Forschungsthemen
Ernährungssicherheit, Hydrologie, Modellierung von Agrarökosystemen, Modellierung von SDG-Indikatoren, Bewässerungsbedarf unter Klimawandel, Klimawandelauswirkungen auf die Landwirtschaft, virtuelles Wasser und Wasserfußabdrücke, Resilienz des globalen Nahrungsmittel-Handelssystems, globale Landnutzungsänderung und ihre wasserbezogenen Auswirkungen.
Aktuelle Projekte:
- Der Nexus Wasser-Nahrung-Energie: wir versuchen, dieses Konzept in Richtung quantitative, großskalige Analysen und Methodologien zu bewegen, die Entscheidungsträgern bei der Beurteilung von Synergien und Trade-offs während der Entscheidungsfindung helfen. Für weitere Informationen siehe unsere aktuelle Publikation: “Toward an Understanding of Synergies and Trade-Offs Between Water, Energy, and Food SDG Targets”
- Klima- und Umweltwandel im Mittelmeerraum: ist Teil der MedECC Initiative mit dem Ziel der Erstellung eines Bewertungsberichts. Dieser Bericht wurde im November 2020 online veröffentlicht. Hierbei haben wir das Kapitel über Klimawandelfolgen für Wasserressourcen und potenzielle Anpassungsoptionen koordiniert. Hierzu siehe auch unsere Publikation “Climate change and interconnected risks to sustainable development in the Mediterranean”.
- Modellierung der SDG Indikatoren anhand von Landnutzungs-, Hydrologie- und Landoberflächenmodellen sowie DGVMs. Dieses Vorhaben findet im Rahmen der VII. Phase des IHP-UNESCO Programms statt, in Zusammenarbeit mit 32 Wissenschaftlern aus verschiedenen Ländern sowie mit dem Sustainable Water Future Programme. Gegenwärtig arbeiten wir an einer Publikation, die aufzeigt, wie globale Modellierung zum Erreichen der SDGs beitragen kann.
- Wie verbindet man graue Infrastruktur mit dem Schutz natürlicher Ökosysteme?: Wir sind Teil einer internationalen Gruppe, die versucht zu erforschen, wie die Fehler der entwickelten Länder in Sub-Sahara Afrika durch Verbindung von Naturschutz und Management von Ökosystem-Dienstleistungen vermieden werden können und die SDGs hinsichtlich Wasserversorgung, Bewahrung von Wasser-Ökosystemen und Zugang zu Wasser für die menschliche Nutzung dennoch erreicht werden können. Dieses Projekt wird von SESYNC finanziert.
- Bewässerungswasserbedarf unter Klimawandel im Mittelmeer- und MENA-Raum und der Option, die erforderliche Energie durch Bewässerungssysteme mit Photovoltaikanlagen herzustellen. Diese Evaluierung erfolgt in Zusammenarbeit mit dem FAO Regional Office for Near East and North Africa und dem “Laboratory of Excellence“ OT-Med. Wir arbeiten aktuell an einer Quantifizierung der Fläche an Solarmodulen, die erforderlich sind, um den Mittelmeerraum in Zukunft mit Bewässerung zu versorgen. Weitere Details finden Sie in unserer Publikation “Mediterranean irrigation under climate change: More efficient irrigation needed to compensate for increases in irrigation water requirements”
Vergangene Projekte:
- Resilienz des globalen Nahrungsmittel-Handelssystems, potentielle destabilisierende Systemschocks und das Verhältnis zu biophysikalischen Kapazitäten der Länder (Schließung von Ertragslücken, Verfügbarkeit von Wasser und Land und deren Nutzungsintensität). Diese Studie war Teil eines von SESYNC finanzierten Projekts. Für mehr Details siehe unsere Publikationen: “Past and present biophysical redundancy of countries as a buffer to changes in food supply”, “Resilience in the global food system”, “Reserves and trade jointly determine exposure to food supply shocks”
- Globaler Landnutzungswandel, Landnutzungsübergänge, Agrarsysteme, landwirtschaftliche Praktiken im Kontext zu Klimawandel, Kohlenstoffkreislauf und Ernährungssicherheit. Diese Themen wurden in meiner Doktorarbeit untersucht als Teil verschiedener Studien im Rahmen eines von der EU finanzierten Projekts (LUC4C). Für weitere Einzelheiten siehe unsere Publikationen “Reconciling global-model estimates and country reporting of anthropogenic forest CO2 sinks”, “Bringing it all together: linking measures to secure nations’ food supply”, “Historical carbon dioxide emissions caused by land-use changes are possibly larger than assumed”, “Green and blue water demand from large-scale land acquisitions in Africa”
- Klimawandelfolgen für die Landwirtschaft in der MENA Region ist ein aktuelles Beratungsprojekt der Weltbank, das als Bericht «Turn Down the Heat» und Paper “Climate change impacts in the Middle East and Northern Africa (MENA) region and their implications for vulnerable population groups” veröffentlicht wurde.
- Räumliche Abkopplung von Produktions- und Konsumregionen, virtuelles Wasser und Wasserfußabdrücke. Diese Themen wurden in meiner Doktorarbeit behandelt (siehe Hauptartikel hier und Power Point-Präsentation des Projekts hier).
Veröffentlichungen
Cramer W., Guiot J., Marini K., Azzopardi B., Balzan M.V., Cherif S., Doblas-Miranda E., dos Santos M., Drobinski P., Fader M., El Rahman Hassoun A., Giupponi C., Koubi V., Lange M., Lionello L., Llasat M.C., Moncada S., Mrabet R., Shlomit S., Savé R., Snoussi M., Toreti A., Vafeidis A.T., Xoplaki E. (2020): Climate and Environmental Change in the Mediterranean Basin – Current Situation and Risks for the Future. Summary for Policy-makers. First Mediterranean Assessment Report (MAR1). Union for the Mediterranean, Plan Bleu, UNEP/MAP, Marseille, France, 34pp, in press. Download
Fader M., Giupponi C., Burak S., Dakhlaoui H., Koutroulis A., Lange M.A., Llasat M.C., Pulido-Velazquez D., Sanz-Cobeña A. (2020): Water. In: Climate and Environmental Change in the Mediterranean Basin – Current Situation and Risks for the Future.First Mediterranean Assessment Report [Cramer W, Guiot J, Marini K (eds.)] Union for the Mediterranean, Plan Bleu, UNEP/MAP, Marseille, France, 57pp, in press. Download
Flach R., Fader M., Folberth C., Skalský R., Jantke K. (2020): The effects of cropping intensity and cropland expansion of Brazilian soybean production on green water flows. Environmental Research Communications 2 (7): e071001. DOI:10.1088/2515-7620/ab9d04. Download
Albert C.H., Hervé M., Fader M., Bondeau A., Leriche A., Monnet A.C., Cramer W. (2020) What ecologists should know before using land-use/cover change projections for biodiversity and ecosystem service assessments, Regional Environmental Change 20, 106 (2020). https://doi.org/10.1007/s10113-020-01675-w. Download
Cramer W., Guiot J., Fader M., Garrabou J., Gattuso J.-P., Iglesias A., Lange M.A., Lionello P., Llasat M.C., Paz S., Peñuelas J., Snoussi M., Toreti A., Tsimplis M.N., Xoplaki E. (2018) Climate change and interconnected risks to sustainable development in the Mediterranean. Nature Climate Change 8:972-980, doi: 10.1038/s41558-018-0299-2. Download at nature.com
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 Download at nature.com
Fader M., Cranmer C., Lawford R., Engel-Cox J. (2018). Toward an Understanding of Synergies and Trade-Offs Between Water, Energy, and Food SDG Targets. Front. Environ. Sci., 12 November 2018 | https://doi.org/10.3389/fenvs.2018.00112. Download Download at frontiersin.org
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 Download at sciencedirect.com
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. (2017): 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
Lehre und Betreuung
Seit 2010: Supervision und Betreuung von Master-Arbeiten an verschiedenen Universitäten (Aix-en-Provence, Potsdam, München, Turin, Paris)
2018: Vorlesung “The educational activities of the UNESCO water centre and research on virtual water trade” (Universität Bonn)
2018: Vorlesung “Water footprints and international water dependency” (TU München)
2017: Vorlesung “Biophysical constraints for water and food security” (University Kassel, Standort Witzenhausen)
2017: Koordination einer Gruppe der Summer School und Lehre “Provocative hypothesis on climate change and water resources” (Studienstiftung des Deutschen Volkes)
2010-2011: Semester-Seminar “Physical Geography of South America” (Universität Potsdam)
2010-2011: Semester-Seminar “Global Water resources” (Universität Potsdam)
2005-2006: Semester-Übungskurs “Introduction to SPSS” (Universität Göttingen)
2004-2005: Semester-Übungskurs “Introduction to Geography” (Universität Göttingen)
Kurzlebenslauf
Berufserfahrung
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)
Auszeichnungen
12 Auszeichnungen und Stipendien für akademische Exzellenz in Forschung, Studium und in der Schule.
Weitere Funktionen
Seit 2018: Mitglied der Arbeitsgruppe “Institutionelle Strategieentwicklung” der Bundesanstalt für Gewässerkunde
Seit 2016: Mitglied des Lenkungsausschusses der MedECC Initiative
Seit 2017: Mitvorsitzende der Kerngruppe “Sustainable Development Goals Assessment” im Sustainable Water Future Programm
Seit 2016: Mitvorsitzende der Arbeitsgruppe Wasser bei der MedECC Initiative
2017-2019: Mitglied des Lenkungsausschusses des Sustainable Water Future Programms
2016-2018: Mitglied der Arbeitsgruppe “Forschungsentwicklung” der Bundesanstalt für Gewässerkunde
2014-2016: Mitglied der Redaktionsleitung von Regional Environmental Change (Springer Verlag)
Seit 2008: Reviews für internationale Fachzeitschriften: Nature Climate Change; Nature Sustainability; Global Change Biology; PlosOne; Environmental Research Letters; Hydrology and Earth System Sciences; Water Resources Research; Current Opinion in Environmental Sustainability; Agricultural Systems; Global Food Security; Regional Environmental Change; Environment, Development and Sustainability; Ecological Indicators; Environmental Science & Technology; Water
