Изменение климата делает урожайность кукурузы, сои и сорго нестабильной

Изменение климата, характеризующееся увеличением температуры и засушливостью, делает производство продовольствия более непостоянным, что сказывается на урожайности этих культур. Это может обернуться для одних повышением цен на бургеры, а для других — финансовыми трудностями и голодом.

Исследование, проведенное Университетом Британской Колумбии и опубликованное в журнале Science Advances, впервые демонстрирует, как глобальные климатические изменения влияют на колебания в урожайности трех основных продовольственных культур: кукурузы, сои и сорго. С увеличением температуры на каждый градус, годовая изменчивость урожайности возрастает на 7% для кукурузы, на 19% для сои и на 10% для сорго.

Ранее внимание исследователей сосредоточивалось на уменьшении средней урожайности, однако данное исследование подчеркивает и другую серьезную проблему — нестабильность.

Для многих фермеров эти изменения имеют реальное значение. Они могут стать решающим фактором между выживанием и крахом.

«Фермеры и сообщества, которые они обеспечивают продовольствием, не могут полагаться на средние показатели — для них критично, сколько они соберут каждый год», — отметил доктор Джонатан Проктор, доцент факультета земельных и продовольственных систем Университета Британской Колумбии и ведущий автор исследования. «Сильный шок в один неудачный год может привести к серьезным трудностям, особенно в регионах с ограниченным доступом к страхованию урожая или эффективным системам хранения продуктов».

Цикл: boom and bust

Хотя средняя урожайность не упадет внезапно, с увеличением межгодовых колебаний возрастает риск возникновения плохих сезонов и неурожаев, происходящих «раз в столетие».

При потеплении на два градуса выше уровня нынешнего климата, катастрофические урожаи могут стать более распространенными. Неурожаи сои, которые ранее случались раз в 100 лет, будут происходить каждые 25 лет, а неурожаи кукурузы — с одного раза в 100 лет до 49 лет, неурожаи сорго — до 54 лет.

Если выбросы продолжат расти, к 2100 году неурожаи сои могут происходить с частотой до восьми лет.

Некоторые регионы, наиболее подверженные риску, также наименее подготовлены к последствиям, включая части Африки южнее Сахары, Центральной Америки и Южной Азии, где фермеры сильно зависят от осадков и имеют ограниченные возможности для финансовой защиты.

Влияние изменений климата не ограничивается только бедными странами. Например, в 2012 году засуха и аномальная жара на Среднем Западе США привели к снижению урожайности кукурузы и сои на 20%, что обошлось стране в миллиарды долларов и вызвало беспокойство на международных рынках. В течение нескольких месяцев мировые цены на продовольствие выросли почти на 10 процентов.

Двойная угроза

Чтобы понять, как эти перекрывающиеся стрессы влияют на сельскохозяйственные культуры по всему миру, исследователи объединили данные о глобальных урожаях с высокоточным климатическим мониторингом, включая данные о температуре и влажности почвы, полученные со спутников и климатических моделей.

«Основным фактором этих резких колебаний является одновременное воздействие жары и засухи», — пояснил доктор Проктор.

Жаркая погода иссушает почву, что, в свою очередь, усугубляет температуры, позволяя им повышаться быстрее. Изменение климата еще больше усиливает этот процесс.

«Если вы достаточно увлажнены и решили выйти на пробежку, ваше тело будет потеть, чтобы охладиться, но если же вы обезвожены, это может привести к тепловому удару», — добавил доктор Проктор. «Сухие фермы становятся жарче, чем те, что имеют доступ к влаге».

Даже кратковременные засухи могут снизить урожайность, нарушая процесс опыления, сокращая вегетационный период и вызывая стресс, который невозможно устранить.

В частности, для сои и сорго растущее взаимодействие между температурой и влажностью объясняет увеличение колебаний урожайности.

Ирригация как потенциальное решение

Исследование выявило, что ирригация может существенно снизить нестабильность урожайности при наличии достаточного количества воды. Однако многие из наиболее уязвимых регионов уже сталкиваются с нехваткой водных ресурсов или отсутствием ирригационных систем.

Для повышения устойчивости необходимо инвестировать в сорта сельскохозяйственных культур, способные выдерживать жару и засуху, улучшить прогнозы погоды, оптимизировать использование почвы и укрепить социальные защитные системы, включая страхование урожая. Однако наиболее эффективным решением остается сокращение выбросов, способствующих глобальному потеплению.

«Не все занимаются производством продуктов питания, но всем нужно есть», — подытожил доктор Проктор. «Когда урожайность станет менее стабильной, это затронет всех».