Die erhöhten Durchschnittstemperaturen seit einigen Jahrzehnten haben die Perioden höherer Lebensaktivität für tierische Schaderreger ausgedehnt. Mehr Schädlinge überleben die zunehmend milden Winter und schnell ansteigende Temperaturen im Frühjahr sorgen für ideale Entwicklungsbedingungen. Saugende Schädlinge (z.B. Blattläuse, Wanzen, Zikaden) und beißende Schädlinge (z.B. Blattrandkäfer, Schnecken) schädigen die Kulturpflanzen nun früher im Jahr und es kommt oft auch zu einer stärkeren Massenvermehrung der Tiere.

Ein anderer gewichtiger Faktor: Neue Schädlinge wandern ein, weil sie infolge des Klimawandels nun günstige Entwicklungsbedingungen vorfinden – etwa der wärmeliebende Maiszünsler, der sich in Deutschland immer weiter nordwärts ausgebreitet hat. Insbesondere eine zunehmende Trockenheit in den Sommermonaten begünstigt die Eiablage und deren Entwicklung. Weitere Beispiele sind der Borkenkäfer, die marmorierte Baumwanze, der Kartoffelkäfer, die Reben- und Essigfliege oder Getreideblattläuse. Seit 1960 sind wärmeliebende Insektenschädlinge weltweit jedes Jahr um 2,7 Kilometer nach Norden gewandert. Unter Experten gilt die Faustformel, dass eine Erwärmung um 3-6 Grad Celsius die Verbreitungsgrenze mancher Schadinsekten in Europa um über 1000 Kilometer nach Norden verschiebt.

Neu eingewanderte Schädlingsarten haben teilweise auch keine natürlichen Feinde und können sich daher umso stärker in ihrer neuen Umgebung vermehren. Das trifft beispielsweise auf die marmorierte Baumwanze oder den südamerikanischen Tomatenwickler zu, die vor 10-15 Jahren zum ersten Mal in Deutschland gesichtet wurden.

Es hat sich auch gezeigt, dass bei einigen Schadinsekten zusätzliche Generationen pro Jahr auftreten, so auch beim Apfelwickler im Obstbau. Die Tiere profitieren vom früheren Beginn des Frühlings und einem längeren Herbst. Das gibt den Tieren mehr Zeit, ihre Lebenszyklen abzuschließen und zusätzliche Generationen zu produzieren - bis zu drei Generationen sind in Deutschland nun möglich. Dies war bislang z.B.  nur in warmen Gebieten der USA oder in Südfrankreich beobachtet worden.

Auch die gestiegene Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre hat Auswirkungen auf die Schäden, die durch Fraßschädlinge entstehen.  Ein Anstieg der CO₂-Konzentration kann das C:N-Verhältnis in Pflanzen erhöhen. Dies geschieht, weil die Pflanzen durch die Photosynthese mehr Kohlenstoff in Form von Kohlenhydraten speichern, während der Stickstoffgehalt relativ dazu abnehmen kann, wenn er durch die Bodenverfügbarkeit begrenzt ist. Insekten, insbesondere herbivore Insekten, sind aber auf Pflanzenproteine und andere stickstoffhaltige Verbindungen angewiesen, die sie zur Eiablage und zur Entwicklung ihrer Larven benötigen. Wenn der Stickstoffgehalt in Pflanzen sinkt, sinkt auch deren Nährwert für die Insekten. Das kann zu kompensatorischem Fressverhalten führen, bei dem Insekten mehr Pflanzenmaterial konsumieren, um ihren Nährstoffbedarf zu decken.

Der Japankäfer - er steht bereits "vor der Tür"

Der Japankäfer (Popillia japonica) ist ursprünglich in Japan beheimatet, hat sich aber im Laufe des 20. Jahrhunderts vor allem in Nordamerika ausgebreitet, wo er als signifikanter landwirtschaftlicher Schädling gilt. In Europa wurde der Käfer erstmals 2014 in Italien gemeldet, in der Schweiz erstmals 2017. Betroffen sind vor allem Gebiete in der Nähe der italienischen Grenze. In Deutschland ist der Japankäfer bisher noch nicht etabliert, es gibt jedoch Bedenken, dass er aufgrund des Klimawandels und der zunehmenden Globalisierung auch hier Fuß fassen könnte.

Der Japankäfer ist in der Landwirtschaft besonders problematisch, da er eine breite Palette von über 300 Pflanzenarten befällt, darunter viele wichtige landwirtschaftliche und gärtnerische Kulturen. Zu den bevorzugten Kulturen gehören unter anderem Weinreben, Hopfen, Mais, Obstbäume und Zierpflanzen. In den USA werden die jährlichen Schäden durch den Japankäfer auf etwa 450 Millionen Dollar geschätzt, einschließlich der direkten Ernteverluste und der Aufwendungen für Bekämpfungsmaßnahmen.

Der Klimawandel könnte die Ausbreitung des Japankäfers begünstigen, indem er die Überlebensraten im Winter erhöht und die Anzahl an Generationen, die in einem Jahr produziert werden können, steigert. Wärmere Temperaturen könnten auch dazu führen, dass sich der Käfer noch weiter nordwärts wandert.

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Die Larven des Japankäfers, auch Engerlinge genannt, ernähren sich von den Wurzeln verschiedener Pflanzen. Dieser Wurzelfraß beeinträchtigt die Fähigkeit der Pflanzen, Wasser und Nährstoffe aufzunehmen, was zu Welkeerscheinungen, vermindertem Wachstum und im schlimmsten Fall zum Absterben der Pflanze führen kann.

Erwachsene Käfer fressen die Blätter vieler (Kultur-)Pflanzenarten, wobei sie die Blätter zwischen den Blattadern stehen lassen und so das charakteristische "Skelettieren" der Blätter verursachen. Dieser Schaden reduziert die Photosyntheseleistung der Pflanze erheblich.

Die Tiere fressen auch Blüten und junge Früchte, was die Bestäubung beeinträchtigen und zu einem direkten Verlust von Erträgen führen kann, besonders bei Kulturpflanzen wie Äpfeln, Pfirsichen und Weintrauben.

In Regionen, in denen der Japankäfer bereits eingewandert ist, werden verschiedene Bekämpfungsstrategien angewandt, darunter der Einsatz von Insektiziden, die Verwendung von Fallen und die biologische Kontrolle durch natürliche Feinde oder Pathogene. Aufgrund seiner potenziellen Bedrohung ist es wichtig, dass Länder wie Deutschland Überwachungs- und Kontrollmaßnahmen implementieren, um eine Einwanderung frühzeitig zu erkennen und zu bekämpfen.

Blattläuse – Gewinner des Insektensterbens

Eine Studie des Julius Kühn-Institutes brachte es an Licht: Blattläuse gehören zu den Gewinnern des Klimawandels und der industriellen Landwirtschaft. Die Biomasse fliegender Insekten auf den landwirtschaftlichen Flächen der Region Nordharz sind seit der Jahrtausendwende um 95 Prozent zurückgegangen. Doch Pflanzenschädlinge wie Blattläuse haben sich entgegen diesem Trend vermehrt.

Blattläuse sind kleine, weichkörperige Insekten, die als Schädlinge auf einer Vielzahl von Ackerpflanzen vorkommen. Sie ernähren sich von Pflanzensäften, indem sie ihre stechenden Mundwerkzeuge in die Phloemgefäße der Pflanzen einführen und Saft saugen. Dies schwächt die Pflanzen, da sie wichtige Nährstoffe verlieren.

Blattläuse entwickeln sich mit dem Klimawandel nun früher und schneller und sie sind länger im Jahr aktiv. Die Anpassungsfähigkeit zeigt sich bei diesen Schädlingen auch bei der Wahl der Überwinterungsplätze: Fortpflanzung und Eiablage erfolgen verstärkt auf Winterraps und -getreide. Im Frühjahr sind die Tiere dann sofort auf den Feldern aktiv.

Eine weitere Ursache für die Zunahme von Blattläusen: Ihre natürlichen Feinde wie Marienkäfer, Schwebfliegen, Florfliegen, Blattlausschlupfwespen oder die Räuberische Gallmücke gibt es immer seltener – entweder, weil sie sich schlechter an die steigenden Temperaturen anpassen können oder ihnen in der monotonen Agrarlandschaft die Lebengrundlagen fehlen.

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Die Ernährungsweise der Blattläuse kann dazu führen, dass Pflanzen vergilben, kümmerlich wachsen und im Wachstum zurückbleiben. In schweren Fällen kann dies zum Tod der Pflanze führen.

Neben den direkten Schäden durch das Saugen der Tiere an den Pflanzen ist vor allem die Übertragung von Viruskrankheiten das Hauptproblem. Zu den übertragenen Viren gehören beispielsweise Blattrollviren (wie das Kartoffelrollvirus), Mosaikviren wie das Tabakmosaikvirus oder Gelbverzwergungsviren wie das Gersten- oder Weizenverzwergungvirus.

Insektizide sind eine häufige Methode zur Bekämpfung von Blattläusen, obwohl Resistenzentwicklung ein zunehmendes Problem darstellt. Nützlinge wie Marienkäfer, Florfliegen und parasitische Wespen sind natürliche Feinde von Blattläusen und können zur biologischen Bekämpfung eingesetzt werden.

Also nicht nur Hitze und Dürren könnten in Zukunft die Ernten dahinraffen. Jeder Temperaturanstieg beeinflusst auch das Verhalten von Schädlingen und das Ausbreitungsverhalten von Krankheiten. Wie sich der Klimawandel konkret auf die landwirtschaftliche Produktivität in Zukunft auswirken wird, kann heute nur grob prognostiziert werden.

Eine Modell-Studie, veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift Science, wirft jedoch ein relativ düsteres Bild auf das, was uns erwarten könnte. Zumindest wenn wir unsere Landwirtschaft nicht besser an den Klimawandel anpassen.

Die weltweiten Ernteverluste bei Weizen, Mais und Reis könnten pro gestiegenem Grad Celsius um zehn bis 25 Prozent zunehmen – alleine durch den erhöhten Schädlingsbefall. Steigt die globale Durchschnittstemperatur z.B. um zwei Grad Celsius, nehmen laut der Modellstudie der University of Washington in Seattle die Ertragseinbußen bei Weizen um 46 Prozent zu, bei Mais um 31 und bei Reis um 19 Prozent. Erschreckend dabei: Betroffen wären insbesondere die gemäßigten Zonen, in denen wichtige Anbaugebiete dieser Grundnahrungsmittel liegen.

Denn wesentlich für die Modellrechnung waren zwei Faktoren: Höhere Temperaturen begünstigen das Populationswachstum von Insekten, wenn auch in regional deutlich unterschiedlichem Ausmaß. In tropischen Gefilden haben Insekten schon jetzt ideale Bedingungen, ein weiterer Temperaturanstieg würde das Populationswachstum eher bremsen. Aber in den gemäßigten Breiten – z.B. in Europa - wäre der Effekt allerdings genau umgekehrt: Hier ist es bislang noch zu kühl für Insekten und ihre maximale Vermehrungsrate erreichen die Tiere erst noch mit dem fortschreitenden Klimawandel. Und dann verändert sich auch ihre Stoffwechselrate. Die höheren Temperaturen beschleunigen den Metabolismus und damit den Nahrungsbedarf – zum Schaden der Landwirtschaft.

Weizen, Mais und Reis machen heute etwa 42 Prozent der gesamten menschlichen Ernährung aus. Die Forschenden berechneten, dass jedes Jahr alleine durch klimabegünstigte Schädlinge zusätzlich über 213 Millionen Tonnen an Ertrag verloren gehen kann. Ohne Gegenmaßnahmen wird dadurch die globale Lebensmittelversorgung in Gefahr geraten.

Gute fachliche Praxis – Standardmaßnahmen und mehr Biodiversität

Um die mit Fortschreiten des Klimawandels stärker auftretenden Pflanzenschädlinge und Krankheiten nachhaltig und möglichst ohne chemischen Pflanzenschutz zu bekämpfen, gibt es zunächst eine Reihe von konventionellen Maßnahmen, die ohnehin befolgt werden sollten.

Dazu gehört beispielsweise die Integrierte Schädlingsbekämpfung. Diese Methode kombiniert biologische, kulturelle, mechanische und chemische Maßnahmen zur Schädlingsbekämpfung. Ziel ist es, Schädlinge auf einem akzeptablen Niveau zu halten, indem natürliche Feinde von Schädlingen wie bestimmte Insekten, Nematoden oder Pilze gefördert und chemische Eingriffe dabei minimiert werden.

Auch eine Änderung der Anbautechniken wie Fruchtfolge, Mischkulturen und verbesserte Bodenbearbeitung können helfen, Schädlingspopulationen zu reduzieren und die Ausbreitung von Krankheiten zu verhindern. Durch die Erhöhung der Biodiversität auf den Feldern und in den umliegenden Landschaften kann das ökologische Gleichgewicht zusätzlich gefördert werden, was wiederum die Widerstandsfähigkeit der Kulturen gegen Schädlinge und Krankheiten stärkt. Doch das alleine wird das Problem nicht lösen.