science >> Wetenschap >  >> Natuur

Klimaatverandering om landbouwgrond te creëren in het noorden, maar tegen milieukosten, studie onthult

Wereldwijde klimaatgedreven landbouwgrenzen voor RCP8.5 2060-2080. Gebieden die overgaan van geen huidige geschiktheid voor belangrijke basisgewassen naar geschiktheid voor een of meer gewassen zijn in blauw weergegeven, terwijl momenteel onbebouwde gebieden die overgaan naar geschiktheid voor meerdere belangrijke basisgewassen in rood worden weergegeven. Intensiteit van kleur geeft de mate van overeenstemming aan tussen simulaties die worden aangestuurd door verschillende GCM's voor de RCP 8.5-stralingsconcentratieroute. Terrestrische gebieden in het wit zijn momenteel geschikt voor ten minste één gemodelleerd gewas of, niet geschikt voor gemodelleerde gewassen in de verwachte klimatologische omstandigheden. Geschiktheid onder het huidige en verwachte klimaat wordt gedefinieerd als universele overeenstemming van geschiktheidsmethoden (EcoCrop, Maxent, Frequentie van extreme temperaturen). Krediet:Hannah et al, 2020

Klimaatverandering om landbouwgrond in het noorden te creëren, Maar tegen milieukosten, Studie onthult

In een opwarmende wereld, Het noorden van Canada wordt misschien wel onze graanschuur van de toekomst, maar deze nieuwe "landbouwgrens" vormt ook een bedreiging voor het milieu, van verhoogde koolstofemissies tot een verslechterde waterkwaliteit, volgens de allereerste studie waarbij onderzoekers van de Universiteit van Guelph betrokken waren

Het onderzoeksteam modelleerde vooruitzichten voor het verbouwen van belangrijke voedselgewassen in potentiële nieuwe landbouwgrond die mogelijk beschikbaar komt als klimaatverandering de groeiseizoenen wereldwijd verandert.

"Gebieden die momenteel niet geschikt zijn voor landbouw, zullen waarschijnlijk in de komende 50 tot 100 jaar geschikt worden, " zei Krishna Bahadur KC, een adjunct-professor en onderzoekswetenschapper bij de afdeling Geografie, Milieu en Geomatica (GEG).

De onderzoekers ontdekten dat de agrarische landmassa van de aarde met bijna een derde zou kunnen toenemen, inclusief enorme nieuwe landbouwvooruitzichten in Canada en het noorden van Rusland, maar niet zonder grote milieueffecten zoals koolstofemissies in de bodem, verlies van biodiversiteit en achteruitgang van de waterkwaliteit.

"Naarmate de huidige gronden minder geschikt worden, er zal druk zijn om nieuwe grenzen te ontwikkelen en dat zal gepaard gaan met een groot aantal grote gevolgen voor het milieu, zoals het vrijkomen van ongekende hoeveelheden koolstof in de atmosfeer, die vervolgens extra klimaatverandering voedt, " zei Lee Hannah, senior wetenschapper klimaatverandering, Conservation International en hoofdauteur van het artikel.

Onlangs gepubliceerd in PLOS One , de studie combineerde projecties voor temperatuur en neerslag van 17 wereldwijde klimaatmodellen met landbouwmodellen die geschiktheid voorspellen voor het telen van 12 wereldwijd belangrijke voedselgewassen.

"We gebruikten klimaatveranderingsprojecties en gewaswetenschappelijke gegevens om te zien wat we in deze regio's zouden kunnen telen, " zei Krsna.

Gebieden die mogelijk geschikt worden voor één of meer gewassen – de zogenaamde klimaatgestuurde landbouwgrenzen – beslaan een gebied dat overeenkomt met meer dan 30 procent van de landmassa die al wereldwijd wordt bebouwd.

Krediet:Arrell Food Institute

wereldwijd, de studie wees uit dat toekomstige akkerlanden naar verwachting het meest uitgebreid zullen zijn in de noordelijke boreale regio's. Meer dan de helft van die landmassa ligt in Canada (4,2 miljoen vierkante kilometer) en Rusland (4,3 miljoen vierkante kilometer).

In Canada, vier gewassen - tarwe, aardappelen, maïs en soja - zijn koud genoeg om te groeien in meer noordelijke regio's onder klimaatverandering, volgens de studie.

Met langere groeiseizoenen, tarwe en aardappelen kunnen geschikt zijn voor de teelt in de noordelijke uithoeken van de meeste provincies en een groot deel van de Northwest Territories en Yukon. Maïs en soja zouden ook verder naar het noorden kunnen worden verbouwd, hoewel minder uitgebreid.

Voedsel verbouwen in nieuwe gebieden kan de economische ontwikkeling bevorderen, het verminderen van armoede en voedselonzekerheid in het noorden van Canada, aldus de onderzoekers.

Tegelijkertijd, het team roept beleidsmakers op om de behoefte aan meer voedsel in evenwicht te brengen met de mogelijke milieueffecten van meer wijdverbreide landbouw.

"De afwegingen tussen milieuoverwegingen en voedselproductie kunnen zeer belangrijk zijn, " zei co-auteur prof. Evan Fraser, directeur van U of G's Arrell Food Institute. "We moeten goed nadenken over ecologische duurzaamheid. En elke gedachte om landbouw te ontwikkelen om te profiteren van langere groeiseizoenen als gevolg van klimaatverandering, moest rekening houden met de rol van inheems bestuur in deze gebieden. Veel van de gebieden die ons model suggereert, kunnen meer geschikt voor landbouw zijn de thuisbasis van een groot aantal inheemse gemeenschappen."

Als alle potentiële landbouwgrenzen van de wereld landbouwgrond zouden worden, er zou ongeveer 177 gigaton koolstof uit de bodem vrijkomen - het equivalent van meer dan een eeuw aan CO2-uitstoot die momenteel door de Verenigde Staten wordt geproduceerd, zei Krishna.

Intensievere landbouw zou ook een bedreiging vormen voor de hotspots van biodiversiteit in Midden-Amerika en de noordelijke Andes, en mogelijk de waterkwaliteit verslechteren, hij voegde toe.

De wereld zal tegen 2050 naar schatting 70 procent meer voedsel moeten produceren om een ​​menselijke bevolking van ongeveer 9 miljard mensen in stand te houden. Bevolkingsschattingen voor het einde van de eeuw variëren van ongeveer 7 miljard mensen tot meer dan 16 miljard.

De onderzoekers bevelen aan om landbouwpraktijken te promoten die koolstof in de bodem besparen, zoals het intact laten van noordelijke veengronden. Andere opties zijn het overschakelen naar meer plantaardig eten, voedselverspilling verminderen, het toepassen van opbrengstverhogende technologieën en het intensiever gebruiken van bestaande akkers - hoewel geen van die strategieën zoveel voedsel zou opleveren als het cultiveren van grenslandbouwgrond, zei Krishna.

"Wij hebben eten nodig, maar we willen geen gevolgen voor het milieu. We moeten een manier vinden om het evenwicht te bewaren."