Ziel des Projekts ist es, das im Agrarökosystem-Simulationsmodellpaket Expert-N implementierte Agroforstmodell anzuwenden, um den möglichen Mehrwert von Agroforstsystemen in Deutschland im Vergleich zum Einfruchtanbau zu analysieren, insbesondere im Hinblick auf Ökosystemleistungen wie Ertrag, Wasser- und Luftreinhaltung sowie die Kohlenstoffsequestrierung im Boden. Das Modell wird mit Hilfe von Daten, die von den anderen Teilprojekten in SIGNAL gemessen wurden, an die lokalen Bedingungen der Versuchssstandorte von SIGNAL angepasst und getestet. Szenario-Simulationen werden Antworten auf die Frage liefern, wie der potentielle Nutzen der Agroforstsysteme von der Intensität der Bewirtschaftung und der Wasserverfügbarkeit unter den jweiligen Standortbedingungen abhängt. Zu diesem Zweck werden Response-Funktionen der relevanten Ökosystemleistungen in Bezug auf Variation von Wasserverfügbarkeit, N-Input (Düngung) und anderer Bewirtschaftungsmaßnahmen erstellt. Die für die einzelnen Ökosystemleistungen an den Versuchsstandorten simulierten Response-Funktionen werden in Form von Kennlinien an die anderen Teilprojekte weitergegeben.
Nachdem das Modell auf der Prozessebene einzelner Betriebe kalibriert und getestet wurde, werden Simulationen für ganz Deutschland durchgeführt, um herauszufinden, welche Boden- und Klimabedingungen am besten geeignet sind, um Agroforstsysteme zu etablieren. Die Erträge von Feldfrüchten und Bäumen, Nitratauswaschung, N2O-Emissionen und der Auf- bzw. Abbau der organischen Bodensubstanz über Jahrzehnte werden auf Grundlage der besten verfügbaren Bodeninformationen und Wetterdaten simuliert. Unter Verwendung von Klimaprojektionen wird das neue Modell darüber hinaus genutzt, um für die nächsten 50 Jahre zu projizieren, inwieweit sich er Flächenanteil, auf denen Agroforstwirtschaft Vorteile gegenüber dem Einfruchtanbau hat, ausdehnen könnte.