De mondiale landbouw is een van de belangrijkste aanjagers van klimaatverandering en wordt er sterk door beïnvloed. Stijgende temperaturen zijn een van de belangrijkste redenen voor opbrengstvermindering. Daarom, de landbouwsector staat voor de grote uitdaging om zich aan te passen aan klimaatverandering om de voedselzekerheid in de toekomst te waarborgen. Volgens een nieuwe studie uitgevoerd door internationale onderzoekers, het gebruik van lokaal aangepaste cultivars kan een belangrijke bijdrage leveren om dit doel te bereiken. Het onderzoek werd geleid door LMU-geograaf Dr. Florian Zabel.

Voor vier verschillende klimaatscenario's hij en zijn collega's simuleerden de effecten van klimaatverandering op de wereldwijde productie van maïs, rijst, soja en tarwe en onderzocht hoe lokaal aangepaste cultivars de gewasopbrengsten zouden beïnvloeden. Daarbij, de scenario's vertegenwoordigen verschillende sociaal-economische trajecten die resulteren in temperatuurstijgingen variërend van 1,4 tot 3,9 graden Celsius in het wereldgemiddelde.

"Onze resultaten laten zien dat, tenminste bij matige opwarming, we zouden ons over het algemeen goed kunnen aanpassen aan klimaatverandering en tot het einde van de eeuw zelfs de wereldwijde opbrengsten met bijna 20% kunnen verhogen.

Daarbij, de toename van atmosferische CO ₂ deels toe te schrijven aan de opbrengstverhoging voor sommige gewassen, vanwege positieve effecten op de efficiëntie van fotosynthese", zegt Zabel.

Sterke opwarming bedreigt aanpassing

Als de opwarming van de aarde kan worden beperkt tot minder dan 1,5 graad Celsius, zoals gespecificeerd in de Overeenkomsten van Parijs, de simulaties suggereren dat 85% van het wereldwijde akkerland optimaal kan worden verbouwd met reeds beschikbare cultivars.

Hoe sterker de opwarming, hoe meer nieuwe cultivars er nodig zullen zijn en hoe groter het risico dat de benodigde lokaal aangepaste cultivars die de veranderde lokale omstandigheden aankunnen niet beschikbaar zijn.

"In het ergste geval bijna 40% van het wereldwijde akkerland zou nieuwe cultivars kunnen vereisen, waarvan sommige eigenschappen zouden moeten hebben die momenteel niet bestaan, " zegt Zabel. Daarbij, een kritisch punt is dat dit zelfs wereldwijd belangrijke productieregio's treft, zoals de Corn Belt van Noord-Amerika, 's werelds belangrijkste regio voor de productie van maïs.

"In aanvulling, er zijn enkele regio's waar cultivaraanpassing niet mogelijk zal zijn, bijvoorbeeld door een verandering in toekomstige neerslag en mogelijke droogtes, ", zegt Zabel. De simulaties houden rekening met lokale en regionale effecten van klimaatverandering, en maakt het daarom mogelijk om regio's te identificeren waar lokaal aangepaste cultivars bijzonder gunstig kunnen zijn voor de opbrengsten. Deze omvatten grote delen van Europa, China en Rusland. Echter, in andere delen van de wereld, waaronder Turkije, Noordoost Brazilië, Texas, Kenia en delen van India:aangepaste cultivars zullen naar verwachting weinig of geen effect hebben op de opbrengsten, als gevolg van een vermindering van het beschikbare water voor gewassen.

Innovatieve en efficiëntere kweekmethoden bieden een mogelijke oplossing. "Conventionele fokbenaderingen duren vaak jaren, Zabel zegt. "Nieuwe methoden zoals CRISPR-Cas kunnen helpen om sneller en gerichter benodigde cultivars te ontwikkelen die specifiek zijn aangepast aan de lokale omstandigheden, ' voegt Zabel toe.

De studie verschijnt in het tijdschrift Global Change Biologie .