CarBioCial

Carbon sequestration, biodiversity and social structures in Southern Amazonia: models and implementation of carbon-optimized land management strategies

Foto: Prof. Dr. Thomas Berger

SP12: Agentenbasierte Bewertung von Landmanagementstrategien

Landnutzung, Landnutzungsänderungen und Entwaldung sind in Brasilien für fast 80% der nationalen Treibhausgas-Emissionen verantwortlich. Das Ausmaß und die Skala dieser Landnutzungs­änderungen lässt sich wohl am besten aus dem Flugzeugfenster beim Überflug über Mato Grosso, dem drittgrößten Bundesstaat Brasiliens, erahnen. Innerhalb weniger Jahrzehnte ist hier aus „unproduktivem“ Busch-Land eine weiträumige, hoch­mechanisierte und globalisierte Landwirtschaft entstanden, die ein Viertel der Mais-, ein Drittel der Sojabohnen- und die Hälfte der Baumwoll-Anbauflächen Brasiliens umfasst. Des Weiteren wird in Mato Grosso etwa ein Achtel des brasilianischen Rinderbestandes gehalten. Bei der COP 15-Konferenz 2009 in Kopenhagen kündigte Brasilien an, knapp 40% der Treibhausgas-Emissionen einsparen und dies vor allem in der Landwirtschaft umsetzen zu wollen. Zu diesem Zweck wurden in den letzten Jahren spezielle Förderprogramme aufgelegt, die einen raschen Übergang auf kohlenstoffarme Landbewirtschaftungsformen (sogenannte integrierte Systeme sowie Weidelandverbesserungen) ermöglichen sollen. In welchem Maße die gegenwärtigen Förder­programme in Mato Grosso wirksam sind und welche anderen Strategien für eine „bodensparende“ Intensivierung der Agrarproduktion bestehen, wurde in Teilprojekt 12 mit einem agrarwissenschaftlichen Methodenmix näher untersucht.

Zunächst wurden umfangreiche Fokus­gruppen- und Betriebs­befragungen durchgeführt und die komplexe Entscheidungs­situation im Bereich integrierter Bewirtschaftungssysteme und Weideland­aufwertung sehr detailliert erfasst. Die gewonnenen Daten wurden anschließend mit statistischen Methoden ausgewertet und der weiteren Modellierung in bioökonomischen Simulationsmodellen zugänglich gemacht. Die Parametrisierung und Szenarienformulierung der Simulationsmodelle wurde zusammen mit brasilianischen Forschungspartnern und Experten aus berufsständischen Landwirtschafts­organisationen vorgenommen.

In Bezug auf die bioökonomischen Simulationsergebnisse zu klimarelevanten Politik­maßnahmen der brasilianischen Regierung lässt sich zusammenfassend Folgendes sagen: Obwohl die Konditionen für die Gewährung von Umstellungskrediten für integrierte Produktionssysteme aus finanzieller Sicht für Landwirte sehr günstig sind, ist zum gegenwärtigen Zeitpunkt nur eine zurückhaltende Übernahme von kohlenstoffarmen Systemen zu verzeichnen. Neben der räumlichen Agglomeration von Betriebsaktivitäten spielen vor allem auch institutionelle Arrangements z.B. auf den Boden­pachtmärkten sowie nicht-wirtschaftliche, kulturelle Aspekte der Betriebsleiter eine große Rolle. Vor diesem Hintergrund dürfte der Abbau von bürokratischen Hürden bei der Kreditbeantragung sowie mehr Anwendungs­forschung mit Demonstrationsversuchen entscheidend für den weiteren Erfolg im Hinblick auf die angekündigten brasilianischen Emissionsreduktionsziele sein.

Der in SP12 erstellte Betriebsdatensatz sowie die räumlich-ökonometrischen Landnutzungs­analysen dürften zum gegenwärtigen Zeitpunkt die umfassendste regionale Daten­grundlage in Brasilien darstellen. Die Forschungsarbeit des Teilprojekts liefert damit einen erstmaligen Überblick über Anwendung und Verbreitung von integrierten Produktions­systemen in Mato Grosso und fand bereits Eingang in verschiedene Projekte und Studien von EMPRAPA, IFAD und der University of California – Berkeley.

Laufzeit: 06/2011 - 09/2016

Gesamte Fördersumme: 6,7 Mio € (Federal Ministry of Education and Research, BMBF)

Projekt-Homepage: https://www.nalama.de/de/projekte-carbiocial.html

Publikationen im Rahmen des Projekts:

TitelInJahrTypAutoren
How eco-efficient are crop farms in the SouthernAmazon region? Insights from combining agent-based simulations with robust order-m eco-efficiencyestimation

Science of The Total Environment

2022Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Carauta, M., Grovermann, C., Heidenreich, A., Berger, T.

Climate-related land use policies in Brazil: How much has been achieved with economic incentives in agriculture?

Land Use Policy

2021Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Carauta, M., Troost, C., Guzman-Bustamante, I., Hampf, A., Libera, A., Meurer, K., Bönecke, E., Franko, U., de
Aragão Ribeiro Rodrigues, R., Berger, T.

No more double cropping in Mato Grosso,Brazil? Evaluating the potential impact of climate change on the profitability of farm systems

Agricultural Systems

2021Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Carauta, M., Parussis, J., Hampf, A., Libera, A., Berger, T.

The biophysical and socio-economic dimension of yield gaps in the southern Amazon – A bio-economic modelling approach

Agricultural Systems

2018

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Hampf, A., Carauta, M., Latynskiy, E., Libera, A.A.D., Monteiro, L., Sentelhas, P., Troost, C., Berger, T., Nendel, C.

Can preferential credit programs speed up the adoption of low-carbon agricultural systems in Mato Grosso, Brazil? Results from bioeconomic microsimulation

Regional Environmental Change

2017

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Carauta, M., Latynskiy, E., Mössinger, J., Gil, J., Libera, A. A. D., Hampf, A., Monteiro, L., Siebold, M., Berger, T.

Why should farmers in Brazil change to Integrated Agricultural Production Systems?

International Journal of Agriculture and Environmental Research

2016

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Dantas, I. R. M., Carauta, M.

On-Farm trade-offs for optimal agricultural practices in Mato Grosso, Brazil

54° Congresso da Sociedade Brasileira de Economia, Administração e Sociologia Rural2016Konferenzbeitrag

Carauta, M., Libera, A. A. D., Chen, R. F. F., Hampf, A., Dantas, I. R. M., Silveira, J. M. F. J., Berger, T.

Integrated assessment of novel two-season production systems in Mato Grosso, Brazil

Proc. 8th International Congress on Environmental Modelling and Software

2016

Konferenzbeitrag

Carauta, M., Libera, A. A. D., Latynskiy, E., Hampf, A., Silveira, J. M. F. J., Berger, T.

Evaluation of forest restoration costs in degraded areas and Legal Reserves in Sinop, Brazil

Tropical and Subtropical Agricultural and Natural Resource Management (TROPENTAG), Vienna

2016

Konferenzbeitrag

Carauta, K., Carauta, M., Isernhagen, I., Dalfovo, W.

Determinants of crop-livestock integration in Brazil: Evidence from the household and regional levels

Land Use Policy

2016

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Gil, J. D. B., Garrett, R., Berger, T.

Combating deforestation in the Brazilian Amazon: Options for national and global governance

International Journal of Agriculture and Environmental Research

2016

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Carauta, M.

Patterns and processes of pasture to crop conversion in Brazil: Evidence from Mato Grosso State

Land Use Policy

2016

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Cohn, A. S., Gil, J., Berger, T., Pellegrina, H., Toledo, C.

Socioeconomic and biophysical dimensions of pasture to crop conversion in the Brazilian agricultural frontier

29th International Conference of Agricultural Economists

2015

Kongressbeitrag

Gil, J., Cohn, A., Toledo, C., Berger, T.

Assessment of policies for low-carbon agriculture by means of multi-agent simulation

Proc. 7th International Congress on Environmental Modelling and Software

2014

Kongressbeitrag

Latynskiy, E., Berger, T., Troost, C.

Agent-based Modelling of Climate Adaptation and Mitigation Options in Agriculture

Journal of Agricultural Economics

2014

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Berger, T., Troost, C.

Adoption and development of integrated crop–livestock–forestry systems in Mato Grosso, Brazil

Agriculture, Ecosystems & Environment

2014

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Gil, J., Siebold, M., Berger, T.

Agent-based Modelling in the Agricultural Economics Tradition of Recursive Farm Modelling and Adaptive Micro-Systems

6th iEMSs, Leipzig

2012

Kongressbeitrag

Berger, T., Troost, C.

Oilseed production and sustainable development in northern Brazil: impact on farm income and food security

Segurança Alimentar e Nutricional

2011

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Finco, M. V. A., Abadio Finco, F. D. B.

Biodiesel production and regional development in the Brazilian savannah: An application of Positive Mathematical Programming

Informe Gepec

2011

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Finco, M. V. A., Doppler, W.

The Brazilian Program of Biodiesel and its "Pro-Poor" Strategy: Reality or Dream? A Multi-Dimensional Measurement of Poverty using Fuzzy Sets

Quarterly Journal of International Agriculture

2011

Zeitschriftenbeitrag (peer-reviewed)

Finco, M. V. A., Doppler, W.