KIT | KIT-Bibliothek | Impressum | Datenschutz

Modelling mixed crop-livestock systems and climate impact assessment in sub-Saharan Africa

Srivastava, Amit Kumar ; Rahimi, Jaber 1; Alsafadi, Karam; Vianna, Murilo; Enders, Andreas; Zheng, Wenzhi; Demircan, Alparslan; Dieng, Mame Diarra Bousso 2; Salack, Seyni; Faye, Babacar; Singh, Manmeet; Halder, Krishnagopal; Ewert, Frank; Gaiser, Thomas
1 Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Climate change significantly challenges smallholder mixed crop-livestock (MCL) systems in sub-Saharan Africa (SSA), affecting food and feed production. This study enhances the SIMPLACE modeling framework by incorporating crop-vegetation-livestock models, which contribute to the development of sustainable agricultural practices in response to climate change. Applying such a framework in a domain in West Africa (786,500 km2) allowed us to estimate the changes in crop (Maize, Millet, and Sorghum) yield, grass biomass, livestock numbers, and greenhouse gas emission in response to future climate scenarios. We demonstrate that this framework accurately estimated the key components of the domain for the past (1981–2005) and enables us to project their future changes using dynamically downscaled Global Circulation Model (GCM) projections (2020–2050). The results demonstrate that in the future, the northern part of the study area will likely experience a significant decline in crop biomass (up to -56%) and grass biomass (up to -57%) production leading to a decrease in livestock numbers (up to -43%). Consequently, this will impact total emissions (up to -47% CH4) and decrease of -41% in milk production, and − 47% in meat production concentrated in the Sahelian zone. ... mehr

Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Umweltforschung (IMK-IFU)
Institut für Meteorologie und Klimaforschung (IMK)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsjahr 2025
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 2045-2322
KITopen-ID: 1000178466
Erschienen in Scientific Reports
Verlag Nature Research
Band 15
Heft 1
Seiten 1399
Vorab online veröffentlicht am 09.01.2025
Nachgewiesen in Web of Science
OpenAlex
Dimensions
Scopus
Globale Ziele für nachhaltige Entwicklung Ziel 2 – Kein HungerZiel 8 – Menschenwürdige Arbeit und WirtschaftswachstumZiel 12 – Nachhaltiger Konsum und ProduktionZiel 13 – Maßnahmen zum Klimaschutz

Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000178466
Veröffentlicht am 27.01.2025
Seitenaufrufe: 36
seit 27.01.2025
Downloads: 18
seit 29.01.2025
Cover der Publikation
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft
KITopen Landing Page