Это согласно новому исследованию, проведенному учеными из Университета Восточной Англии и опубликованному 20 марта в журнале Environmental Research Letters IOP Publishing, в котором впервые были оценены глобальные последствия экстремальных температур и повышенных уровней углекислого газа. (CO2) при производстве кукурузы, пшеницы и сои.
Более ранние исследования показали, что изменение климата, согласно прогнозам, приведет к снижению урожайности кукурузы во всем мире к концу столетия в рамках сценария «обычного ведения дел» в отношении будущих выбросов парниковых газов; однако это новое исследование показывает, что включение эффектов волн тепла, которые не учитывались в предыдущих расчетах моделирования, может удвоить потери урожая.
Ведущий автор исследования Дельфин Деринг из Центра исследований изменения климата Тиндаля при Университете Восточной Англии сказала: «Случаи экстремальных температур, вызванные значительным повышением средней глобальной температуры, могут нанести вред посевам на любом этапе. их развития, но особенно вокруг цветков – период цветения растения.
«На этом этапе экстремальные температуры могут привести к снижению стерильности пыльцы и уменьшению завязывания семян, что значительно снижает урожайность сельскохозяйственных культур."
Воздействие на пшеницу и сою, вероятно, будет менее значительным, в первую очередь из-за эффекта удобрения, который повышенный уровень CO2 может оказать на эти культуры.
У растений СО2 играет центральную роль в процессе фотосинтеза – механизма, с помощью которого они создают пищу из солнечного света, СО2 и воды. Когда в атмосфере больше CO2, листья растений могут улавливать его, что приводит к общему увеличению биомассы растения.
Кроме того, в этих условиях растения могут более эффективно управлять водопользованием, что приводит к лучшей устойчивости к эпизодам засухи. Однако неясно, действительно ли эти эффекты удобрения CO2 будут иметь место в поле из-за взаимодействия с другими факторами.
Исследователи обнаружили, что если эффект удобрения CO2 действительно произойдет, урожайность пшеницы и сои, как ожидается, вырастет в течение 21 века при сценарии «обычного ведения дел»; однако прогнозируется, что это увеличение будет в значительной степени компенсировано воздействием волн тепла, поскольку эти растения по-прежнему уязвимы к воздействию экстремальных температур.
Положительное влияние на урожайность сои будет компенсировано на 25 процентов, а положительное влияние на пшеницу будет компенсировано на 52 процента.
Исследователи из Центра исследований изменения климата Тиндаля (Университет Восточной Англии, Норидж), Исследовательского института Грантема по изменению климата и окружающей среде (Лондонская школа экономики и политических наук, Лондон) и Центра глобального изменения окружающей среды и климата (МакГилл) University, Montreal), пришли к своим результатам, используя глобальную модель сельскохозяйственных культур PEGASUS для моделирования реакции урожайности на 72 сценария изменения климата, охватывающих 21 век.
В исследовании также были выявлены конкретные области, где ожидается, что периоды сильной жары окажут наибольшее негативное влияние на урожайность сельскохозяйственных культур.
Некоторые из наиболее пострадавших районов являются ключевыми для растениеводства, например, кукурузный пояс в Северной Америке. Если не принимать во внимание эффекты удобрения CO2, исследователи обнаружили чистое снижение урожайности всех трех культур, усиленное сильным тепловым стрессом, для пяти ведущих стран-производителей каждой культуры.
«Наши результаты показывают, что изменение климата, как ожидается, окажет негативное влияние на урожай кукурузы, в то время как воздействие на пшеницу и сою в целом положительное, если только эффекты удобрения CO2 не были переоценены», – продолжил Деринг.
«Однако экстремальный тепловой стресс, усиленный« обычным делом », значительно снижает благотворное влияние этих двух культур. Политика смягчения последствий изменения климата поможет снизить риски серьезных негативных воздействий на кукурузу во всем мире и снизить риски экстремального теплового стресса, который угрожает мировому производству сельскохозяйственных культур."