• Energy Research
• IT close
• Leibniz Association close

AbstractCurrent climate change impact studies on coffee have not considered impact on coffee typicities that depend on local microclimatic, topographic and soil characteristics. Thus, this study aims to provide a quantitative risk assessment of the impact of climate change on suitability of five premium specialty coffees in Ethiopia. We implement an ensemble model of three machine learning algorithms to predict current and future (2030s, 2050s, 2070s, and 2090s) suitability for each specialty coffee under four Shared Socio-economic Pathways (SSPs). Results show that the importance of variables determining coffee suitability in the combined model is different from those for specialty coffees despite the climatic factors remaining more important in determining suitability than topographic and soil variables. Our model predicts that 27% of the country is generally suitable for coffee, and of this area, only up to 30% is suitable for specialty coffees. The impact modelling showed that the combined model projects a net gain in coffee production suitability under climate change in general but losses in five out of the six modelled specialty coffee growing areas. We conclude that depending on drivers of suitability and projected impacts, climate change will significantly affect the Ethiopian speciality coffee sector and area-specific adaptation measures are required to build resilience.

La réalisation des objectifs de développement durable (ODD) nécessite d'équilibrer les demandes en terres entre l'agriculture (ODD 2) et la biodiversité (ODD 15).La production d'huiles végétales, et en particulier d'huile de palme, illustre ces demandes concurrentes et ces compromis.L' huile de palme représente ~40 % de la demande annuelle mondiale actuelle d'huile végétale pour l'alimentation humaine, animale et pour le carburant (210 millions de tonnes (Mt)), mais le palmier à huile planté couvre moins de 5 à 5,5 % de la superficie totale des cultures oléagineuses mondiales (environ 425 Mha), en raison des rendements relativement élevés du palmier à huile.L' expansion récente du palmier à huile dans les régions boisées de Bornéo, de Sumatra et de la péninsule malaise, où plus de 90 % de l'huile de palme mondiale est produite, a suscité de vives inquiétudes quant au rôle du palmier à huile dans la déforestation.La contribution directe de l'expansion du palmier à huile à la déforestation tropicale régionale varie considérablement, allant de 3 % en Afrique de l'Ouest à 47 % en Malaisie.Le palmier à huile est également impliqué dans le drainage et la combustion des tourbières en Asie du Sud-Est.Les impacts environnementaux négatifs documentés d'une telle expansion comprennent le déclin de la biodiversité, les émissions de gaz à effet de serre et la pollution atmosphérique.Toutefois, le palmier à huile produit généralement plus l'huile par superficie par rapport aux autres cultures oléagineuses, est souvent économiquement viable sur des sites inadaptés à la plupart des autres cultures, et génère une richesse considérable pour au moins certains acteurs. La demande mondiale d'huiles végétales devrait augmenter de 46 % d'ici 2050. Répondre à cette demande par une expansion supplémentaire du palmier à huile par rapport à d'autres cultures d'huile végétale entraînera des effets différentiels substantiels sur la biodiversité, la sécurité alimentaire, le changement climatique, la dégradation des terres et les moyens de subsistance. Notre examen souligne que, bien que des lacunes importantes subsistent dans notre compréhension de la relation entre les impacts environnementaux, socioculturels et économiques du palmier à huile, et la portée, la rigueur et l'efficacité des initiatives visant à y remédier, il y a eu peu de recherches sur les impacts et les compromis des autres cultures d'huile végétale. Une plus grande attention de la recherche doit être accordée à l'étude des impacts de la production d'huile de palme par rapport aux alternatives pour les compromis à évaluer à l'échelle mondiale. El cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) requiere equilibrar las demandas de tierras entre la agricultura (ODS 2) y la biodiversidad (ODS 15). La producción de aceites vegetales, y en particular el aceite de palma, ilustra estas demandas y compensaciones competitivas. El aceite de palma representa aproximadamente el 40% de la demanda anual mundial actual de aceite vegetal como alimento, pienso y combustible (210 millones de toneladas (Mt)), pero la palma aceitera plantada cubre menos del 5-5,5% del área total de cultivos oleaginosos mundiales (aprox. 425 Mha). debido a los rendimientos relativamente altos de la palma aceitera. La reciente expansión de la palma aceitera en las regiones boscosas de Borneo, Sumatra y la Península Malaya, donde se produce más del 90% del aceite de palma mundial, ha generado una preocupación sustancial sobre el papel de la palma aceitera en la deforestación. La contribución directa de la expansión de la palma aceitera a la deforestación tropical regional varía ampliamente, desde el 3% en África occidental hasta el 47% en Malasia. La palma aceitera también está implicada en el drenaje y la quema de turberas en el sudeste asiático. Los impactos ambientales negativos documentados de dicha expansión incluyen la disminución de la biodiversidad, las emisiones de gases de efecto invernadero y la contaminación del aire. Sin embargo, la palma aceitera generalmente produce más. aceite por área que otros cultivos oleaginosos, a menudo es económicamente viable en sitios inadecuados para la mayoría de los otros cultivos y genera una riqueza considerable para al menos algunos actores. Se proyecta que la demanda mundial de aceites vegetales aumentará en un 46% para 2050. Satisfacer esta demanda a través de una expansión adicional de la palma aceitera frente a otros cultivos de aceite vegetal conducirá a efectos diferenciales sustanciales en la biodiversidad, la seguridad alimentaria, el cambio climático, la degradación de la tierra y los medios de vida. Nuestra revisión destaca que, aunque quedan brechas sustanciales en nuestra comprensión de la relación entre los impactos ambientales, socioculturales y económicos de la palma aceitera, y el alcance, la rigurosidad y la efectividad de las iniciativas para abordarlos, ha habido poca investigación sobre los impactos y las compensaciones de otros cultivos de aceite vegetal. Se debe prestar mayor atención a la investigación para investigar los impactos de la producción de aceite de palma en comparación con las alternativas para las compensaciones que se evaluarán a escala mundial. Delivering the Sustainable Development Goals (SDGs) requires balancing demands on land between agriculture (SDG 2) and biodiversity (SDG 15).The production of vegetable oils, and in particular palm oil, illustrates these competing demands and trade-offs.Palm oil accounts for ~40% of the current global annual demand for vegetable oil as food, animal feed, and fuel (210 million tons (Mt)), but planted oil palm covers less than 5-5.5% of the total global oil crop area (ca.425 Mha), due to oil palm's relatively high yields.Recent oil palm expansion in forested regions of Borneo, Sumatra, and the Malay Peninsula, where >90% of global palm oil is produced, has led to substantial concern around oil palm's role in deforestation.Oil palm expansion's direct contribution to regional tropical deforestation varies widely, ranging from 3% in West Africa to 47% in Malaysia.Oil palm is also implicated in peatland draining and burning in Southeast Asia.Documented negative environmental impacts from such expansion include biodiversity declines, greenhouse gas emissions, and air pollution.However, oil palm generally produces more oil per area than other oil crops, is often economically viable in sites unsuitable for most other crops, and generates considerable wealth for at least some actors.Global demand for vegetable oils is projected to increase by 46% by 2050.Meeting this demand through additional expansion of oil palm versus other vegetable oil crops will lead to substantial differential effects on biodiversity, food security, climate change, land degradation, and livelihoods.Our review highlights that, although substantial gaps remain in our understanding of the relationship between the environmental, socio-cultural and economic impacts of oil palm, and the scope, stringency and effectiveness of initiatives to address these, there has been little research into the impacts and trade-offs of other vegetable oil crops.Greater research attention needs to be given to investigating the impacts of palm oil production compared to alternatives for the trade-offs to be assessed at a global scale. يتطلب تحقيق أهداف التنمية المستدامة (SDGs) موازنة الطلب على الأراضي بين الزراعة (SDG 2) والتنوع البيولوجي (SDG 15). يوضح إنتاج الزيوت النباتية، ولا سيما زيت النخيل، هذه المطالب والمقايضات المتنافسة. يمثل زيت النخيل حوالي40 ٪ من الطلب السنوي العالمي الحالي على الزيوت النباتية كغذاء وعلف حيواني ووقود (210 مليون طن متري)، لكن نخيل الزيت المزروع يغطي أقل من 5-5.5 ٪ من إجمالي مساحة محصول النفط العالمي (حوالي 425 مليون هكتار)، بسبب غلة نخيل الزيت المرتفعة نسبيًا. أدى التوسع الأخير في نخيل الزيت في مناطق الغابات في بورنيو وسومطرة وشبه جزيرة الملايو، حيث يتم إنتاج أكثر من 90 ٪ من زيت النخيل العالمي، إلى قلق كبير حول دور نخيل الزيت في إزالة الغابات. تختلف المساهمة المباشرة لتوسع نخيل الزيت في إزالة الغابات الاستوائية الإقليمية اختلافًا كبيرًا، حيث تتراوح من 3 ٪ في غرب إفريقيا إلى 47 ٪ في ماليزيا. كما يتورط نخيل الزيت في تصريف الأراضي الخثية وحرقها في جنوب شرق آسيا. وتشمل الآثار البيئية السلبية الموثقة من هذا التوسع انخفاض التنوع البيولوجي وانبعاثات غازات الدفيئة وتلوث الهواء. ومع ذلك، ينتج نخيل الزيت عمومًا المزيد من المتوقع أن يزداد الطلب العالمي على الزيوت النباتية بنسبة 46 ٪ بحلول عام 2050. وستؤدي تلبية هذا الطلب من خلال التوسع الإضافي في محاصيل نخيل الزيت مقابل محاصيل الزيوت النباتية الأخرى إلى آثار تفاضلية كبيرة على التنوع البيولوجي والأمن الغذائي وتغير المناخ وتدهور الأراضي وسبل العيش. وتسلط مراجعتنا الضوء على أنه على الرغم من استمرار وجود فجوات كبيرة في فهمنا للعلاقة بين الآثار البيئية والاجتماعية والثقافية والاقتصادية لنخيل الزيت، ونطاق وصرامة وفعالية المبادرات الرامية إلى معالجتها، إلا أنه لم يتم إجراء سوى القليل من الأبحاث حول تأثيرات ومقايضات محاصيل الزيوت النباتية الأخرى. ويلزم إيلاء اهتمام بحثي أكبر للتحقيق في آثار إنتاج زيت النخيل مقارنة ببدائل المقايضات التي سيتم تقييمها على نطاق عالمي.

Pour mieux comprendre l'application mondiale des modèles de prédiction de l'érosion des sols, nous avons examiné de manière approfondie la littérature de recherche pertinente évaluée par des pairs sur la modélisation de l'érosion des sols publiée entre 1994 et 2017. Nous avons cherché à identifier (i) les processus et les modèles les plus fréquemment abordés dans la littérature, (ii) les régions dans lesquelles les modèles sont principalement appliqués, (iii) les régions qui restent non traitées et pourquoi, et (iv) la fréquence des études menées pour valider/évaluer les résultats des modèles par rapport aux données mesurées. Pour mener à bien cette tâche, nous avons combiné les connaissances collectives de 67 scientifiques spécialistes de l'érosion des sols de 25 pays. La base de données résultante, intitulée « Global Applications of Soil Erosion Modelling Tracker (GASEMT) », comprend 3030 enregistrements de modélisation individuels provenant de 126 pays, englobant tous les continents (à l'exception de l'Antarctique). Sur les 8471 articles identifiés comme potentiellement pertinents, nous avons examiné 1697 articles appropriés et systématiquement évalué et transféré 42 attributs pertinents dans la base de données. Cette base de données GASEMT fournit des informations complètes sur l'état de l'art des modèles d'érosion des sols et des applications de modèles dans le monde entier. Cette base de données vise à soutenir la prochaine évaluation mondiale de l'érosion des sols par les Nations Unies basée sur les pays, en plus d'aider à éclairer les priorités de recherche sur l'érosion des sols en construisant une base pour de futures analyses ciblées et approfondies. GASEMT est une base de données open-source à la disposition de l'ensemble de la communauté des utilisateurs pour développer la recherche, corriger les erreurs et faire des extensions futures. Para comprender mejor la aplicación global de los modelos de predicción de la erosión del suelo, revisamos exhaustivamente la literatura de investigación relevante revisada por pares sobre modelos de erosión del suelo publicada entre 1994 y 2017. Nuestro objetivo fue identificar (i) los procesos y modelos abordados con mayor frecuencia en la literatura, (ii) las regiones dentro de las cuales se aplican principalmente los modelos, (iii) las regiones que permanecen sin abordar y por qué, y (iv) con qué frecuencia se realizan estudios para validar/evaluar los resultados del modelo en relación con los datos medidos. Para realizar esta tarea, combinamos el conocimiento colectivo de 67 científicos de erosión de suelos de 25 países. La base de datos resultante, denominada 'Global Applications of Soil Erosion Modelling Tracker (GASEMT)', incluye 3030 registros de modelado individuales de 126 países, que abarcan todos los continentes (excepto la Antártida). De los 8471 artículos identificados como potencialmente relevantes, revisamos 1697 artículos apropiados y evaluamos y transferimos sistemáticamente 42 atributos relevantes a la base de datos. Esta base de datos GASEMT proporciona información integral sobre el estado del arte de los modelos de erosión del suelo y las aplicaciones de modelos en todo el mundo. Esta base de datos tiene la intención de apoyar la próxima evaluación mundial de la erosión del suelo de las Naciones Unidas basada en los países, además de ayudar a informar las prioridades de investigación de la erosión del suelo mediante la creación de una base para futuros análisis específicos y en profundidad. GASEMT es una base de datos de código abierto disponible para toda la comunidad de usuarios para desarrollar investigaciones, rectificar errores y realizar futuras expansiones. To gain a better understanding of the global application of soil erosion prediction models, we comprehensively reviewed relevant peer-reviewed research literature on soil-erosion modelling published between 1994 and 2017. We aimed to identify (i) the processes and models most frequently addressed in the literature, (ii) the regions within which models are primarily applied, (iii) the regions which remain unaddressed and why, and (iv) how frequently studies are conducted to validate/evaluate model outcomes relative to measured data. To perform this task, we combined the collective knowledge of 67 soil-erosion scientists from 25 countries. The resulting database, named 'Global Applications of Soil Erosion Modelling Tracker (GASEMT)', includes 3030 individual modelling records from 126 countries, encompassing all continents (except Antarctica). Out of the 8471 articles identified as potentially relevant, we reviewed 1697 appropriate articles and systematically evaluated and transferred 42 relevant attributes into the database. This GASEMT database provides comprehensive insights into the state-of-the-art of soil- erosion models and model applications worldwide. This database intends to support the upcoming country-based United Nations global soil-erosion assessment in addition to helping to inform soil erosion research priorities by building a foundation for future targeted, in-depth analyses. GASEMT is an open-source database available to the entire user-community to develop research, rectify errors, and make future expansions. للحصول على فهم أفضل للتطبيق العالمي لنماذج التنبؤ بتآكل التربة، قمنا بمراجعة شاملة للأدبيات البحثية ذات الصلة التي استعرضها الأقران حول نمذجة تآكل التربة المنشورة بين عامي 1994 و 2017. كنا نهدف إلى تحديد (1) العمليات والنماذج التي يتم تناولها بشكل متكرر في الأدبيات، (2) المناطق التي يتم فيها تطبيق النماذج في المقام الأول، (3) المناطق التي لا تزال دون معالجة ولماذا، و (4) عدد المرات التي يتم فيها إجراء دراسات للتحقق من صحة/تقييم نتائج النموذج بالنسبة للبيانات المقاسة. لأداء هذه المهمة، جمعنا المعرفة الجماعية لـ 67 عالمًا في مجال تآكل التربة من 25 دولة. تتضمن قاعدة البيانات الناتجة، المسماة "التطبيقات العالمية لتتبع نمذجة تآكل التربة (GASEMT )"، 3030 سجل نمذجة فردي من 126 دولة، تشمل جميع القارات (باستثناء القارة القطبية الجنوبية). من بين 8471 مقالة تم تحديدها على أنها ذات صلة محتملة، قمنا بمراجعة 1697 مقالة مناسبة وقمنا بتقييم ونقل 42 سمة ذات صلة بشكل منهجي إلى قاعدة البيانات. توفر قاعدة بيانات GASEMT هذه رؤى شاملة حول أحدث نماذج تآكل التربة وتطبيقات النماذج في جميع أنحاء العالم. تهدف قاعدة البيانات هذه إلى دعم التقييم العالمي المقبل لتآكل التربة الذي تجريه الأمم المتحدة على المستوى القطري بالإضافة إلى المساعدة في توجيه أولويات أبحاث تآكل التربة من خلال بناء أساس للتحليلات المتعمقة المستهدفة في المستقبل. GASEMT هي قاعدة بيانات مفتوحة المصدر متاحة لمجتمع المستخدمين بأكمله لتطوير البحث وتصحيح الأخطاء وإجراء التوسعات المستقبلية.

This study analyzes energy intensity trends and drivers in 40 major economies using the WIOD database, a novel harmonized and consistent dataset of input-output table time series accompanied by environmental satellite data. We use logarithmic mean Divisia index decomposition to (1) study trends in global energy intensity between 1995 and 2007, (2) attribute efficiency changes to either changes in technology or changes in the structure of the economy, and (3) highlight sectoral and regional differences. We first show that heterogeneity within each sector across countries is high. These general trends within the sectors are dominated by large economies, first and foremost the United States. In most cases, heterogeneity is lower within each country across the different sectors. Regarding changes of energy intensity at the country level, improvements between 1995 and 2007 are largely attributable to technological change while structural change is less important in most countries. Notable exceptions are Japan, the United States, Australia, Taiwan, Mexico and Brazil where a change in the industry mix was the main driver behind the observed energy intensity reduction.

AbstractGlobal greenhouse gas (GHG) emissions can be traced to five economic sectors: energy, industry, buildings, transport and AFOLU (agriculture, forestry and other land uses). In this topical review, we synthesise the literature to explain recent trends in global and regional emissions in each of these sectors. To contextualise our review, we present estimates of GHG emissions trends by sector from 1990 to 2018, describing the major sources of emissions growth, stability and decline across ten global regions. Overall, the literature and data emphasise that progress towards reducing GHG emissions has been limited. The prominent global pattern is a continuation of underlying drivers with few signs of emerging limits to demand, nor of a deep shift towards the delivery of low and zero carbon services across sectors. We observe a moderate decarbonisation of energy systems in Europe and North America, driven by fuel switching and the increasing penetration of renewables. By contrast, in rapidly industrialising regions, fossil-based energy systems have continuously expanded, only very recently slowing down in their growth. Strong demand for materials, floor area, energy services and travel have driven emissions growth in the industry, buildings and transport sectors, particularly in Eastern Asia, Southern Asia and South-East Asia. An expansion of agriculture into carbon-dense tropical forest areas has driven recent increases in AFOLU emissions in Latin America, South-East Asia and Africa. Identifying, understanding, and tackling the most persistent and climate-damaging trends across sectors is a fundamental concern for research and policy as humanity treads deeper into the Anthropocene.