• Energy Research

We present niche-based modelling to project the distribution of 845 European plant species for Germany using three different models and three scenarios of climate and land use changes up to 2080. Projected changes suggested large effects over the coming decades, with consequences for the German flora. Even under a moderate scenario (approx. +2.2°C), 15–19% (across models) of the species we studied could be lost locally—averaged from 2995 grid cells in Germany. Models projected strong spatially varying impacts on the species composition. In particular, the eastern and southwestern parts of Germany were affected by species loss. Scenarios were characterized by an increased number of species occupying small ranges, as evidenced by changes in range-size rarity scores. It is anticipated that species with small ranges will be especially vulnerable to future climate change and other ecological stresses.

We present niche-based modelling to project the distribution of 845 European plant species for Germany using three different models and three scenarios of climate and land use changes up to 2080. Projected changes suggested large effects over the coming decades, with consequences for the German flora. Even under a moderate scenario (approx. +2.2°C), 15–19% (across models) of the species we studied could be lost locally—averaged from 2995 grid cells in Germany. Models projected strong spatially varying impacts on the species composition. In particular, the eastern and southwestern parts of Germany were affected by species loss. Scenarios were characterized by an increased number of species occupying small ranges, as evidenced by changes in range-size rarity scores. It is anticipated that species with small ranges will be especially vulnerable to future climate change and other ecological stresses.

Les systèmes socio-écologiques sont complexes et impliquent des incertitudes émergeant des interactions entre les composantes biophysiques et sociales du système. Face à la complexité et à l'incertitude croissantes, l'engagement des parties prenantes dans l'avenir est important pour manœuvrer de manière proactive vers des résultats souhaitables. En nous concentrant sur les défis interdépendants de la sécurité alimentaire et de la conservation de la biodiversité, nous avons mené un exercice de planification de scénarios participatifs dans un paysage rural du sud-ouest de l'Éthiopie. Nous avons impliqué 35 organisations de parties prenantes dans de multiples ateliers pour construire des diagrammes de boucle causale, susciter des incertitudes critiques et rédiger des scénarios narratifs. De manière conjointe, nous avons développé quatre scénarios futurs plausibles pour le paysage étudié : (1) gain sur grain : cultures de rente locales ; (2) extraction d'or vert : investisseurs dans le café ; (3) café et conservation : une réserve de biosphère ; et (4) alimentation d'abord : agriculture intensive et protection des forêts. Ces scénarios diffèrent en ce qui concerne leur principale dynamique socio-économique ainsi que leurs résultats en matière de sécurité alimentaire et de biodiversité. Fait important, trois des quatre scénarios, à l'exception de « café et conservation : une réserve de biosphère », visaient à accroître l'efficacité de la production agricole par l'intensification, la spécialisation et l'intégration du marché. En revanche, « café et conservation : une réserve de biosphère » était motivé par des méthodes de production agroécologique qui soutiennent des moyens de subsistance diversifiés, un paysage multifonctionnel, le maintien du capital naturel, un système de gouvernance qui soutient les populations locales et la résilience socio-écologique. Des trajectoires agroécologiques similaires ont été préconisées comme souhaitables pour le développement durable dans de nombreux autres systèmes de petites exploitations agricoles dans le monde. Compte tenu de moins de compromis et de meilleurs résultats en matière d'équité, il semble qu'une voie de développement agroécologique ait de bonnes chances de générer des synergies entre la sécurité alimentaire et la conservation de la biodiversité. Les voies donnant la priorité à l'efficacité agricole, en revanche, sont plus susceptibles de dégrader le capital naturel et de causer des inégalités sociales. Los sistemas socioecológicos son complejos e implican incertidumbres que surgen de las interacciones entre los componentes del sistema biofísico y social. Ante la creciente complejidad e incertidumbre, el compromiso de las partes interesadas con el futuro es importante para maniobrar de manera proactiva hacia resultados deseables. Centrándonos en los desafíos interrelacionados de la seguridad alimentaria y la conservación de la biodiversidad, realizamos un ejercicio participativo de planificación de escenarios en un paisaje rural en el suroeste de Etiopía. Involucramos a 35 organizaciones de partes interesadas en múltiples talleres para construir diagramas de bucles causales, generar incertidumbres críticas y redactar narrativas de escenarios. En conjunto, desarrollamos cuatro escenarios futuros plausibles para el paisaje estudiado: (1) ganancia sobre el grano: cultivos comerciales locales; (2) minería de oro verde: inversionistas de café; (3) café y conservación: una reserva de biosfera; y (4) alimentos primero: agricultura intensiva y protección forestal. Estos escenarios difieren con respecto a sus principales dinámicas socioeconómicas, así como a sus resultados de seguridad alimentaria y biodiversidad. Es importante destacar que tres de los cuatro escenarios, es decir, todos excepto "café y conservación: una reserva de biosfera", se centraron en aumentar la eficiencia en la producción agrícola a través de la intensificación, la especialización y la integración del mercado. En contraste, "café y conservación: una reserva de biosfera" fue impulsada por métodos de producción agroecológicos que apoyan medios de vida diversificados, un paisaje multifuncional, el mantenimiento del capital natural, un sistema de gobernanza que apoya a la población local y la resiliencia socioecológica. Se han defendido trayectorias agroecológicas similares como deseables para el desarrollo sostenible en muchos otros sistemas agrícolas de pequeños agricultores en todo el mundo. Dado un menor número de compensaciones y mejores resultados de equidad, parece que una vía de desarrollo agroecológico tiene una buena oportunidad de generar sinergias entre la seguridad alimentaria y la conservación de la biodiversidad. Las vías que priorizan la eficiencia agrícola, en cambio, tienen más probabilidades de degradar el capital natural y causar desigualdad social. Social-ecological systems are complex and involve uncertainties emerging from interactions between biophysical and social system components.In the face of growing complexity and uncertainty, stakeholder engagement with the future is important to proactively manoeuvre toward desirable outcomes.Focusing on the interrelated challenges of food security and biodiversity conservation, we conducted a participatory scenario planning exercise in a rural landscape in southwestern Ethiopia.We involved 35 stakeholder organizations in multiple workshops to construct causal loop diagrams, elicit critical uncertainties, and draft scenario narratives.Jointly, we developed four plausible future scenarios for the studied landscape: (1) gain over grain: local cash crops; (2) mining green gold: coffee investors; (3) coffee and conservation: a biosphere reserve; and (4) food first: intensive farming and forest protection.These scenarios differ with respect to their main social-economic dynamics as well as their food security and biodiversity outcomes.Importantly, three of the four scenarios, i.e., all except "coffee and conservation: a biosphere reserve," focused on increasing efficiency in agricultural production through intensification, specialization, and market integration.In contrast, "coffee and conservation: a biosphere reserve" was driven by agroecological production methods that support diversified livelihoods, a multifunctional landscape, maintenance of natural capital, a governance system that supports local people, and social-ecological resilience.Similar agroecological trajectories have been advocated as desirable for sustainable development in numerous other smallholder farming systems worldwide.Given fewer trade-offs and better equity outcomes, it appears that an agroecological development pathway stands a good chance of generating synergies between food security and biodiversity conservation.Pathways prioritizing agricultural efficiency, in contrast, are more likely to degrade natural capital and cause social inequity. النظم الاجتماعية والبيئية معقدة وتنطوي على أوجه عدم يقين ناشئة عن التفاعلات بين مكونات النظام البيوفيزيائي والاجتماعي. في مواجهة التعقيد المتزايد وعدم اليقين، فإن مشاركة أصحاب المصلحة في المستقبل مهمة للمناورة بشكل استباقي نحو تحقيق النتائج المرجوة. مع التركيز على التحديات المترابطة للأمن الغذائي والحفاظ على التنوع البيولوجي، أجرينا تمرين تخطيط السيناريو التشاركي في مشهد ريفي في جنوب غرب إثيوبيا. لقد أشركنا 35 منظمة من أصحاب المصلحة في ورش عمل متعددة لبناء مخططات الحلقة السببية، وإثارة أوجه عدم اليقين الحرجة، وصياغة سرد السيناريوهات. بشكل مشترك، قمنا بتطوير أربعة سيناريوهات مستقبلية معقولة للمشهد المدروس: (1) الكسب على الحبوب: المحاصيل النقدية المحلية ؛ (2) تعدين الذهب الأخضر: مستثمرو القهوة ؛ (3) القهوة والحفظ: محمية المحيط الحيوي ؛ و (4) الغذاء أولاً: الزراعة المكثفة وحماية الغابات. تختلف هذه السيناريوهات فيما يتعلق بديناميكياتها الاجتماعية والاقتصادية الرئيسية وكذلك أمنها الغذائي ونتائج التنوع البيولوجي. الأهم من ذلك، أن ثلاثة من السيناريوهات الأربعة، أي جميعها باستثناء "القهوة والحفظ: محمية المحيط الحيوي"، تركز على زيادة الكفاءة في الإنتاج الزراعي من خلال التكثيف والتخصص وتكامل السوق. على النقيض من ذلك، "القهوة والحفظ: محمية المحيط الحيوي" مدفوعة بأساليب الإنتاج الزراعي الإيكولوجي التي تدعم سبل العيش المتنوعة، والمناظر الطبيعية متعددة الوظائف، والحفاظ على رأس المال الطبيعي، ونظام الحوكمة الذي يدعم السكان المحليين، والمرونة الاجتماعية والبيئية. تمت الدعوة إلى مسارات زراعية إيكولوجية مماثلة على أنها مرغوبة للتنمية المستدامة في العديد من أنظمة الزراعة الأخرى لأصحاب الحيازات الصغيرة في جميع أنحاء العالم. وبالنظر إلى المفاضلات الأقل ونتائج الإنصاف الأفضل، يبدو أن مسار التنمية الزراعية الإيكولوجية يتمتع بفرصة جيدة لتوليد التآزر بين الأمن الغذائي والحفاظ على التنوع البيولوجي. وعلى النقيض من ذلك، من المرجح أن تؤدي المسارات التي تعطي الأولوية للكفاءة الزراعية إلى تدهور رأس المال الطبيعي وتسبب عدم المساواة الاجتماعية.

Les systèmes socio-écologiques sont complexes et impliquent des incertitudes émergeant des interactions entre les composantes biophysiques et sociales du système. Face à la complexité et à l'incertitude croissantes, l'engagement des parties prenantes dans l'avenir est important pour manœuvrer de manière proactive vers des résultats souhaitables. En nous concentrant sur les défis interdépendants de la sécurité alimentaire et de la conservation de la biodiversité, nous avons mené un exercice de planification de scénarios participatifs dans un paysage rural du sud-ouest de l'Éthiopie. Nous avons impliqué 35 organisations de parties prenantes dans de multiples ateliers pour construire des diagrammes de boucle causale, susciter des incertitudes critiques et rédiger des scénarios narratifs. De manière conjointe, nous avons développé quatre scénarios futurs plausibles pour le paysage étudié : (1) gain sur grain : cultures de rente locales ; (2) extraction d'or vert : investisseurs dans le café ; (3) café et conservation : une réserve de biosphère ; et (4) alimentation d'abord : agriculture intensive et protection des forêts. Ces scénarios diffèrent en ce qui concerne leur principale dynamique socio-économique ainsi que leurs résultats en matière de sécurité alimentaire et de biodiversité. Fait important, trois des quatre scénarios, à l'exception de « café et conservation : une réserve de biosphère », visaient à accroître l'efficacité de la production agricole par l'intensification, la spécialisation et l'intégration du marché. En revanche, « café et conservation : une réserve de biosphère » était motivé par des méthodes de production agroécologique qui soutiennent des moyens de subsistance diversifiés, un paysage multifonctionnel, le maintien du capital naturel, un système de gouvernance qui soutient les populations locales et la résilience socio-écologique. Des trajectoires agroécologiques similaires ont été préconisées comme souhaitables pour le développement durable dans de nombreux autres systèmes de petites exploitations agricoles dans le monde. Compte tenu de moins de compromis et de meilleurs résultats en matière d'équité, il semble qu'une voie de développement agroécologique ait de bonnes chances de générer des synergies entre la sécurité alimentaire et la conservation de la biodiversité. Les voies donnant la priorité à l'efficacité agricole, en revanche, sont plus susceptibles de dégrader le capital naturel et de causer des inégalités sociales. Los sistemas socioecológicos son complejos e implican incertidumbres que surgen de las interacciones entre los componentes del sistema biofísico y social. Ante la creciente complejidad e incertidumbre, el compromiso de las partes interesadas con el futuro es importante para maniobrar de manera proactiva hacia resultados deseables. Centrándonos en los desafíos interrelacionados de la seguridad alimentaria y la conservación de la biodiversidad, realizamos un ejercicio participativo de planificación de escenarios en un paisaje rural en el suroeste de Etiopía. Involucramos a 35 organizaciones de partes interesadas en múltiples talleres para construir diagramas de bucles causales, generar incertidumbres críticas y redactar narrativas de escenarios. En conjunto, desarrollamos cuatro escenarios futuros plausibles para el paisaje estudiado: (1) ganancia sobre el grano: cultivos comerciales locales; (2) minería de oro verde: inversionistas de café; (3) café y conservación: una reserva de biosfera; y (4) alimentos primero: agricultura intensiva y protección forestal. Estos escenarios difieren con respecto a sus principales dinámicas socioeconómicas, así como a sus resultados de seguridad alimentaria y biodiversidad. Es importante destacar que tres de los cuatro escenarios, es decir, todos excepto "café y conservación: una reserva de biosfera", se centraron en aumentar la eficiencia en la producción agrícola a través de la intensificación, la especialización y la integración del mercado. En contraste, "café y conservación: una reserva de biosfera" fue impulsada por métodos de producción agroecológicos que apoyan medios de vida diversificados, un paisaje multifuncional, el mantenimiento del capital natural, un sistema de gobernanza que apoya a la población local y la resiliencia socioecológica. Se han defendido trayectorias agroecológicas similares como deseables para el desarrollo sostenible en muchos otros sistemas agrícolas de pequeños agricultores en todo el mundo. Dado un menor número de compensaciones y mejores resultados de equidad, parece que una vía de desarrollo agroecológico tiene una buena oportunidad de generar sinergias entre la seguridad alimentaria y la conservación de la biodiversidad. Las vías que priorizan la eficiencia agrícola, en cambio, tienen más probabilidades de degradar el capital natural y causar desigualdad social. Social-ecological systems are complex and involve uncertainties emerging from interactions between biophysical and social system components.In the face of growing complexity and uncertainty, stakeholder engagement with the future is important to proactively manoeuvre toward desirable outcomes.Focusing on the interrelated challenges of food security and biodiversity conservation, we conducted a participatory scenario planning exercise in a rural landscape in southwestern Ethiopia.We involved 35 stakeholder organizations in multiple workshops to construct causal loop diagrams, elicit critical uncertainties, and draft scenario narratives.Jointly, we developed four plausible future scenarios for the studied landscape: (1) gain over grain: local cash crops; (2) mining green gold: coffee investors; (3) coffee and conservation: a biosphere reserve; and (4) food first: intensive farming and forest protection.These scenarios differ with respect to their main social-economic dynamics as well as their food security and biodiversity outcomes.Importantly, three of the four scenarios, i.e., all except "coffee and conservation: a biosphere reserve," focused on increasing efficiency in agricultural production through intensification, specialization, and market integration.In contrast, "coffee and conservation: a biosphere reserve" was driven by agroecological production methods that support diversified livelihoods, a multifunctional landscape, maintenance of natural capital, a governance system that supports local people, and social-ecological resilience.Similar agroecological trajectories have been advocated as desirable for sustainable development in numerous other smallholder farming systems worldwide.Given fewer trade-offs and better equity outcomes, it appears that an agroecological development pathway stands a good chance of generating synergies between food security and biodiversity conservation.Pathways prioritizing agricultural efficiency, in contrast, are more likely to degrade natural capital and cause social inequity. النظم الاجتماعية والبيئية معقدة وتنطوي على أوجه عدم يقين ناشئة عن التفاعلات بين مكونات النظام البيوفيزيائي والاجتماعي. في مواجهة التعقيد المتزايد وعدم اليقين، فإن مشاركة أصحاب المصلحة في المستقبل مهمة للمناورة بشكل استباقي نحو تحقيق النتائج المرجوة. مع التركيز على التحديات المترابطة للأمن الغذائي والحفاظ على التنوع البيولوجي، أجرينا تمرين تخطيط السيناريو التشاركي في مشهد ريفي في جنوب غرب إثيوبيا. لقد أشركنا 35 منظمة من أصحاب المصلحة في ورش عمل متعددة لبناء مخططات الحلقة السببية، وإثارة أوجه عدم اليقين الحرجة، وصياغة سرد السيناريوهات. بشكل مشترك، قمنا بتطوير أربعة سيناريوهات مستقبلية معقولة للمشهد المدروس: (1) الكسب على الحبوب: المحاصيل النقدية المحلية ؛ (2) تعدين الذهب الأخضر: مستثمرو القهوة ؛ (3) القهوة والحفظ: محمية المحيط الحيوي ؛ و (4) الغذاء أولاً: الزراعة المكثفة وحماية الغابات. تختلف هذه السيناريوهات فيما يتعلق بديناميكياتها الاجتماعية والاقتصادية الرئيسية وكذلك أمنها الغذائي ونتائج التنوع البيولوجي. الأهم من ذلك، أن ثلاثة من السيناريوهات الأربعة، أي جميعها باستثناء "القهوة والحفظ: محمية المحيط الحيوي"، تركز على زيادة الكفاءة في الإنتاج الزراعي من خلال التكثيف والتخصص وتكامل السوق. على النقيض من ذلك، "القهوة والحفظ: محمية المحيط الحيوي" مدفوعة بأساليب الإنتاج الزراعي الإيكولوجي التي تدعم سبل العيش المتنوعة، والمناظر الطبيعية متعددة الوظائف، والحفاظ على رأس المال الطبيعي، ونظام الحوكمة الذي يدعم السكان المحليين، والمرونة الاجتماعية والبيئية. تمت الدعوة إلى مسارات زراعية إيكولوجية مماثلة على أنها مرغوبة للتنمية المستدامة في العديد من أنظمة الزراعة الأخرى لأصحاب الحيازات الصغيرة في جميع أنحاء العالم. وبالنظر إلى المفاضلات الأقل ونتائج الإنصاف الأفضل، يبدو أن مسار التنمية الزراعية الإيكولوجية يتمتع بفرصة جيدة لتوليد التآزر بين الأمن الغذائي والحفاظ على التنوع البيولوجي. وعلى النقيض من ذلك، من المرجح أن تؤدي المسارات التي تعطي الأولوية للكفاءة الزراعية إلى تدهور رأس المال الطبيعي وتسبب عدم المساواة الاجتماعية.

Ecosystem services research has become a major academic field, drawing in various academic disciplines, perspectives, and research approaches. The multifaceted concept of "ecosystem services" includes a normative component, which has strong implicit links to the notion of sustainability. Yet, how ecosystem services research relates to sustainability has received little attention. We reviewed the current state of research on ecosystem services, and examined whether the concept's original motivation has allowed it to act as an effective boundary object for the integration of the diverse knowledge related to sustainability. A full-text, multivariate statistical analysis of 1388 peer-reviewed publications on ecosystem services from 1997 to 2011 revealed a rapidly growing but fragmented body of research, which has emphasized the development of descriptive understandings of human-nature interactions. Future challenges for the ecosystem services concept include greater integration of currently fragmented knowledge domains and stronger engagement with the concept's normative foundations. ?? 2014 Elsevier B.V.

Ecosystem services research has become a major academic field, drawing in various academic disciplines, perspectives, and research approaches. The multifaceted concept of "ecosystem services" includes a normative component, which has strong implicit links to the notion of sustainability. Yet, how ecosystem services research relates to sustainability has received little attention. We reviewed the current state of research on ecosystem services, and examined whether the concept's original motivation has allowed it to act as an effective boundary object for the integration of the diverse knowledge related to sustainability. A full-text, multivariate statistical analysis of 1388 peer-reviewed publications on ecosystem services from 1997 to 2011 revealed a rapidly growing but fragmented body of research, which has emphasized the development of descriptive understandings of human-nature interactions. Future challenges for the ecosystem services concept include greater integration of currently fragmented knowledge domains and stronger engagement with the concept's normative foundations. ?? 2014 Elsevier B.V.