Onderzoekers uit Australië, Duitsland en de VS hebben het effect van klimaatextremen gekwantificeerd, zoals droogte of hittegolven, over de opbrengstvariabiliteit van stapelgewassen over de hele wereld.

Algemeen, jaar-op-jaar veranderingen in klimaatfactoren tijdens het groeiseizoen van maïs, rijst, soja en zomertarwe waren verantwoordelijk voor 20%-49% van de opbrengstschommelingen, volgens onderzoek gepubliceerd in Brieven voor milieuonderzoek .

Klimaatextremen, zoals extreme warme en koude temperaturen, droogte en hevige neerslag, op zichzelf verantwoordelijk voor 18%-43% van deze jaarlijkse variaties in gewasopbrengst.

Om de effecten van klimaatextremen op landbouwopbrengsten te doorgronden, de onderzoekers gebruikten een wereldwijde landbouwdatabase met een hoge ruimtelijke resolutie, en bijna wereldwijde dekking van klimaat- en klimaatextremendatasets. Ze pasten een machine learning-algoritme toe, Willekeurige bossen, om uit te zoeken welke klimaatfactoren de grootste rol speelden bij het beïnvloeden van gewasopbrengsten.

"Interessant, we ontdekten dat de belangrijkste klimaatfactoren voor opbrengstafwijkingen gerelateerd waren aan temperatuur, geen neerslag, zoals men zou kunnen verwachten, waarbij de gemiddelde temperatuur in het groeiseizoen en extreme temperaturen een dominante rol spelen bij het voorspellen van gewasopbrengsten, " zei hoofdauteur Dr. Elisabeth Vogel van het Centre of Excellence for Climate Extremes en Climate &Energy College aan de Universiteit van Melbourne.

Het onderzoek bracht ook wereldwijde hotspots aan het licht - gebieden die een groot deel van de wereldproductie van gewassen produceren, maar zijn het meest vatbaar voor klimaatvariabiliteit en extremen.

"We ontdekten dat de meeste van deze hotspots - regio's die cruciaal zijn voor de totale productie en tegelijkertijd sterk worden beïnvloed door klimaatvariabiliteit en klimaatextremen - zich lijken te bevinden in geïndustrialiseerde regio's voor de productie van gewassen, zoals Noord-Amerika en Europa."

Specifiek voor klimaatextremen, de onderzoekers identificeerden Noord-Amerika voor de productie van soja en zomertarwe, Europa voor zomertarwe en Azië voor rijst- en maïsproductie als hotspots.

Maar, zoals de onderzoekers aangeven, mondiale markten zijn niet de enige zorg. Buiten deze grote regio's, in regio's waar gemeenschappen in hoge mate afhankelijk zijn van landbouw voor hun levensonderhoud, het mislukken van deze basisgewassen kan verwoestend zijn.

"In onze studie we ontdekten dat maïsopbrengsten in Afrika een van de sterkste relaties vertoonden met klimaatvariabiliteit in het groeiseizoen. In feite, het was de op één na hoogste verklaarde variantie voor gewasopbrengsten van elke combinatie gewas/continent, wat suggereert dat het sterk afhankelijk is van de klimatologische omstandigheden, ' zei dokter Vogel.

"Hoewel het aandeel van Afrika in de wereldwijde maïsproductie misschien klein is, het grootste deel van die productie gaat naar menselijke consumptie - vergeleken met slechts 3% in Noord-Amerika - waardoor het van cruciaal belang is voor de voedselzekerheid in de regio."

"Omdat klimaatverandering naar verwachting de variabiliteit van het klimaat zal veranderen en de waarschijnlijkheid en ernst van klimaatextremen in de meeste regio's zal vergroten, ons onderzoek benadrukt het belang van het aanpassen van de voedselproductie aan deze veranderingen, ' zei dokter Vogel.

"Het vergroten van de weerbaarheid tegen klimaatextremen vereist een gezamenlijke inspanning van lokale, regionaal en internationaal niveau om de negatieve gevolgen voor boeren en gemeenschappen die voor hun levensonderhoud van landbouw afhankelijk zijn, te verminderen."