Dr. Marianela Fader

Dr. Marianela Fader

Stellvertretende Direktorin des
Internationalen Zentrums für Wasserressourcen und Globalen Wandel (UNESCO)

Bundesanstalt für Gewässerkunde
Postfach 200253
56002 Koblenz, Deutschland

Telefon: +49 (0) 261 1306 5421


Ernährungssicherheit, Hydrologie, Modellierung von Agrarökosystemen, Modellierung von SDG-Indikatoren, Bewässerungswasserbedarf unter Klimawandel, Klimawandelauswirkungen auf die Landwirtschaft, virtuelles Wasser und Wasserfußabdrücke, Resilienz des globalen Nahrungsmittel-Handelssystems, globale Landnutzungsänderung

Meine aktuellen Projekte beinhalten sechs Bereiche:

1. Modellierung von SDG Indikatoren anhand von Landnutzungs-, Hydrologie- Landoberflächenmodellen und DGVMs. Dieses Vorhaben findet im Rahmen der VII. Phase des IHP-UNESCO Programms statt, in Zusammenarbeit mit 32 Wissenschaftlern aus unterschiedlichen Ländern, und in Kooperation mit dem Sustainable Water Future Programme.

2. Bewässerungswasserbedarf unter Klimawandel in der mediterranen und MENA Regionen sowie die Möglichkeit die Energie für Bewässerungssystemen mit Photovoltaikanlagen zu produzieren. Die FAO Regional Office for Near East and North Africa und die Exzellenzinitiative OT-Med sind in diesem Vorhaben involviert.

3. Resilienz des globalen Nahrungsmittelhandelsystems, potenzielle zerstörerische Shocks im System und Beziehung zu der biophysischen Tragfähigkeit der Länder (Schließung der Ertragslücke, Wasser- und Landverfügbarkeit und deren Nutzungsintensität). Dieses Projekt wird von SESYNC unterstützt.

4. Globale Landnutzungsänderung, Landnutzungstransitionen, landwirtschaftliche Systeme, landwirtschaftliche Praktiken und deren Beziehungen zu Klimawandel. Diese Themen waren Teil meiner Doktorarbeit und werden momentan im Rahmen des EU Projekts LUC4C bearbeitet.

5. Klimawandelauswirkungen auf die Landwirtschaft der MENA Region. Dieses ist ein Beratungsprojekt der Weltbank dessen Ergebnisse im Bericht «Turn Down the Heat» veröffentlicht wurden. Jetzt arbeiten wir an dem Abschlusspapier, das das Wissen synthetisieren soll.

6. Räumliche Abkopplung von Produktions- und Konsumregionen, virtuelles Wasser und Wasserfußabdrücke. Diese Themen wurden in meiner Doktorarbeit untersucht (siehe Hauptartikel hier, und die Power-point Präsentation hier).


Zitierungen auf Google

Grassi, G., House, J., Kurz, W. A., Cescatti, A., Houghton, R. A., Peters, G. P., Sanz, M. J., Viñas, R. A., Alkama, R., Arneth, A., Bondeau, A., Frank Dentener, F., Fader, M., Federici, S., Friedlingstein, P., Jain, A. K., Kato, E., Koven, C. D., Lee, D., Nabel, J. E. M. S., Nassikas, A. A., Perugini, L., Rossi, S., Sitch, S., Viovy, N., Wiltshire, A. & Zaehle, S. (2018): Reconciling global-model estimates and country reporting of anthropogenic forest CO2 sinks, Nature Climate Changevolume 8, pages 914–920. Available online -> https://www.nature.com/articles/s41558-018-0283-x

Contreras, D.A., Bondeau, A., Guiot, J., Kirman, A., Hiriart, W., Bernard, L., Suarez, R., Fader, M. (2018): From paleoclimate variables to prehistoric agriculture: Using a process-based agro-ecosystem model to simulate the impacts of Holocene climate change on potential agricultural productivity in Provence, France. Quaternary International, in press. Available online -> https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1040618216313568

Kummu, M., Fader, M., Gerten, D., Guillaume, JHA, Jalava, M., Jägermeyr, J., Pfister, S., Porkka, M., Siebert, S., Varis, O. (2017): Bringing it all together: linking measures to secure nations’ food supply. Current Opinion in Environmental Sustainability 29: 98-117. Download

Waha, K., Krummenauer, L., Adams, S., Aich, V., Baarsch, F., Coumou, D., Fader, M., Hoff, H., Jobbins, G., Marcus, R., Mengel, M., Otto, I.M., Perrette, M., Rocha, M., Robinson, A., Schleussner, C.-F.: Climate change impacts in the Middle East and Northern Africa (MENA) region and their implications for vulnerable population groups. Regional Environmental Change (published online) doi:10.1007/s10113-017-1144-2

Arneth,  A.; Sitch, S.; Pongratz, J.; Stocker, B.D.; Ciais, P.; Poulter, B.; Bayer, A. D.; Bondeau, A.; Calle, L.; Chini, L. P.; Gasser, T.; Fader, M.; Friedlingstein, P.; Kato, E.; Li, W.; Lindeskog, M.; Nabel, J.E.M.S.; Pugh, T. A. M.; Robertson, E.; Viovy, N.; Yue, C.  & S. Zaehle (2017): Historical carbon dioxide emissions caused by land-use changes are possibly larger than assumed. Nature Geoscience, doi:10.1038/ngeo2882, Download at Nature Geoscience

Seekell, D.; Carr, J.; Dell’Angelo, J.; D’Odorico, P.; Fader, M.; Gephart, J.; Kummu, K.; Magliocca, N. (2017): Resilience in the global food system, Environmental Research Letters 12(2017) 025010, doi:10.1088/1748-9326/aa5730, Download

J.-M. Barbier, C. Baury, P. Bertuzzi, A. Bondeau, V. Couderc, F. Courbet, T. Curt, L. Dalstein-Richier, H. Davi, S. Delmotte, L. Dobremez, J.-L. Dupuy, M. Fader, A.-M. Farnet Da Silva et al. (2016): Les effets du changement climatique sur l’agriculture et la forêt en Provence-Alpes-Côte d’Azur, Les cahiers du GREC-PACA, Association pour l’innovation et la recherche au service du climat (AIR), décembre 2016, 40 pages, ISBN : 978-2-9560060-2-2. Download

Johansson, E.; Fader, M., Seaquist, J.W.; Nicholas, K.A. (2016): Green and blue water demand from large-scale land acquisitions in Africa. PNAS, doi : 10.1073/pnas.1524741113. Download

Marchand, P.; Carr, J.; Dell’Angelo, J.; Fader, M. et al. (2016): Reserves and trade jointly determine exposure to food supply shocks. Environ. Res. Lett., Volume 11, Number 9, doi:10.1088/1748-9326/11/9/095009, Download

Fader, M.; Rulli, MC.; Carr, J.; Dell’Angelo, J.; D’Odorico, P.; Gephart, J.; Kummu, M.; Magliocca, N. et al. (2016): Past and present biophysical redundancy of countries as a buffer to changes in food supply. Environ. Res.Lett.11 (2016)055008. Download

Fader, M., Shi, S., von Bloh, W., Bondeau, A., Cramer, W. (2016): Mediterranean irrigation under climate change: More efficient irrigation needed to compensate for increases in irrigation water requirements. Hydrol. Earth Syst. Sci., 20, 953-973 Download

Le Quéré, C., Moriarty, R., Andrew, R. M., Canadell, J. G., Sitch, S., Korsbakken, J. I., Friedlingstein, P., Peters, G. P., Andres, R. J., Boden, T. A., Houghton, R. A., House, J. I., Keeling, R. F., Tans, P., Arneth, A., Bakker, D. C. E., Barbero, L., Bopp, L., Chang, J., Chevallier, F., Chini, L. P., Ciais, P., Fader, M., Feely, R. A., et al. (2015): Global Carbon Budget 2015, Earth Syst. Sci. Data, 7, 349-396, doi:10.5194/essd-7-349-2015. Download

Fader, M., von Bloh, W., Shi, S., Bondeau, A., Cramer, W. (2015): Modelling Mediterranean agro-ecosystems by including agricultural trees in the LPJmL model. Geosci. Model Dev., 8, 3545-3561, 2015 Download

Djamali, M., Jones, M. D., Migliore, J., Balatti, S., Fader, M., et al. (2015): Olive cultivation in the heart of the Persian Achaemenid Empire: new insights to agricultural practices and environmental changes reflected in a late Holocene pollen record from Lake Parishan, SW Iran. Vegetation History and Archaeobotany. DOI 10.1007/s00334-015-0545-8. Download

Schellnhuber, H.J., […], Fader, M., et al. (2014): Turn Down The Heat III – LAC, MENA, and ECA: Confronting the New Climate Normal. World Bank Development Report 2014. Download

Hoff, H., Döll, P., Fader, M., Gerten, D., Hauser, S., Siebert, S. (2014): Water footprints of cities ? indicators for sustainable consumption and production. Hydrol. Earth Syst. Sci., 18, 213-226. Download

Fader, M., Gerten, D., Krause, M., Lucht, W., Cramer, W. (2013): Spatial decoupling of agricultural production and consumption: quantifying dependence of countries on food imports due to domestic land and water constraints. Env Res Lett 8 014046, doi: 10.1088/1748-9326/8/1/014046. One of the 25 « Highlights of 2013 of ERL » Download

Fader, M., Böhner, J., Gerold, G. (2012): Precipitation variability and landscape degradation in Río Negro (Argentina). GEOÖKO XXXIII: 05-33. Download abstract

Dietrich, J.P., Schmitz, C., Müller, C., Fader, M., Lotze-Campen, H., Popp, A. (2012): Measuring agricultural land-use intensity – A global analysis using a model-assisted approach, Ecological Modelling, Volume 232, 10 May 2012, Pages 109-118, ISSN 0304-3800, 10.1016/j.ecolmodel.2012.03.002.

Gerten, D., Heinke, J., Hoff, H., Biemans, H., Fader, M., Waha, K. (2011): Global water availability and requirements for future food production. Journal of Hydrometeorology 12: 885-899. Download

Fader, M., Gerten, D., Thammer, M., Heinke, J., Lotze-Campen, H., Lucht, W., and Cramer, W. (2011): Internal and external green-blue agricultural water footprints of nations, and related water and land savings through trade, Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 1641-1660. Download

Fader, M., Rost, S., Müller, C., Bondeau, A., Gerten, D. (2010): Virtual water content of temperate cereals and maize: Present and potential future patterns. Journal of Hydrology 384 (3-4): 218-231.

Müller, C., Bondeau, A., Popp, A., Waha, K., Fader, M.  (2009): Climate Change Impacts on Agricultural Yields. Background note for the WDR 2010. Download

Meyer-Arnek, J., Valks, P., Fader, M., Erbertseder, T. (2006): Estimation of NO2 amounts emitted from the Portuguese wildfires in 2005: A synergistic use of observations by imaging and atmospheric instruments and chemistry-transport models. Proceedings of the Atmospheric Science Conference held 8-12 May, 2006 at ESRIN, Frascati Italy. Download

Präsentationen, Videos und Konferenzposter

Seit 2006 nehme ich an unterschiedliche Veranstaltungen teil, wie z.B. Sommerschulen, Wissenschaftsakademien, Konferenzen und Workshops. Ich habe mehr als 50 Präsentationen über verschiedene technische, wissenschaftliche und politische Themen gehalten. Hier ist eine kleine Auswahl davon:

Präsentationen und Videos

November 2016: „Past, Current and Future Connection between Food Insecurity and Natural Resources Constraints“. Ringvorlesung Universität Witzenhausen.

November 2016: „Modellierung beim Internationalen Zentrum für Wasserressourcen und Globalen Wandel. Das LPJmL Modell und seine Anwendungen“.

Januar 2016: Video abstract des Papiers “Past and present biophysical redundancy of countries as a buffer to changes in food supply”, siehe online (Englisch).

Juni 2015: „A short overview about the model Lund-Potsdam-Jena managed land (LPJmL). A process-based agriculture, vegetation and hydrology model“. Präsentation für Feldbiologen und Ökologen

Juni 2015: „Impacts du changement climatique dans la Méditerranée et le role des jeunes.“ MEDCOP21, Village de solutions, Marseille, Präsentation auf Einladung des Center for Mediterranean Integration.

Dezember 2014: „Impacts du changement climatique dans les villes du Sud et de l’Est de la Méditerranée“. Climate Meeting of Local and Regional Elected Officials of the Mediterranean, Marseille. Präsentation auf Einladung der Region PACA.

Mai 2014: „How much water and energy do we need for irrigation under Climate Change in the Mediterranean?“ European Geosciences Union General Assembly 2014, Vienna.

April 2014: „To be or not to be a modeller. A short and unserious introduction to models“. Café Scientific Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (IMBE), Aix-en-Provence.

Mai 2012: „Flows of virtual land and water through global trade of agricultural products“. Einladung des Max Planck Instituts für Meteorology, Hamburg. Diese ist eine Vorstellung meiner Doktorarbeit, die drei Studien beinhaltet.

Dezember 2011: „Virtuelle Land- und Wasserflüsse durch den internationalen Handel von landnwirtschaftlichen Produkten“. Die Präsentation meiner Doktorarbeit

September 2007: „Geographie als Erdwissenschaft oder als Weltwissenschaft: Regionale und globale Klimaräume“. Sommerakademie der Studienstiftung des Deutschen Volkes, Guidel, Frankreich.

September 2006: „Einfluss der menschlichen Nutzung auf die Landschaftsdiversität“. Sommerakademie der Studienstiftung des Deutschen Volkes, Guidel, France


Fader, M., von Bloh, W., Shi, S., Bondeau, A., Cramer, W. (2015): Solar energy for irrigation: mitigation and adaptation option for the Mediterranean? International Conference Aix-Marseille and the Mediterranean: scientific challenges and collaborations, Marseille.

Fader, M., Bondeau, A., Cramer, W., Shi, S. (2014): How much water and energy do we need for irrigation under climate change in the Mediterranean region? World Water Week 2014, Stockholm.

Fader M., Gerten D., Krause M., Lotze-Campen H., Lucht W., Cramer W. (2012): Dependence of countries on food imports due to limitations in domestically available land and water resources. Climate under Pressure Conference, London.

Fader, M., Gerten, D., Heinke, J., Lotze-Campen, H., Lucht, W., Cramer, W. (2011): Virtual water flows and footprints of agricultural goods. EGU General Assembly 2011, Vienna.

Fader, M.  (2010): Virtual water flows and footprints of agricultural goods. GWSP Conference, Bonn.

Fader, M. (2010): Virtual water content of temperate cereals and maize. IMPRS-ESM Evaluation, Hamburg.

Fader, M. (2010): Virtual water content of temperate cereals and maize: Present and potential future patterns. TERRABITES Symposium, Hamburg.

Fader, M., Graßl, H., Bakan, S. (2006): Comparison of HOAPS-Data with ERA40, NCEP and IPCC 20C3M Data. Poster for evaluation of SFB 512, Hamburg.



06/2016- : Stellvertretende Direktorin des Internationalen Zentrums für Wasserressourcen und Globalen Wandel, Koblenz. Themen: Auswirkungen des Globalen Wandels auf Oberflächenhydrologie und Landwirtschaft.

06/2015-05/2016: CNRS Wissenschaftlerin beim Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (IMBE), Aix-en-Provence, France. Agro-ecosystem und Hydrologiemodellierung.

07/2013-06/2015: OT-Med Post-doc beim Institut Méditerranéen de Biodiversité et d’Ecologie marine et continentale (IMBE), Aix-en-Provence, France. Agro-ecosystem und Hydrologiemodellierung.

2013-2014: Berater, World Bank Group. Analyse von Klimawandelauswirkungen auf landwirtschaftliche Erträge im Mittleren Osten und Nordafrika.

07/2011-02/2013. Wissenschaftlerin beim Potsdam Institute für Klimafolgenforschung, Potsdam, Deutschland. Agro-ecosystem und Hydrologiemodellierung.

2008-2009: Berater, World Bank Group. Globale Analyse von Klimawandelauswirkungen auf landwirtschaftliche Erträge.

10/2007-07/2011. Wissenschaftlerin beim Potsdam Institut für Klimafolgenforschung, Potsdam, Deutschland. Agro-ecosystem und Hydrologiemodellierung.

6-8/2007. Wissenschaftliche Assistentin, Universität Göttingen, Centre for Tropics and Subtropics.

3-4/2006. Praktikum, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (Oberpfaffenhofen, Germany). Fernerkundung von NOx.

5-6/2006. Praktikum, Max Planck Institute für Meteorologie (Hamburg). Validierung von fernerkundlichen, ozeanischen und klimatischen Variablen.

7/2003-01/2006. Studentische Hilfskraft, Universität Göttingen, Institut  für Geographie, Prüfungsamt der landwirtschaftlichen Fakultät, Institut für rurale Entwicklung, Institut für Agroökonomie.

Akademischer Lebenslauf

Oct 2007-Dec 2011: Doktorandin beim Potsdam Institut für Klimafolgenforschung und beim International Max Planck Research School on Earth System Modelling. Topic: « Flows of virtual land and water through global trade of agricultural products »

Aug 2006-Jan 2007: Diplomarbeit: Niederschlagsvariabilität und Landschaftsdegradation in Río Negro (Argentinien).

Juli 2005: Stipendium der Studienstiftung des Deutschen Volkes für akademische Exzellenz und soziales Engagement.

2002-2007: Diplom Geographie, University of Göttingen.
Nebenfächer: Ökonomie von natürlichen Ressourcen, Politikwissenschaft, Bioklimatologie.

2001: Geographie, Universidad Nacional de Cuyo (Argentinien)


12 Auszeichnungen und Stipendien für akademische Exzellenz in Forschung, Studium und in der Schule.

Weitere Funktionen

Leiterin der Core Gruppe „SDG Assessment“ beim Sustainable Water Future Programme.

Leiterin der Water, Food, Energy Gruppe bei der MedECC Initiative.

Erworbene Forschungsmittel

2013-2015 Labex OT-Med Post-doctoral Projekt


Mitglied des Editorial Board von Regional Environmental Change (Springer Verlag).

Betreuung von Masterstudenten der Universität München

Klimawandelauswirkungen auf globale Erträge

Globaler grüner und blauer virtueller Wasserhandel

Reviews für international Zeitschriften

Global Change Biology; PlosOne; Environmental Research Letters; Hydrology and Earth System Sciences; Water Resources Research; Agricultural Systems; Regional Environmental Change; Environment, Development and Sustainability; Ecological Indicators; Environmental Science & Technology; Water.

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