The role of ligneous vegetation for livestock nutrition in the sub-Sahelian and Sudanian zones of West Africa: Potential effects of climate change

Kurzbeschreibung Aufgrund der starken Abhängigkeit von Niederschlägen und natürlichen Ressourcen gelten Ackerbau und Viehzucht im subsaharischen westlichen Afrika als besonders anfällig für klimatischen Wandel. Verstärkt wird dies durch das geringe Anpassungsvermögen der lokalen Bauern und Viehzüchter an die neuen Umstände. Das Ziel der vorliegenden Arbeit war daher die Untersuchung der zu erwartenden Einflüsse zukünftiger Klimaveränderungen auf die Tierernährung und Weidenutzung in der südlichen Sahelzone und der nördlichen und südlichen Sudanzone in Burkina Faso. Um dies zu erreichen, wurden von 2009 bis 2010 drei Studien durchgeführt; dafür ausgewählt wurden die Dörfer und Dorfgebiete (100 km²) von Taffogo (südliche Sahelzone), Nobere und Safane (nördliche Sudanzone) und Sokouraba (südliche Sudanzone). Die Wahl von zwei Dörfern in der nördlichen Sudanzone war begründet durch die Dichotomie zwischen intensiver landwirtschaftlicher Nutzung und hoher Bevölkerungsdichte in Safane und geringer ackerbaulicher Nutzungsintensität in der Pufferzone zwischen dem Dorf Nobere und dem Nationalpark Pô. Unter Verwendung globaler Navigations- (GPS) sowie Geoinformationssysteme (GIS) wurden räumliche und zeitliche Veränderungen in der Weidenutzung sowie im Fressverhalten von Rindern, Schafen und Ziegen in den vier Dörfern untersucht. Hierzu wurden pro Dorf jeweils drei Herden der genannten Haustierarten über einen Zeitraum von einem Jahr beobachtet (Kapitel 2). Die längsten Weidewege (km/Tag) waren während der heißen Trockenzeit (März - Mai) festzustellen. Schafe (18,8) und Rinder (17,4) legten dabei signifikant größere Distanzen zurück als Ziegen (10,5; p10%), während sie sich in den beiden sudanischen Zonen vornehmlich auf Waldflächen (Baumdeckung >10%) konzentrierte. Daraus lässt sich ableiten, dass bei gleichzeitiger Ausdehnung von landwirtschaftlich genutzten Flächen verbleibende Waldinseln und baumreiche Bereiche, einschließlich älterer (und damit buschbestandener) Brachflächen wertvolle Weidegründe für die lokalen Wiederkäuerherden darstellen. Es sollten daher Maßnahmen ergriffen werden, um dem Rückgang solch bewaldeter Bereiche entgegenzuwirken und gleichzeitig den Schutz sowie die (Wieder-)Anpflanzung dürretoleranter Futterbäume aktiv zu fördern. In einer weiteren Studie (Kapitel 3) wurde die Futterselektion der genannten Herden weidender Rinder und kleiner Wiederkäuer untersucht, und 75 Tierhalter zum Weideverhalten ihrer Tiere sowie zur Behandlung von Tierkrankheiten mit traditionellen pflanzlichen Medikamenten befragt. Ziel war es, die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ernährung und Gesundheit der Nutztiere zu erfassen. Über alle drei untersuchten agro-ökologischen Zonen hinweg zeigen die Ergebnisse eine bevorzugte Nutzung holziger Futterpflanzen durch die drei Tierarten. Der Anteil der auf Selektion solcher Pflanzen verwendeten Zeit an der Gesamfreßzeit war dabei bei Ziegen signifikant höher als bei Schafen und Rindern (p0.05). Proportional time spent resting decreased from the rainy (June - October) to the cool (November - February) and hot dry season (p10%) in the southern Sahelian zone, and on forest land (tree crown cover >10%) in the two Sudanian zones, irrespective of season. It is concluded that with the expansion of cropland in the whole region, remaining islands of wooded land, including also fields fallowed for three or more years with their considerable shrub cover, are particularly valuable pasturing areas for ruminant stock. Measures must be taken that counteract the shrinking of wooded land and forests across the whole region, including also active protection and (re)establishment of drought-tolerant fodder trees. Observation of the selection behaviour of the above herds of cattle and small ruminant as far as browse species were concerned, and interviews with 75 of Fulani livestock keepers on use of browse as feed by their ruminant stock and as remedies for animal disease treatment was undertaken (Chapter 3) in order to evaluate the consequence of climate change for the contribution of browse to livestock nutrition and animal health in the extensive grazing-based livestock systems. The results indicated that grazing cattle and small ruminants do make considerable use of browse species on pasture across the studied agro-ecological zones. Goats spent more time (p<0.01) feeding on browse species than sheep and cattle, which spent a low to moderate proportion of their feeding time on browsing in any of the study sites. As far as the agro-ecological zones were concerned, the contribution of browse species to livestock nutrition was more important in the southern Sahelian and northern Sudanian zone than the southern Sudanian zone, and this contribution is higher during the cold and hot dry season than during the rainy season. A total of 75 browse species were selected on pasture year around, whereby cattle strongly preferred Afzelia africana, Pterocarpus erinaceus and Piliostigma sp., while sheep and goats primarily fed on Balanites aegyptiaca, Ziziphus mauritiana and Acacia sp. Crude protein concentration (in DM) of pods or fruits of the most important browse species selected by goats, sheep and cattle ranged from 7% to 13% for pods, and from 10% to 18% for foliage. The concentration of digestible organic matter of preferred browse species mostly ranged from 40% to 60%, and the concentrations of total phenols, condensed tannins and acid detergent lignin were low. Linear regression analyses showed that browse preference on pasture is strongly related to its contents (% of DM) of CP, ADF, NDF and OM digestibility. Interviewed livestock keepers reported that browse species are increasingly use by their grazing animals, while for animal health care use of tree- and shrub-based remedies decreased over the last two decades. It is concluded that due to climate change with expected negative impact on the productivity of the herbaceous layer of communal pastures browse fodder will gain in importance for animal nutrition. Therefore reestablishment and dissemination of locally adapted browse species preferred by ruminants is needed to increase the nutritional situation of ruminant stock in the region and contribute to species diversity and soil fertility restoration in degraded pasture areas. In Chapter 4 a combination of household surveys and participatory research approaches was used in the four villages, and additionally in the village of Zogoré (southern Sahelian zone) and of Karangasso Vigué (northern Sudanian zone) to investigate pastoralists¿ (n= 76) and agro-pastoralists¿ (n= 83) perception of climate change, and their adaptation strategies in crop and livestock production at farm level. Across the three agro-ecological zones, the majority of the interviewees perceived an increase in maximum day temperatures and decrease of total annual rainfall over the last two decades. Perceptions of change in climate patterns were in line with meteorological data for increased temperatures while for total rainfall farmers¿ views contrasted the rainfall records which showed a slight increase of precipitation. According to all interviewees climate change and variability have negative impacts on their crop and animal husbandry, and most of them already adopted some coping and adaptation strategies at farm level to secure their livelihoods and reduce negative impacts on their farming system. Although these strategies are valuable and can help crop and livestock farmers to cope with the recurrent droughts and climate variability, they are not effective against expected extreme climate events. Governmental and non-governmental organisations should develop effective policies and strategies at local, regional and national level to support farmers in their endeavours to cope with climate change phenomena; measures should be site-specific and take into account farmers¿ experiences and strategies already in place.