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Modelling climate and demographic impacts on global food supply networks
Juri Konstantin Haumer
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Physik
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Computational Science
Betreuer*in
Peter Klimek
DOI
10.25365/thesis.80048
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-25712.96156.913823-8
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Globale Agrarsysteme stehen durch den fortschreitenden Klimawandel und demografische Veränderungen unter zunehmendem Druck. Dies gefährdet Ernährungssicherheit, wirtschaftliche Stabilität und das geopolitische Gleichgewicht. Veränderungen der Temperatur, der Niederschlagsmenge und des CO2-Gehalts beeinflussen Ernteerträge, während das Bevölkerungswachstum die weltweite Nachfrage steigert. Obwohl Prognosen zum Klima und zu den Ernteerträgen aussagekräftiger werden, sind ihre Auswirkungen auf Lebensmittelversorgungsketten unter sich verändernden demografischen Bedingungen nach wie vor kaum erforscht. Diese Arbeit untersucht diese Forschungslücke, indem hochaufgelöste Ertragsprojektionen und Bevölkerungsprognosen in ein MRIO-Modell des globalen Netzwerks für Lebensmittelproduktion und -handel integriert werden. Analysiert wird, wie diese kombinierten Faktoren die Lebensmittelversorgung verändern können, wobei Ertragsänderungen auf vier zentrale Nutzpflanzen angewendet werden: Mais, Weizen, Reis und Sojabohnen. Die Ergebnisse zeigen, dass das Zusammenspiel von Ertragsänderungen und demografischen Entwicklungen zu ausgeprägten regionalen Defiziten führt. Am stärksten betroffen ist Mais: Die Produktion geht zurück, während die Nachfrage steigt, was zu Engpässen führt, die auch nach einer Anpassung des Handels bestehen bleiben und wahrscheinlich nicht nur eine erhöhte Produktion, sondern auch eine Ernährungsumstellung erfordern. Weizendefizite können durch Handel ausgeglichen werden, während die Beseitigung der Reisdefizite sowohl eine Umverteilung als auch ein Produktionswachstum notwendig machen. Die Ergebnisse für Sojabohnen sind weniger eindeutig und bedürfen einer genaueren Analyse. Insgesamt zeigt die Studie die Notwendigkeit koordinierter Anpassungen sowohl in der landwirtschaftlichen Produktion als auch im internationalen Handel, um ein resilienteres globales Ernährungssystem zu schaffen. Obwohl explorativ, liefert die Analyse eine Grundlage für gezieltere, regionsspezifische Forschung.
Abstract
(Englisch)
Global agricultural systems face mounting pressure from gradual climate change and demographic shifts, threatening food security, economic stability, and geopolitical balance. Changes in temperature, precipitation, and atmospheric CO2 levels affect crop yields, while population growth reshapes global demand. Although climate and crop-yield projections have advanced, their effects on food supply networks under changing demographic conditions remain poorly understood. This thesis addresses that gap by integrating high-resolution crop-yield projections and population forecasts into an MRIO model of the global food production and trade network. It examines how these combined drivers may alter the supply of food commodities, with yield changes applied to four key crops—maize, wheat, rice, and soybean. Results showed that yield and demographic shifts together create pronounced regional shortfalls. Maize is most affected: production declines while demand rises, leaving deficits that persist even after trade adaptation and likely requiring not only higher output but also dietary change. Wheat deficits can be balanced through trade, whereas rice shortfalls call for both redistribution and production growth. Soybean results are more ambiguous, indicating the need for a more refined analysis. Together, these findings highlight the importance for coordinated adaptation in both agricultural production and international trade to build a more resilient global food system. Although exploratory, the analysis offers a foundation for more targeted, region-specific research.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Globales Ernährungssystem Klimawandel Demographischer Wandel Ernährungssicherheit Mais Weizen Reis Modellierung Agrarwirtschaft
Schlagwörter
(Englisch)
global food system climate change demographic change food security maize wheat rice modelling agriculture
Autor*innen
Juri Konstantin Haumer 
Haupttitel (Englisch)
Modelling climate and demographic impacts on global food supply networks
Paralleltitel (Deutsch)
Modellierung der Auswirkungen klimatischer und demografischer Veränderungen auf globale Lebensmittelversorgungsnetze
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
xv, 94 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Peter Klimek
Klassifikationen
30 Naturwissenschaften allgemein > 30.30 Naturwissenschaften in Beziehung zu anderen Fachgebieten ,
83 Volkswirtschaft > 83.66 Agrarwirtschaft
AC Nummer
AC17751604
Utheses ID
78314
Studienkennzahl
UA | 066 | 910 | |