science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatverandering beïnvloedt de oogstopbrengsten en vermindert de wereldwijde voedselvoorziening

Klimaatverandering verhoogt de opbrengst van maïs (maïs) in delen van de VS, Latijns-Amerika en Azië, maar elders sterk verminderen. Krediet:Ray et al., 2019, CC BY

Boeren zijn gewend om met het weer om te gaan, maar klimaatverandering maakt het moeilijker door temperatuur- en regenpatronen te veranderen, zoals in de ongewoon koele en natte lente van dit jaar in de centrale VS. In een recent gepubliceerde studie, Ik werkte samen met andere wetenschappers om te zien of klimaatverandering de gewasproductiviteit en de wereldwijde voedselzekerheid meetbaar beïnvloedde.

Om deze vragen te analyseren, een team van onderzoekers onder leiding van het Institute on the Environment van de University of Minnesota bracht vier jaar door met het verzamelen van informatie over gewasproductiviteit van over de hele wereld. We hebben ons gericht op de top 10 van wereldwijde gewassen die het grootste deel van de consumeerbare voedselcalorieën leveren:maïs (maïs), rijst, tarwe, soja bonen, olie Palm, suikerstok, gerst, koolzaad (koolzaad), cassave en sorgho. Ongeveer 83 procent van de consumeerbare voedselcalorieën komt uit slechts deze 10 bronnen. Behalve cassave en oliepalm, het zijn allemaal belangrijke Amerikaanse gewassen.

We ontdekten dat klimaatverandering de opbrengsten op veel plaatsen heeft beïnvloed. Niet alle veranderingen zijn negatief:sommige gewasopbrengsten zijn op sommige locaties gestegen. Algemeen, echter, klimaatverandering vermindert de wereldwijde productie van basisproducten zoals rijst en tarwe. En toen we de oogstopbrengsten vertaalden in consumeerbare calorieën - het eigenlijke voedsel op het bord van de mensen - ontdekten we dat klimaatverandering de voedselvoorziening al aan het krimpen is, vooral in voedselonzekere ontwikkelingslanden.

Lokale trends optellen

Het eerste dat we moesten begrijpen, was hoe temperatuur en neerslag de gewasproductiviteit op veel locaties beïnvloedden. Om dit te doen, we analyseerden gegevens van maximaal 20, 000 provincies en districten over de hele wereld om te zien hoe de gewasopbrengsten op elke plaats varieerden met veranderingen in neerslag en temperatuur.

Het voeden van een groeiende wereldbevolking in een veranderend klimaat vereist een wereldwijde transformatie van de landbouw.

Toen we eenmaal een empirisch model hadden geconstrueerd dat de gewasopbrengst koppelde aan weersvariaties op elke locatie, we konden het gebruiken om te beoordelen hoeveel opbrengsten waren veranderd ten opzichte van wat we hadden verwacht te zien als de gemiddelde weerspatronen niet waren veranderd. Het verschil tussen wat we hadden voorspeld, op basis van het contrafeitelijke weer, en wat er werkelijk is gebeurd, weerspiegelt de invloed van klimaatverandering.

Onze analyse toonde aan dat klimaatverandering al invloed heeft gehad op de gewasopbrengsten over de hele wereld. Er waren verschillen tussen locaties en tussen gewassen, maar toen al deze verschillende resultaten werden opgeteld, we ontdekten dat de opbrengsten van een aantal belangrijke wereldwijde basisproducten al aan het dalen waren. Bijvoorbeeld, we schatten dat de klimaatverandering de wereldwijde rijstopbrengsten met 0,3 procent verminderde en de tarweopbrengsten met gemiddeld 0,9 procent per jaar.

In tegenstelling tot, sommige meer droogtetolerante gewassen hebben geprofiteerd van klimaatverandering. Opbrengsten van sorghum, die veel mensen in de derde wereld gebruiken als voedselgraan, zijn met 0,7 procent gestegen in Afrika bezuiden de Sahara en met 0,9 procent per jaar in het westen, Zuid- en Zuidoost-Azië als gevolg van klimaatveranderingen sinds de jaren zeventig.

Een gemengd Amerikaans beeld

In de Verenigde Staten zijn maïs en sojabonen belangrijke marktgewassen, met een gecombineerde waarde van meer dan US $ 90 miljard in 2017. We ontdekten dat klimaatverandering een kleine netto toename van de opbrengst van deze gewassen veroorzaakt - gemiddeld ongeveer 0,1 procent en 3,7 procent per jaar.

Klimaatverandering vermindert de Amerikaanse soja-opbrengsten in zuidelijke en oostelijke staten (rode gebieden) en breidt ze uit naar het noorden en westen (groene gebieden). Krediet:Deepak Ray, CC BY-ND

Maar deze cijfers weerspiegelen zowel winsten als verliezen. In sommige Corn Belt-staten, zoals Indiana en Illinois, klimaatverandering scheren tot 8 procent korting op de jaarlijkse maïsopbrengst. Tegelijkertijd, het heeft de jaarlijkse opbrengsten in Iowa en Minnesota met ongeveer 2,8 procent verhoogd. Alle vier deze staten hebben nu iets warmere en nattere groeiseizoenen voor maïs, maar Indiana en Illinois hebben een grotere toename van de opwarming en een kleinere toename van vocht gezien in vergelijking met Iowa en Minnesota.

Onze kaarten volgen deze veranderingen tot op provinciaal niveau. In het oosten van Iowa, Illinois en Indiana, klimaatverandering heeft de maïsopbrengsten verminderd, zelfs als het ze naar het noordwesten in Minnesota en North Dakota verhoogt. We zien vergelijkbare patronen voor de sojateelt:reducties nemen toe vanuit het zuiden en oosten van het land, waar iets meer opwarming heeft plaatsgevonden dan in staten verder naar het noorden. Klimaatverandering vermindert ook de totale opbrengst van andere belangrijke gewassen, zoals tarwe en gerst.

Van oogsten tot maaltijden

Hoewel deze effecten op de gewasopbrengsten op zichzelf opmerkelijk zijn, we moesten een stap verder gaan om te begrijpen hoe ze de wereldwijde voedselzekerheid konden beïnvloeden. Mensen eten voedsel, geen oogstopbrengsten, dus moesten we bepalen hoe klimaatverandering de toevoer van consumeerbare voedselcalorieën beïnvloedde. In haar meest recente evaluatierapport het Intergouvernementeel Panel inzake klimaatverandering erkende dat deze vraag nog niet was beantwoord en van cruciaal belang was om een ​​sterk pleidooi te houden voor actie op het gebied van klimaatverandering.

Onze studie toonde aan dat klimaatverandering de consumptie-calorieën van voedsel met ongeveer 1 procent per jaar vermindert voor de top 10 van wereldwijde gewassen. Dit klinkt misschien klein, maar het vertegenwoordigt ongeveer 35 biljoen calorieën per jaar. Dat is genoeg om meer dan 50 miljoen mensen te voorzien van een dagelijkse voeding van meer dan 1 800 calorieën - het niveau dat de VN-voedsel- en landbouworganisatie identificeert als essentieel om voedseltekort of ondervoeding te voorkomen.

Krediet:het gesprek

Bovendien, we ontdekten dat in ongeveer de helft van 's werelds voedselonzekere landen al een daling van de consumptie-calorieën optreedt, die een hoge mate van ondervoeding hebben, kind dwerggroei en verspillen, en sterfte onder kinderen onder de 5 jaar door gebrek aan voldoende voedsel. Bijvoorbeeld, in India zijn de voedselcalorieën jaarlijks met 0,8 procent gedaald en in Nepal met 2,2 procent per jaar.

Ook in Zuid-Afrikaanse landen vinden reducties plaats, inclusief Malawi, Mozambique en Zimbabwe. We vonden zelfs verliezen in sommige rijke geïndustrialiseerde landen, zoals Australië, Frankrijk en Duitsland.

Rijke landen kunnen zich een weg banen door voedseltekorten door voedsel te importeren. Maar armere landen hebben misschien hulp nodig. Strategieën voor de korte termijn kunnen het gebruik van onze bevindingen omvatten om gewassen te veredelen of te verbouwen die bestand zijn tegen of zelfs profiteren van klimaatverandering. Landbouwtechnieken en landbouwbeleid kunnen ook kleinschalige boeren helpen de oogstopbrengsten te verhogen.

Het feit dat de honger in de wereld is begonnen te stijgen na een afname van tien jaar is alarmerend. Op lange termijn, zowel rijke als ontwikkelingslanden zullen manieren moeten vinden om voedsel te produceren in een veranderend klimaat. Ik hoop dat dit zal leiden tot een heroverweging van het hele voedselsysteem, van diëten tot voedselverspilling, en naar meer duurzame technieken om de wereld te voeden.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.