Minder dan een kwart van het totale akkerland op aarde produceert bijna driekwart van de belangrijkste gewassen die de wereldbevolking voeden - vooral maïs, tarwe en rijst, de belangrijkste graangewassen. Deze gebieden zijn de belangrijkste graanschuren van onze planeet.

historisch, toen een oogst mislukte in een van deze graanschuren, alleen nabijgelegen gebieden hadden te kampen met tekorten en stijgende prijzen. Nutsvoorzieningen, echter, belangrijke gewassen worden verhandeld op wereldmarkten, waardoor productiestoringen verstrekkende gevolgen kunnen hebben. Bovendien, klimaatverandering zal naar verwachting hittegolven en droogte veroorzaken die oogstverliezen kunnen veroorzaken in de meeste graanschuren ter wereld. Inderdaad, storingen kunnen gelijktijdig optreden in verschillende van deze belangrijke regio's.

Pardee Center, postdoctoraal wetenschapper John Patrick Connors en ik gebruiken wiskundige modellen om de mogelijke ecologische en economische gevolgen van storingen in meerdere graanschuren over de hele wereld te bestuderen. Uit ons voorwerk blijkt al dat dit een echte, dreiging op korte termijn.

Het goede nieuws is dat niet al deze regio's op dezelfde manier reageren op schokken op andere plaatsen in de wereld. Sommigen zouden snel nieuw land in productie kunnen nemen, het verlichten van stress veroorzaakt door misoogsten elders. Maar om mondiale voedselsystemen robuuster te maken, we moeten meer weten over de meest schadelijke gevolgen van meerdere storingen in de broodmand.

Een kwetsbaar systeem

In de afgelopen decennia is veel van 's werelds grootste graanschuren hebben schokken meegemaakt – gebeurtenissen die grote, snelle daling van de voedselproductie. Bijvoorbeeld, regionale droogtes en hittegolven in de Oekraïne en Rusland in 2007 en daarna opnieuw in 2009 hebben de tarweoogst beschadigd en hebben ervoor gezorgd dat de wereldwijde tarweprijzen in beide jaren aanzienlijk zijn gestegen. In 2012 sneden hitte en droogte in de Verenigde Staten de nationale maïs af, sojabonen en andere gewasopbrengsten tot 27 procent. En de opbrengsten van belangrijke voedselgewassen zijn laag en stagneren in veel landen als gevolg van onder meer plantenziekten, slechte bodemkwaliteit, slechte managementpraktijken en schade door luchtvervuiling.

Tegelijkertijd, veel deskundigen beweren dat de wereldvoedselproductie tegen 2050 mogelijk moet verdubbelen om een ​​groeiende bevolking te voeden en aan de stijgende vraag naar vlees te voldoen, pluimvee en zuivelproducten in ontwikkelingslanden. De wereldwijde landbouwproductie is de afgelopen 50 jaar gestegen, grotendeels gevoed door verbeteringen in de plantenveredeling en intensiever gebruik van inputs, zoals gemechaniseerde apparatuur, kunstmest en bestrijdingsmiddelen. Door deze trend is de druk om nieuw land in productie te nemen afgenomen. Maar het heeft grenzen, vooral in de derde wereld, waar de noodzaak om meer voedsel te produceren de afgelopen decennia de belangrijkste oorzaak van ontbossing is geweest.

Het is duidelijk dat de stijgende vraag, groeiende internationale handel in landbouwproducten, en het potentieel voor weer-, klimaat- en bodemschokken maken het wereldvoedselproductiesysteem minder veerkrachtig. Wereldwijde handel in landbouwproducten kan ertoe leiden dat de prijzen in één regio stijgen, als ze ernstig genoeg zijn, is breed voelbaar in andere regio's. kleine schokken, anderzijds, kan worden verminderd door handel en door gebruik te maken van graanreserves.

Er zijn steeds meer aanwijzingen dat in zeer arme landen, voedselprijsstijgingen en -tekorten kunnen leiden tot burgerlijke onrust en andere sociale en politieke spanningen verergeren. En meer rijke landen zijn niet immuun, gezien de concentratie van de wereldvoedselproductie en het mondiale karakter van de handel. Bijvoorbeeld, de Russisch/Oekraïense hittegolf waarnaar hierboven wordt verwezen, leidde tot pieken in de voedselprijzen, niet alleen in de prijs van tarwe. Echter, rijkere landen zijn doorgaans ook beter in staat om prijsschokken op te vangen door gebruik te maken van graanreserves of door meer handel te drijven.

Mogelijke schokken modelleren

Hoe kunnen we dit risico en de mogelijke gevolgen ervan voor zowel rijke als arme landen begrijpen? Er bestaan ​​al programma's om vroegtijdig te waarschuwen voor mogelijke hongersnoden in de armste landen ter wereld, waarvan vele al sterk afhankelijk zijn van voedselhulp. Er zijn ook programma's in rijkere landen die de voedselprijzen monitoren en vroegtijdig waarschuwen voor prijspieken.

Maar deze programma's richten zich vooral op regionale risico's, en bevinden zich vaak niet in grote voedselproductiegebieden. Er is zeer weinig werk verricht om de risico's van gelijktijdige schokken in verschillende graanschuren in de wereld te analyseren.

We willen de impact begrijpen die schokkende gebeurtenissen kunnen hebben als ze in de echte wereld plaatsvinden, zodat we mogelijke noodplannen kunnen identificeren voor de gebeurtenissen met de grootste impact. Om dat te doen, we hebben een geïntegreerd beoordelingsmodel gebruikt, het Global Change Assessment Model, die is ontwikkeld door het Amerikaanse ministerie van Energie en vrij beschikbaar is voor gebruikers over de hele wereld. Geïntegreerde beoordelingsmodellen zijn speciaal ontworpen om de interacties tussen de energie van de aarde te simuleren, economische en landgebruikssystemen.

We hebben scenario's ontwikkeld waarin kleine schokken (10 procent oogstverlies) en grote schokken (50 procent oogstverlies), gemiddeld over vijf jaar, worden toegepast op maïs, tarwe of rijst in hun belangrijkste productiegebieden, en dan naar alle combinaties van één, twee of alle drie de gewassen in één, twee of de top drie van productieregio's.

Niet verrassend, onze resultaten tot nu toe suggereren dat grote schokken grotere effecten hebben dan kleinere schokken, zoals gemeten in latere veranderingen in landgebruik, de totale hoeveelheid land bestemd voor landbouw en voedselprijzen. Maar interessanter, niet alle graanschuurregio's reageren op dezelfde manier op schokken.

Sommige van deze gebieden reageren niet goed op schokken die elders in de wereld plaatsvinden. Bijvoorbeeld, de totale hoeveelheid landbouwgrond in Zuid-Azië verandert relatief weinig door schokken elders in de wereld, grotendeels omdat het grootste deel van het bouwland al in gebruik is.

Maar andere regio's zijn extreem responsief. Opmerkelijk, Brazilië heeft het vermogen om veel nieuw land in productie te nemen als zich elders grote schokken voordoen, omdat het nog een aanzienlijke hoeveelheid potentieel bouwland heeft die momenteel niet wordt bebouwd. Echter, dit land is momenteel voornamelijk bos, dus het opruimen voor landbouw zou aanzienlijk bijdragen aan de atmosferische concentraties van kooldioxide, en daarmee de wereldwijde klimaatverandering.

Risico's in kaart brengen

Het Pardee Center heeft een onderzoeksagenda gepubliceerd waarin wordt besproken wat we nog moeten weten over deze risico's. Belangrijke vragen zijn onder meer inzicht in de volledige verdeling van risico's, of toegenomen internationale handel de risico's kan verminderen en waar de meest responsieve en de meest gevoelige regio's zijn.

uiteindelijk, het begrijpen van en het voorbereiden op het falen van meerdere graanschuren vereist input van klimaatwetenschappers, landbouwkundigen, ecologen, experts op het gebied van teledetectie, economen, politicologen en besluitvormers. Het opzetten van een dergelijke inspanning zal een uitdaging zijn, maar de kosten als u het niet doet, kunnen verwoestend zijn.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.