungen zu entwickeln. Die Forschungsaufenthalte und die Spring School im Mai in der Nähe von Frankfurt bieten den Forschenden dazu viele Gelegenheiten
Der Digital GreenTalents Award ehrt zwanzig junge Nachwuchsforschende aus aller Welt, die in ihrer Disziplin dazu beitragen, dem Klimawandel entgegenzuwirken. Vergeben wird er vom Bundesministerium für Bildung und Forschung. Im November wurden die Gewinner*innen auf der Digital GreenTech-Konferenz ausgezeichnet. In diesem Jahr kommen sie für einen dreimonatigen Forschungsaufenthalt nach Deutschland und nehmen an einer Spring School teil.
Weitere Informationen zum Award und zu den Gewinner*innen unter:
digitalgreentalents.de
Ghana
Awouminassi Marcellin Atakoun, PhD-Student an der Kwame Nkrumah University of Science and Technology (KNUST), beschreibt steigende Temperaturen und unregelmäßige Niederschlagsmuster, die zu Dürren und Ernteausfällen führen. Dies verschärft die Ernährungsunsicherheit. Durch häufigere Extremwetterereignisse wie Überschwemmungen und Hitzewellen sind die von natürlichen Ressourcen abhängigen ländlichen Regionen noch stärker betroffen.
