Zonne-geo-engineering - aerosolen in de atmosfeer brengen om zonlicht te weerkaatsen en de opwarming van de aarde te verminderen - is geen oplossing voor klimaatverandering, maar het kan een van de vele instrumenten zijn om klimaatrisico's te beheersen. Een groeiend aantal onderzoeken heeft het vermogen van zonne-geo-engineering onderzocht om fysieke klimaatveranderingen te verminderen. Maar er is veel minder bekend over hoe zonne-geo-engineering het ecosysteem kan beïnvloeden en, bijzonder, landbouw.

Nutsvoorzieningen, Uit onderzoek van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) blijkt dat zonne-geo-engineering verrassend effectief kan zijn in het verlichten van enkele van de ergste effecten van de opwarming van de aarde op gewassen.

Het onderzoek, een samenwerking met het Norwegian Research Centre en het Bjerknes Centre for Climate Research, de Noorse Universiteit voor Wetenschap en Technologie, het Nationaal Centrum voor Atmosferisch Onderzoek in Boulder, Seoul National University en de Chinese Academie van Wetenschappen, is gepubliceerd in Natuur Eten .

"Onderzoek naar zonne-geo-engineering moet uitwijzen of het al dan niet effectief is in het verminderen van de menselijke impact van klimaatverandering, " zei David Kees, de Professor of Applied Physics aan SEAS en Professor of Public Policy aan de Harvard Kennedy School. "Onze paper helpt die leemte op te vullen door het beste gewasmodel te gebruiken dat tot nu toe is ingebed in een klimaatmodel om de potentiële impact van zonne-geo-engineering op landbouwopbrengsten te onderzoeken."

Het team keek naar drie soorten zonne-geo-engineering:stratosferische aerosolinjectie, mariene hemel die opheldert, en het dunner worden van cirruswolken - en hun impact op de wereldwijde maïsopbrengst, suikerstok, tarwe, rijst, soja en katoen in een business-as-usual toekomst waarin de uitstoot op het huidige niveau blijft.

In zo'n toekomst, de meest effectieve manier om gewassen te beschermen tegen de ergste effecten van de wereldwijde klimaatverandering is het verlagen van de oppervlaktetemperatuur. De onderzoekers ontdekten dat alle drie mogelijke zonne-geo-engineeringmethoden een sterk koelend effect hebben dat de gewasopbrengsten ten goede zou komen.

Eerder onderzoek suggereerde dat koeltemperaturen veroorzaakt door stratosferische aerosolinjectie ook kunnen leiden tot minder regenval, wat kan resulteren in opbrengstverlies voor regengevoede gewassen. Maar deze studies keken niet naar een van de belangrijkste ecologische factoren in de transpiratie en productiviteit van gewassen:vochtigheid.

"Relatieve vochtigheid of dampdruktekort heeft een sterkere controle op het watergebruik van de plant en de gewasproductiviteit dan neerslag, " zei Yuanchao-fan, een Fellow in het Harvard Solar Geoengineering Research Program en eerste auteur van het artikel. "We ontdekten dat in een koelere wereld onder meerdere scenario's, behalve het dunner worden van cirruswolken, er zal een hogere relatieve luchtvochtigheid zijn, die de waterstress voor regengevoede gewassen zal verlichten. Ons model laat zien dat de verandering in neerslag als gevolg van alle drie de zonne-geo-engineeringmethoden, in feite, hebben weinig effect op gewassen."

De onderzoekers vergeleken hoe de landbouwproductiviteit wordt beïnvloed door zonne-geo-engineering en emissiereducties. De onderzoekers ontdekten dat, hoewel emissiereducties sterke voordelen voor koeling en vochtigheid hebben, ze hebben mogelijk een kleiner voordeel voor gewasopbrengsten dan zonne-geo-engineering omdat de reductie van CO ₂ bemesting vermindert de productiviteit van de meeste gewassen in vergelijking met zonne-geo-engineering die dezelfde temperatuurverlaging bereikt. De bevinding benadrukt de noodzaak om emissiereducties te combineren met andere instrumenten, waaronder het verhogen van het gebruik van stikstofbemesting en veranderingen in het landgebruik.

"Klimaatrisico's kunnen niet met één enkel instrument worden opgelost; zelfs als de uitstoot morgen zou worden geëlimineerd, zullen de meest kwetsbaren ter wereld nog steeds lijden onder klimaatverandering, " zei Keith. "Beleidsmakers moeten overwegen hoe emissiereducties kunnen worden aangevuld met specifieke lokale aanpassingen om boeren te helpen de effecten van het klimaat op de landbouw te verminderen, en door wereldwijde acties zoals koolstofverwijdering en zonne-geo-engineering."