Фермеры привыкли иметь дело с погодой, но изменение климата усложняет ситуацию, меняя температуру и количество осадков, как это было в необычайно прохладной и влажной весне этого года в центральной части США. В недавно опубликованном исследовании удалось вяснить, оказывает ли изменение климата заметное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур и глобальную продовольственную безопасность.
Для анализа этих вопросов группа исследователей, возглавляемая Институтом окружающей среды Университета Миннесоты, потратила четыре года на сбор информации о продуктивности сельскохозяйственных культур во всем мире. Сосредоточились на 10 крупнейших мировых культурах, которые обеспечивают основную часть потребляемых пищевых калорий: Кукуруза (кукуруза), рис, пшеница, соя, масличная пальма, сахарный тростник, ячмень, рапс (канола), маниока и сорго. Около 83 процентов потребляемых пищевых калорий поступает только из этих 10 источников. Кроме маниоки и масличной пальмы, все они являются важными культурами США.
Обнаружено, что изменение климата повлияло на урожайность во многих местах. Не все изменения отрицательны: В некоторых местах урожайность некоторых культур повысилась. В целом, однако, изменение климата сокращает мировое производство основных продуктов питания, таких как рис и пшеница. И когда мы перевели урожайность сельскохозяйственных культур в расходуемые калории - реальную пищу на тарелках людей, - обнаружили, что изменение климата уже приводит к сокращению запасов продовольствия, особенно в развивающихся странах, испытывающих нехватку продовольствия.
Для того чтобы прокормить растущее население мира в условиях изменения климата, потребуется преобразование сельского хозяйства в глобальном масштабе.
Суммируя местные тенденции
Первое, что нужно было понять, это то, как температура и осадки влияют на урожайность во многих местах. Для этого проанализировали данные до 20 000 уездов и районов по всему миру, чтобы увидеть, как урожайность варьировалась в каждом месте с изменением количества осадков и температуры.
После того, как построили эмпирическую модель, связывающую урожайность культур с колебаниями погоды в каждом месте, мы могли использовать ее для оценки того, насколько урожайность изменилась по сравнению с тем, что мы ожидали бы увидеть, если бы средние погодные условия не изменились. Разница между тем, что мы бы предсказали, основываясь на контрфактической погоде, и тем, что фактически произошло, отражает влияние изменения климата.
Анализ показал, что изменение климата уже повлияло на урожайность сельскохозяйственных культур во всем мире. Существовали различия между местами выращивания и между культурами, но когда все эти различные результаты были сведены воедино, мы обнаружили, что урожайность некоторых важных основных мировых культур уже снижалась. Например, по нашим оценкам, изменение климата ежегодно приводит к снижению урожайности риса в мире в среднем на 0,3%, а пшеницы - на 0,9%.
В отличие от этого, некоторые более засухоустойчивые культуры выиграли от изменения климата. Урожаи сорго, которые многие люди в развивающихся странах используют в качестве продовольственного зерна, увеличились на 0,7% в странах Африки к югу от Сахары и на 0,9% в год в Западной, Южной и Юго-Восточной Азии в результате климатических изменений, происходивших с 1970-х годов.
В Соединенных Штатах кукуруза и соя являются важными товарными культурами, совокупная стоимость которых в 2017 году превысит 90 млрд. долл. Обнаружили, что изменение климата приводит к небольшому чистому росту урожайности этих культур - в среднем около 0,1% и 3,7% соответственно ежегодно.
Но эти цифры отражают как прибыли, так и убытки. В некоторых штатах кукурузного пояса, таких как Индиана и Иллинойс, изменение климата снижает урожайность кукурузы до 8% от годового уровня. В то же время в штатах Айова и Миннесота урожайность кукурузы увеличилась примерно на 2,8% в год. Во всех четырех из этих штатов в настоящее время наблюдаются более теплые и влажные сезоны выращивания кукурузы, однако в штатах Индиана и Иллинойс наблюдается более значительное увеличение потепления и меньшее увеличение влажности по сравнению с Айовой и Миннесотой.
Карты отслеживают эти изменения вплоть до уровня округа. В восточной Айове, Иллинойсе и Индиане изменение климата снижает урожайность кукурузы, даже если оно повышает ее в северо-западной части штата Миннесота и Северной Дакоты. Мы видим аналогичные закономерности в выращивании сои: Снижение урожайности растет с юга и востока страны, где произошло несколько большее потепление, чем в штатах, расположенных дальше на севере. Изменение климата также снижает общий уровень урожайности других важных культур, таких как пшеница и ячмень.
Хотя это воздействие на урожайность сельскохозяйственных культур само по себе заметно, пришлось пойти еще дальше, чтобы понять, как они могут повлиять на глобальную продовольственную безопасность. Люди едят пищу, а не урожайность, поэтому нам необходимо было определить, как изменение климата влияет на запасы потребляемых пищевых калорий. В своем последнем докладе об оценке Межправительственная группа экспертов по изменению климата признала, что на этот вопрос до сих пор не получено ответа, и что он имеет решающее значение для создания веских оснований для принятия мер в связи с изменением климата.
Исследование показало, что изменение климата ежегодно снижает запасы потребляемых продовольственных калорий примерно на 1% для 10 крупнейших мировых сельскохозяйственных культур. Это может показаться небольшим, но это составляет около 35 триллионов калорий в год. Этого достаточно для того, чтобы обеспечить более 50 миллионов человек ежедневным рационом питания, превышающим 1800 калорий - уровень, который Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций определяет как необходимый для того, чтобы избежать нехватки продовольствия или недоедания.
Более того - сокращение потребляемых калорий уже происходит примерно в половине стран мира, испытывающих нехватку продовольствия, в которых наблюдается высокий уровень недоедания, отставания в росте и истощения детей, а также смертности среди детей в возрасте до пяти лет из-за отсутствия достаточного количества продовольствия. Например, в Индии годовые продовольственные калории снижаются на 0,8% в год, а в Непале - на 2,2% в год.
Сокращение также наблюдается в странах южной части Африки, включая Зимбабве, Малави и Мозамбик. Мы даже обнаружили потери в некоторых богатых промышленно развитых странах, таких как Австралия, Франция и Германия.
Богатые страны могут решить проблему нехватки пищевых калорий за счет импорта продовольствия. Но более бедные страны могут нуждаться в помощи. Краткосрочные стратегии могут включать использование полученных нами результатов для выращивания или увеличения урожая сельскохозяйственных культур, устойчивых к изменению климата или даже получающих выгоду от него. Методы ведения сельского хозяйства и сельскохозяйственная политика могут также помочь мелким фермерам повысить урожайность.
Вызывает тревогу тот факт, что после десятилетнего спада масштабы голода в мире начали расти. В долгосрочной перспективе как богатым, так и развивающимся странам придется искать пути производства продовольствия в условиях меняющегося климата.
-
