Einfluss erwärmungsbedingter Wetterextreme auf die Stabilität des globalen Versorgungsnetzes
Die Folgen des Klimawandels wirken sich auf ökologische und sozio-ökonomische Systeme weltweit aus. In wirtschaftlicher Hinsicht können veränderte klimatische Bedingungen und Extremwetterereignisse etwa die Landwirtschafts- und Industrie-produktion, den Energiebedarf und die Arbeitsproduktivität betreffen. Zusätzlich zu solchen direkten Effekten können aufgrund weltweit vernetzter Produktionsprozesse und globaler Handelssysteme auch komplexere wirtschaftliche Folgen auftreten. Ein besseres Verständnis der globalen ökonomischen Auswirkungen des Klimawandels ist wichtig, um soziale Probleme zu vermeiden und um die Kosten der voranschreitenden Erderwärmung abzuschätzen.
Das Ziel meiner Doktorarbeit ist es, die Folgen des Klimawandels im Kontext einer zunehmend vernetzten Welt zu untersuchen und damit zu diesem Verständnis beizutragen. Dazu habe ich numerische, analytische und ökonometrische Methoden verwandt und insbesondere ein Modell zur Abbildung globaler ökonomischer Kaskadeneffekte entwickelt. Das Modell beruht auf multi-regionalen Input-Output Daten, welche Informationen über Handelsbeziehungen zwischen verschiedenen Regionalsektoren beinhalten. Diese können als statische Beschreibung eines globalen ökonomischen Netzwerks interpretiert werden.
In dem ersten Artikel meiner Arbeit schlage ich einen Algorithmus vor, der es ermöglicht die regionale und sektorielle Auflösung dieser Daten zu erhöhen (Wenz et al., 2015). Die Stärke des Algorithmus liegt in seiner Flexibilität bezüglich der verwendeten Proxy-Daten, die unterschiedlicher Art sein können und iterativ kombiniert werden. Die Güte der verfeinerten Daten verbessert sich entlang dieser Iterationsschritte.
Um die dynamische Reaktion des durch die Daten beschriebenen Netzwerks auf lokale Wetterextreme zu untersuchen, habe ich das Modell acclimate mitentwickelt, das ich in dem zweiten und dritten Artikel vorstelle. Es beschreibt die Ausbreitung von klima-bedingten Produktionsverlusten über Lieferengpässe (Bierkandt, Wenz et al., 2014) und Nachfrageveränderungen (Wenz et al., 2014). Die Schadensausbreitung kann durch Transportzeiten, das Vorhandensein gelagerter Güter, die Möglichkeit zur Produktions-steigerung sowie durch das Nachfragen bei weniger betroffenen Anbietern abgeschwächt werden.
In dem vierten Artikel verwende ich das Modell, um die Ausbreitung von durch Hitze-belastungen verursachten Produktionsverlusten zu untersuchen (Wenz & Levermann, 2016). Die Analyse zeigt, dass die Anfälligkeit des globalen Wirtschaftssystems gegenüber der Ausbreitung derartiger Schäden seit Beginn dieses Jahrhunderts zugenommen hat und dass dies im Wesentlichen auf eine stärkere ökonomische Vernetzung zurückzuführen ist. Diese strukturelle Veränderung hatte einen stärkeren Einfluss auf die Schadensanfälligkeit als die vergleichsweise geringe Erwärmung während dieses Zeitraumes. Die Ergebnisse deuten an, dass zunehmende internationale Handelsverflechtungen klimabedingte Produktionsverluste vergrößern könnten, sofern keine Anpassungsmaßnahmen getroffen werden.
In den letzten beiden Artikeln meiner Arbeit widme ich mich spezifischen Aspekten der Beziehung zwischen Klimawandel und Ökonomie in den Landwirtschafts- und Strom-sektoren. Der fünfte Artikel konzentriert sich auf Versorgungsengpässe bei Grund-nahrungsmitteln (Bren d’Amour, Wenz et al., 2016). Die Vulnerabilität von Ländern gegenüber Einbrüchen von Getreideimporten wird anhand der Wichtigkeit des Getreides für die nationale Ernährung und Verbindungen innerhalb des globalen Versorgungs-systems bestimmt. Die Ergebnisse zeigen regional ähnliche Vulnerabilitätsmuster: Länder im Mittleren Osten, Westafrika und Zentralamerika sind jeweils am anfälligsten gegenüber Importeinbrüchen bei Weizen, Reis und Mais. Unter Berücksichtigung der Folgen für die arme Bevölkerung ist Subsahara-Afrika am verwundbarsten. In dem letztem Artikel dieser Arbeit untersuche ich den Einfluss der Temperatur auf Stromverbrauch und Tagesspitzenlasten in Europa (Wenz et al., under review).