Как новая климатическая реальность за 10 лет изменит сельское хозяйство? Научное моделирование

Изменение климата может повлиять на производство маиса (кукурузы) и пшеницы уже в 2030 году при сценарии высоких выбросов парниковых газов, говорится в исследовании НАСА. Согласно прогнозам, урожайность кукурузы снизится на 24%, в то время как пшеница может вырасти примерно на 17%.

Используя современные климатические и сельскохозяйственные модели, ученые установили, что изменение урожайности связано с прогнозируемым повышением температуры, изменением характера осадков и повышением концентрации углекислого газа на поверхности земли в результате антропогенных выбросов парниковых газов. Эти изменения затруднят выращивание кукурузы в тропиках, но могут расширить ареал произрастания пшеницы.

Как новая климатическая реальность за 10 лет изменит сельское хозяйство? Научное моделирование
Кадр из видео: https://www.youtube.com/watch?v=-NZIvvhGlR0

Мы не ожидали увидеть такой фундаментальный сдвиг по сравнению с прогнозами урожайности сельскохозяйственных культур, полученными с помощью предыдущего поколения моделей климата и сельскохозяйственных культур, проведенных в 2014 году”, – сказал ведущий автор исследования Йонас Ягермайр, специалист по моделированию сельскохозяйственных культур и климатолог из Института космических исследований имени Годдарда НАСА (GISS) и Института Земли при Колумбийском университете в Нью-Йорке. По его словам, прогнозируемая реакция кукурузы оказалась неожиданно большой и негативной.

Для получения своих прогнозов исследовательская группа использовала имитации климатических моделей, полученные в рамках международного проекта CMIP6 (Climate Model Intercomparison Project-Phase 6). Каждая из пяти климатических моделей CMIP6, использованных в данном исследовании, запускает свой собственный уникальный ответ атмосферы Земли на сценарии выбросов парниковых газов до 2100 года. Эти реакции несколько отличаются друг от друга из-за различий в их представлениях климатической системы Земли.

Затем исследовательская группа использовала симуляции климатических моделей в качестве исходных данных для 12 сельскохозяйственных культур. В итоге команда создала около 240 глобальных моделей климата для каждого растения.

Поведение сельскохозяйственных культур основано на их реальных биологических реакциях, изученных в лабораторных экспериментах в помещении и на открытом воздухе.

“С помощью мощного компьютера  мы фактически моделируем рост виртуальных сельскохозяйственных культур день за днем, а затем изучаем изменения по годам и десятилетиям в каждой точке мира”, – сказал Алекс Руан, содиректор Группы по воздействию на климат GISS и соавтор исследования.

В данном исследовании основное внимание уделялось последствиям изменения климата. Ученые не рассматривали экономические стимулы, изменение методов ведения сельского хозяйства и адаптацию, например, выведение более выносливых сортов. Они планируют рассмотреть эти аспекты в следующих исследованиях.

Как новая климатическая реальность за 10 лет изменит сельское хозяйство? Научное моделирование
Изображение носит иллюстративный характер

Прогнозы урожайности сои и риса показали снижение в некоторых регионах, но в глобальном масштабе различные модели по-прежнему расходятся во мнениях относительно общего воздействия изменения климата. Для кукурузы и пшеницы влияние климата было гораздо более очевидным.

В Северной и Центральной Америке, Западной Африке, Центральной Азии, Бразилии и Китае в ближайшие годы и в дальнейшем урожайность кукурузы может снизиться, поскольку средняя температура в этих регионах повышается, увеличивая нагрузку на растения.

Пшеница, которая лучше всего растет в умеренном климате, при повышении температуры может расширить ареал своего выращивания, включая север США и Канады, Северо-Китайские равнины, Центральную Азию, южную Австралию и Восточную Африку, но в середине столетия этот прирост может сойти на нет.

Как новая климатическая реальность за 10 лет изменит сельское хозяйство? Научное моделирование
Кадр из видео: https://www.youtube.com/watch?v=-NZIvvhGlR0

Температура – не единственный фактор, который учитываются при моделировании будущих урожаев. Высокий уровень углекислого газа в атмосфере положительно влияет на фотосинтез и удержание воды, повышая урожайность, хотя часто ценой снижения питательности.

Повышение глобальной температуры также связано с изменением характера осадков, а также частоты и продолжительности жары.

“Даже при самых оптимистичных сценариях изменения климата, когда общество прилагает широкомасштабные усилия по ограничению глобального повышения температуры, мировое сельское хозяйство столкнется с новой климатической реальностью”, – сказал Ягермайр. – “А учитывая взаимосвязь глобальной продовольственной системы, изменение урожайности даже одного региона будет ощущаться во всем мире”.

Поделиться ссылкой:

Падтрымаць «Народную Волю»