In een ongekende poging om te begrijpen hoe gewassen zullen reageren op toekomstige klimaatomstandigheden, hebben wetenschappers een 30 jaar durend experiment uitgevoerd dat de verwachte veranderingen in temperatuur, neerslag en atmosferische kooldioxideniveaus simuleert. De bevindingen bieden waardevolle inzichten in de veerkracht van belangrijke gewassen en bieden richtlijnen voor het ontwikkelen van aanpassingsstrategieën om de gevolgen van klimaatverandering te verzachten.

Experimentele opzet en duur

Het experiment, bekend als het Free Air Concentration Enrichment (FACE)-project, werd uitgevoerd op meerdere onderzoekslocaties in de Verenigde Staten en Europa. Het omvatte het verbouwen van verschillende gewassoorten, waaronder tarwe, rijst, sojabonen en maïs, in veldomstandigheden in de open lucht. De experimentele percelen werden blootgesteld aan verhoogde niveaus van kooldioxide (CO2) en temperatuur, terwijl ook de hoeveelheid water die beschikbaar was voor de planten werd gemanipuleerd.

Het experiment besloeg drie decennia, waardoor onderzoekers de effecten van langdurige blootstelling aan gesimuleerde toekomstige klimaatomstandigheden op de groei, opbrengst en kwaliteit van gewassen konden observeren. De uitgebreide gegevens die gedurende deze periode zijn verzameld, bieden een unieke kans om de kwetsbaarheid van belangrijke gewassen voor klimaatverandering te beoordelen en potentiële aanpassingsstrategieën te identificeren.

Belangrijkste bevindingen

1. Opbrengstimpact :De verhoogde CO2-niveaus stimuleerden in de meeste gevallen de gewasgroei en verhoogde de opbrengst. De algehele opbrengstwinst werd echter vaak tenietgedaan door de negatieve effecten van hogere temperaturen en verminderde beschikbaarheid van water.

2. Veerkracht van het gewas :Uit het onderzoek blijkt dat er verschillen zijn in de veerkracht van gewassen tegen veranderende klimaatomstandigheden. Sommige gewassen, zoals tarwe en sojabonen, vertoonden een groter vermogen om zich aan te passen aan het gesimuleerde toekomstige klimaat dan andere, zoals rijst en maïs.

3. Efficiëntie van watergebruik :Gewassen die onder verhoogde CO2-omstandigheden werden geteeld, vertoonden over het algemeen een verbeterde efficiëntie van het watergebruik, wat aangeeft dat ze potentieel kunnen gedijen in drogere omgevingen.

4. Voedingsinhoud :Uit het experiment bleek onder de gesimuleerde klimaatomstandigheden een lichte vermindering van de voedingswaarde van bepaalde gewassen, vooral wat betreft eiwitten en micronutriënten.

Implicaties voor aanpassing

De bevindingen van dit langetermijnexperiment hebben aanzienlijke implicaties voor de ontwikkeling van aanpassingsstrategieën in de landbouw om het hoofd te bieden aan de klimaatverandering. Het onderstreept het belang van het veredelen van gewasvariëteiten met verbeterde hittetolerantie, droogteresistentie en veerkracht tegen veranderende CO2-niveaus. Bovendien kunnen het verbeteren van waterbeheerpraktijken en het toepassen van innovatieve technologieën de negatieve effecten van klimaatverandering op de gewasproductie helpen verzachten.

Het 30 jaar durende FACE-experiment biedt wetenschappers, beleidsmakers en boeren een waardevolle hulpbron om weloverwogen beslissingen te nemen over gewasbeheerstrategieën in een veranderend klimaat. Door toekomstige klimaatomstandigheden te simuleren, biedt het experiment inzicht in de uitdagingen waarmee de landbouw te maken zal krijgen en begeleidt het de ontwikkeling van oplossingen om de voedselzekerheid in een opwarmende wereld te garanderen.