Verbesserte Niederschlagsinformation und Nutzung von Niederschlagswasser für eine an die Klimavariabilität angepasste Landwirtschaft in Burkina Faso

Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen für das Subsahara-Afrika. Prognosen legen nahe, dass der zunehmend variable Niederschlag und steigende Temperaturen zu beträchtlichen Ernteeinbußen von bis zu 50% führen werden. Dies beeinträchtigt den afrikanischen Agrarsektor, unter anderem in Burkina Faso, einem Land, in dem der Agrarsektor eine volkswirtschaftlich essentielle Rolle spielt. Die Resilienz der Landwirtschaft in Burkina Faso gegenüber den extrem variablen Niederschlägen zu erhöhen, ist eine der wichtigsten Anpassungsmaßnahme mit großem Potenzial. AgRAIN zielt auf diese Anpassungsmaßnahme ab, indem es eine effizientere Nutzung von Niederschlagswasser verbessern möchte.

Gesamtziel des Vorhabens

Mit dem traditionellen Regenfeldbau, einer extremen Niederschlagsvariabilität und häufigen Dürren und Überschwemmungen ist die Nahrungsmittelproduktion in Subsahara-Afrika stark gefährdet. Die Häufigkeit solcher Ereignisse wird mit dem Klimawandel noch zunehmen. Daher sind neue Strategien und Technologien dringend erforderlich, die dazu beitragen den landwirtschaftlichen Sektor an die negativen Folgen des Klimawandels anzupassen. Burkina Faso ist insbesondere durch variabel einsetzende Regenzeiten, kurze Trockenperioden und früh ausbleibende Regenfälle gekennzeichnet, aber auch Extremniederschläge sind häufig. Eine entsprechend unzuverlässige, häufig verkürzte oder unterbrochene Wachstumsperiode ist ein Hauptgrund für aktuelle Ernteausfälle im Land. 
Zwei verzahnte Anpassungsmaßnahmen besitzen großes Potenzial, die Resilienz der Landwirtschaft in Burkina Faso gegenüber den extrem variablen Niederschlägen zu erhöhen: 

• die Verbesserung der Niederschlagserfassung und -vorhersage für die landwirtschaftliche Planung und 
• eine optimierte Sammlung und Speicherung von Regenwasser, um es - sobald notwendig - für zusätzliche Bewässerung zu nutzen.

Daher ergeben sich folgende Arbeitsziele des Gesamtverbundes:

• die Schaffung verbesserter Informationen über aktuelle und kurzfristig zu erwartende Niederschläge in Burkina Faso,
• die Entwicklung von Technologien zur Reduktion der negativen Auswirkungen von Niederschlags-variabilitäten auf die landwirtschaftliche Produktion, welche die oben genannten Niederschlags-informationen auf intelligente Weise nutzen,
• eine objektive Beurteilung der Effektivität und des Extrapolationspotenzials der entwickelten Informationen und Maßnahmen und
• die kombinierte, prototypische Anwendung der neuen Niederschlagsprognose- und Wasserspeicherungs- / Bewässerungssysteme zur Steigerung und Stabilisierung der Reiserträge und zum zusätzlichen Gemüseanbau. 

Damit zielt das Projekt auf die Herausforderung des Klimawandels und die Anpassung der Landnutzung, um die Vulnerabilität der Landwirtschaft und Nahrungsmittelproduktion gegenüber variablen Niederschlägen zu minimieren. 
 

Verbesserung der Niederschlagserfassung und -vorhersage für die landwirtschaftliche Planung 

Der Niederschlag wird mittels kommerzieller Richtfunkstrecken des Mobilfunkanbieters Telecel-Faso gemessen (Universität Augsburg). Basierend auf diesen Messdaten werden dann Kurz- und Mittelfristprognosen des Niederschlages generiert (UBIMET), um eine neue und zuverlässige Informationsgrundlage für die landwirtschaftliche Planung zu schaffen. Für ganz Burkina Faso werden dadurch bisher nicht mögliche, qualitativ hochwertige, flächenhafte Niederschlagsmessungen und Kurzfristprognosen vorhanden sein und der Öffentlichkeit über Internet und/oder mobile Endgeräte zur Verfügung gestellt (UBIMET). Hierdurch gewinnt die regionale Landwirtschaft eine essentielle Datengrundlage z.B. für die effiziente Planung von Bewässerung, Aussaat und Ernte.

Optimierte Sammlung und Speicherung von Regenwasser 

Ein innovatives, unterirdisches Regenwasserspeicherungssystem zur Sammlung von Bewässerungswasser aus Überschussregen wird durch die Firma INTEWA entwickelt. Das System ist v.a. in Bezug auf Kosten, Art der Wasserspeicherung und Handhabung an die Bedürfnisse vor Ort angepasst und besitzt somit ein gutes Verbreitungspotenzial. Durch die Nutzung von Überschussregen für die Bewässerung können Ertragssteigerungen, eine zweite Fruchtfolge sowie eine Reduzierung des Ernteausfallrisikos durch Dürren erreicht werden. Durch die vorausschauende Steuerung des Regenwasserspeicherungssystems mit Hilfe der AgRAIN-Niederschlagsinformationen wird die Effizienz von Wasserspeicherung und Bewässerung gesteigert. Durch gezielte unterirdische Versickerung von überschüssigem Speicherwasser können zudem Grundwasserspeicher auf Dauer wieder aufgefüllt werden. Eine prototypische Anlage zur Regenwasserspeicherung und effizienter Bewässerung wird bei der Dreyer Stiftung installiert und mit den Niederschlagsprognosen gekoppelt.

Bewertung mittels Fernerkundung und in-situ-Messverfahren

Die Effektivität der vorgeschlagenen Regenwassersammlung und der damit möglichen werdenden Bewässerungsmaßnahmen aus wirtschaftlicher und agronomischer Perspektive sollen im Rahmen des Projektes mit Hilfe von Fernerkundung und in-situ-Messverfahren durch DLR-DFD und WASCAL untersucht und bewertet werden. Fernerkundungsbasierte Datensätze zur aktuellen Vegetationsentwicklung auf landwirtschaftlichen Flächen werden für ganz Burkina Faso bereitgestellt. Diese Informationen können - zusammen mit den oben genannten Niederschlagsinformationen - zur Verbesserung des landwirtschaftlichen Managements (z.B. Bewässerungs-, Aussaat-, Erntezeitpunkte) eingesetzt werden. Die afrikanischen Partner sind bei allen Aktivitäten eingebunden und unterstützen in den jeweiligen Fachbereichen, sowie bei der Durchführung von Feldkampagnen und Installation vor Ort.