Mohla by klimatická zmena skutočne pomôcť poľnohospodárom?

Mohla by klimatická zmena skutočne pomôcť poľnohospodárom?

Tento článok sa pôvodne objavil na FactCheck.org ako súčasť ich série SciCheck.

Poslanec Lamar Smith povedal, že „alarmisti“ zmeny klímy ignorujú „pozitívne vplyvy“ väčšieho množstva oxidu uhličitého v atmosfére, ako je napríklad zvýšená produkcia a kvalita potravín. Ale vplyv zvýšeného COdvaúrovne poľnohospodárstva je komplikovanejšie než to – a ďalejzostatok, pravdepodobne negatívny, najmä v budúcnosti.



Okrem iných faktorov, atmosféra s väčším množstvom COdvazvyšuje výnosy plodín v krátkodobom horizonte prostredníctvom zvýšenej rýchlosti fotosyntézy. Z dlhodobého hľadiska viacerí odborníci povedali spoločnosti SciCheck pozitívny účinok zvýšeného COdvana plodinách sa zníži a negatívne vplyvy zmeny klímy, ako sú vyššie teploty a extrémne zrážky, budú narastať.

Smith, predseda Snemovne reprezentantov pre vedu, vesmír a technológiu, uviedol svoje tvrdenie v júli 24 uverejnenom v Daily Signal, spravodajskom webe, ktorý vytvorila konzervatívna Heritage Foundation:

„Vyššia koncentrácia oxidu uhličitého v našej atmosfére by pomohla fotosyntéze, ktorá zase prispieva k zvýšenému rastu rastlín. To koreluje s väčším objemom produkcie potravín a kvalitnejších potravín. Štúdie ukazujú, že plodiny by využívali vodu efektívnejšie a vyžadovali by menej vody. A chladnejšie oblasti pozdĺž farmy zažijú dlhšie vegetačné obdobia.“

Smith vo svojom tvrdení tiež tvrdil: „Američania by si mali byť vedomí negatívnych aj pozitívnych vplyvov oxidu uhličitého v atmosfére,“ dodal: „Ako môžeme bez celého príbehu očakávať objektívne vyhodnotenie problémov zahŕňajúce klimatické zmeny?'

SciCheck súhlasí. Nižšie sa SciCheck pozrie na výhody a nevýhody zvýšeného COdvao poľnohospodárstve.

Klesajúca návratnosť oxidu uhličitého

Kalifornská pšenica cez Shutterstock

Poďme sa pozrieť na Smithove tvrdenia jeden po druhom. Po prvé, pomáha „vyššia koncentrácia oxidu uhličitého v našej atmosfére... fotosyntéze, ktorá zase prispieva k zvýšenému rastu rastlín“, ako povedal Smith?

Áno, ale k veci.

Počas fotosyntéza rastliny využívajú energiu zo slnečného žiarenia na premenu COdvaa vody na kyslík a glukózu, molekulu cukru. Rastliny potom uvoľňujú kyslík zo svojich listov, ale tiež kombinujú kyslík s glukózou na výrobu energie pre rast prostredníctvom iného procesu nazývaného dýchanie.

Medzivládny panel OSN pre zmenu klímy (IPCC) z roku 2014 správa hovorí, že zvýšený atmosférický COdva„prakticky určite zlepšila efektívnosť využívania vody a výnosy“. Takže Smith má pravdu, že viac COdvavedie k väčšej fotosyntéze, čo koreluje so zvýšenými výnosmi plodín. A má tiež pravdu, že „[štúdie] naznačujú, že plodiny by efektívnejšie využívali vodu“ v atmosfére s väčším množstvom COdva.

Ale IPCC dodáva, že COdvaúčinok má väčší vplyv na pšenicu a ryžu ako na kukuricu a cukrovú trstinu.

[ Tu je návod, ako zmena klímy ovplyvní vaše raňajky. ]

Fotosyntéza v pšenici a ryži sa viac spolieha na COdvav atmosfére, zatiaľ čo kukurica a cukrová trstina sa počas fotosyntézy viac spoliehajú na „vnútorný cyklus“, Jerry Hatfield , riaditeľ Národného laboratória pre poľnohospodárstvo a životné prostredie Ministerstva poľnohospodárstva USA, vysvetlil telefonicky.

Inými slovami, zvýšený COdvanezvyšuje úrodu plodín rovnomerne vo všetkých oblastiach.

Hatfield, ktorý bol tiež súčasťou procesu IPCC, ktorý dostal 2007 Nobelova cena za mier a ktorý v súčasnosti pôsobí v osobitnom výbore IPCC, tiež vysvetlil, že pozitívne vplyvy COdvamôže v budúcnosti „dosiahnuť bod klesajúceho výnosu“ alebo „saturácie“. Čo to znamená?

Práve teraz je koncentrácia COdvav atmosfére je niečo vyše 400 častíc na milión, podľa NASA . (Pre porovnanie, pred rokom 1950 bola hladina COdvaneprekročila 300 ppm už stovky tisíc rokov.)

Hatfield povedal SciCheck, že rastliny dosiahnu COdvasaturácia na úrovni približne 550 až 600 ppm, v tomto bode „nebude tým viac plynu také prospešné“.

v e-maile Frances Moore , odborný asistent, ktorý študuje vplyv zmeny klímy na poľnohospodárstvo na Kalifornskej univerzite v Davis, to vyjadril takto: “Môj výskum ukazuje, že vyšší COdvakoncentrácie sú prospešné pre plodiny, ale tento účinok rýchlo klesá pri vyšších a vyšších koncentráciách, pretože rast rastlín je obmedzený inými živinami.

Vyššie úrovne COdvanemusí byť nevyhnutne škodlivé pre plodiny, dodal Hatfield. Napriek tomu „vieme tak málo o účinkoch super vysokých koncentrácií COdvana rast rastlín,“ povedal.

Pri náraste o 3 ppm ročne, miera v rokoch 2015 a 2016, podľa Národného úradu pre oceán a atmosféru , by Zem dosiahla nasýtenie ešte pred koncom storočia. Od roku 1960 miera kolíše, takže by sa mohla znižovať, ale trend vo všeobecnosti ukazuje rastúcu mieru.



Lepšia kvalita potravín?

Smith vo svojom op-ed tiež uviedol, že zvýšenie COdvasúvisí s „kvalitnejším jedlom“. Spoločnosť SciCheck oslovila jeho kanceláriu, aby objasnila, čo mal predseda na mysli pod pojmom „lepšia kvalita“.

Alicia Criscuolo, tlačová asistentka pre House science committee, povedal spoločnosti SciCheck e-mailom: „Predseda Smith používa pojem „kvalita“ na zahrnutie širokej škály výhod,“ ako napr.zvýšenie produkcie a veľkosti rastlín pestovaných v COdvazlepšené prostredie“ a „zvýšená koncentrácia vitamínu C, ktorá je výsledkom zvýšeného COdvavystavenie.'

Konkrétne jeho kancelária poukázala SciCheck na dva dokumenty, jeden o jahodách a druhý o kyslých pomarančoch.

The papier o jahodách, uverejnené v r Výskum fotosyntézy v roku 2001 presne nedospel k záveru, že sa zvýšil COdva„vedie k zvýšeniu biomasy a celkovej produkcie jahôd,“ ako uviedol Criscuolo v e-maile.

Skôr štúdia, ktorej autorom je spolupracovník USDA James A. Bunce , skúmal, ako iné faktory, ako je teplota a kvalita pôdy, ovplyvnili sklon rastliny jahôd zvýšiť rýchlosť fotosyntézy v prostredí so zvýšeným obsahom COdvaúrovne.Zatiaľ čo štúdia ukázala, že jahody fotosyntetizujú viac so zvýšeným COdvanehľadelo na množstvo ani kvalitu jahôd.

[ Panel odborníkov na vzdelávanie diskutuje o vyučovaní klimatických zmien v triede. ]

The papier o kyslých pomarančoch, uverejnené v časopise Poľnohospodárstvo, ekosystémy a životné prostredie v júni 2002,zistili, že pri 75-percentnom zvýšení COdvahladiny — od 400 ppm do 700 ppm — zdvojnásobuje produkciu ovocia a tiež zvyšuje koncentráciu vitamínu C v ovocnej šťave o 7 percent.

Pri tejto štúdii je dôležité poznamenať dve veci. Po prvé, jeho hlavný autor, SherwoodB. Idso , je predsedom spolku Centrum pre štúdium oxidu uhličitého a globálnej zmeny , nezisková organizácia, ktorá popiera čo zvýšilo COdvaspôsobuje globálne otepľovanie. Po druhé, kyslé pomaranče by sa nemali zamieňať s odšťavovaním pomarančov. Na výrobu sa väčšinou používajú kyslé pomaranče marmeláda .

Pýtala sa aj spoločnosť SciCheck Samuel S. Myers , vedúci výskumný pracovník na Harvarde, ktorý študuje vplyv zmeny klímy na ľudské zdravie, čo si myslí o myšlienke, že zvyšuje atmosférický COdvapovedie k „lepšej kvalite potravín“, ako povedal Smith.

„Rep. Smithovo tvrdenie o lepšej kvalite potravín je čistý výmysel.“

„Rep. Smithovo tvrdenie o lepšej kvalite potravín je čistý výmysel,“ povedal pre SciCheck e-mailom. „Všetky naše výskumy ukazujú, že rastúce koncentrácie COdvaznížiť nutričnú hodnotu plodín základných potravín“, ako je pšenica, jačmeň a ryža. „Ukázali sme... že plodiny základných potravín strácajú značné množstvo železo, zinok , a bielkoviny (kritické živiny pre ľudské zdravie) pri pestovaní v podmienkach na otvorenom poli“ pri zvýšenej COdvaúrovni, povedal, hoci vedci nie ste si istí prečo zvýšený COdvavedie k zníženiu živín v základných plodinách.

V skutočnosti začiatkom tohto mesiaca Myers a kolegovia publikovali a papier v Environmentálne zdravotné perspektívy ktorý zistil, že „ďalších 1,6 percenta alebo 148,4 milióna svetovej populácie môže byť vystavených riziku nedostatku bielkovín“ kvôli zvýšenému COdvaúrovne.

Dlhšie vegetačné obdobia?

Vo svojom op-ed Smith tiež tvrdil, že v dôsledku zvýšeného COdva, „chladnejšie oblasti pozdĺž farmárskeho pásu zažijú dlhšie vegetačné obdobia.“ To je pravda, ale aj teplejšie regióny, ako napríklad južné štáty, budú mať v dôsledku zmeny klímy negatívne dôsledky.

Na podporu svojho tvrdenia Smithova kancelária poukázala na SciCheck na jún 2014 papier v Príroda podľa Melissa Reyes-Fox , technik na USDA a ďalší. Dokument vysvetľuje, že vedci už predtým našli dôkazy, ktoré naznačujú, že globálne otepľovanie spôsobilo predĺženie vegetačného obdobia v miernych a polárnych oblastiach Zeme.

Reyes-Fox a jej skupina zistili, že dlhšie vegetačné obdobie, najmä keď je voda limitujúcim faktorom, „nie je spôsobené samotným otepľovaním, ale aj vyšším množstvom CO v atmosfére“.dvakoncentrácie.” Vedci sa však nepozreli na potravinárske plodiny, ale na trávnaté plochy vo Wyomingu.

[ Tu je návod, ako hovoriť o zmene klímy s popieračom. ]

Napriek tomu IPCC z roku 2014 správa hovorí s „veľkou istotou, že otepľovanie prospelo produkcii plodín v niektorých regiónoch s vysokou zemepisnou šírkou, ako je severovýchodná Čína alebo Spojené kráľovstvo“, a že „polohy s vysokou zemepisnou šírkou sa vo všeobecnosti stanú vhodnejšími pre plodiny“. Je to čiastočne spôsobené tým, že „pokles výskytu mrazov povedie k dlhším vegetačným obdobiam,“ uvádza sa v správe.

Avšak toto „šírenie zemepisnej šírky oblastí pestovania v chladnom podnebí smerom k pólom... môže byť do značnej miery kompenzované znížením produkcie plodín v stredných zemepisných šírkach v dôsledku zníženia zrážok a zvýšenia teploty,“ dodáva IPCC. 'V tropických systémoch, kde dostupnosť vlhkosti alebo extrémne horúčavy namiesto mrazu obmedzujú dĺžku vegetačného obdobia, existuje pravdepodobnosť, že dĺžka vegetačného obdobia a celková vhodnosť pre plodiny sa zníži.'

Menej mrazivých dní môže tiež negatívne ovplyvniť ovocné a orechové stromy, povedal Hatfield z USDA pre SciCheck. The IPCC a Program globálnej zmeny USA urobiť podobné závery vo svojich správach.

Správa o globálnych zmenách napríklad vysvetľuje, že ovocné a orechové stromy „majú potrebu chladenia v zime“ alebo počet hodín v roku, keď sú teploty medzi 32 a 50 stupňami Fahrenheita, v rozsahu od 200 do 2 000 hodín v závislosti od typu strom. Tieto teploty signál ovocné stromy, aby sa na jar rozvinuli kvetné puky.

Ale nie všetky plodiny a nie všetky regióny budú ovplyvnené rovnakým spôsobom.

„Prognózy ukazujú, že mrazivé požiadavky na ovocné a orechové stromy v Kalifornii nebudú splnené do polovice až konca tohto storočia,“ uvádza sa v správe Global Change. Správa však dodáva, že vedci očakávajú, že jablká na severovýchode budú mať dostatok chladiacich hodín po zvyšok storočia, hoci to nemusí byť prípad sliviek a čerešní v regióne.

Správa IPCC tiež poukazuje na to, že „Niekoľko štúdií predpokladalo negatívny vplyv klimatických trendov na výnosy pre viacročné stromy vrátane jabloní vo východnom Washingtone… a čerešní v Kalifornii… hoci COdvazvýšenie môže kompenzovať niektoré alebo všetky tieto straty.“

Projekcie pre víno a kávu sú ešte menej priaznivé. Rastúce teploty spojené so stúpajúcim COdvaemisie pravdepodobne znížia plochu vhodnú pre hrozno používané na výrobu najkvalitnejších vín „o viac ako 50 percent do konca tohto storočia,“ uvádza správa Global Change. URL | Detail

'> A produkcia kávy v Kostarike, Nikarague a Salvádore sa podľa správy IPCC „zníži o viac ako 40 percent“.

Nespoľahlivé zrážky

Smith sa nezaoberal tým, ako môžu zmeny zrážok ovplyvniť poľnohospodárstvo v budúcnosti. Všetci odborníci, s ktorými spoločnosť SciCheck hovorila, však zdôraznili dôležitosť spoľahlivej dostupnosti vody okrem teploty a COdva, pre rastlinnú výrobu a kvalitu. Z tohto dôvodu stojí za to načrtnúť, ako klimatické zmeny zmenia vzorce zrážok.

Po prvé, ako SciCheck už napísal , vedci sú si istejší, keď spájajú počasie súvisiace s teplotou s globálnym otepľovaním, než keď spájajú zmeny zrážok s globálnym otepľovaním. Stále však existuje veľa dôkazov, ktoré naznačujú, že globálne otepľovanie ovplyvní zrážky na celom svete.

Hatfield z USDA vysvetlil, že plodiny vo všeobecnosti preferujú stabilné zrážky počas leta, kedy dochádza k najväčšiemu rastu. Ale klimatické zmeny v dôsledku zvýšeného COdva, spôsobuje v USA viac zrážok v podobe jarných búrok.

Správa o globálnych zmenách to tiež uvádza.

[Ako ovplyvní zmena klímy ekonomiku? Záleží na tom, kde bývate.]

Stredozápad napríklad zaznamenáva „rastúcu intenzitu búrok a posun modelov zrážok smerom k väčším jarným zrážkam,“ uvádza sa v správe. Najmä v Iowe nedošlo k zvýšeniu úhrnu zrážok za rok, ale došlo k „veľkému nárastu počtu dní s výdatnými zrážkami,“ dodáva správa.

Extrémne zrážky sú pre plodiny zlé z viacerých dôvodov, jedným z nich je, že vedú k erózii pôdy. Počas týchto poveternostných udalostí sa živiny z pôdy vyplavujú do blízkych jazier a riek a znečisťujú ich. Extrémne zrážky potom spôsobujú, že pôda je menej schopná podporovať rast plodín, dodáva správa Global Change.

Ešte viac nevýhod COdva

Zvýšené COdvamôže tiež negatívne ovplyvniť produkciu plodín tým, že neúmerne prospeje burine, hovorí Global Change správa . Hatfield pre SciCheck vysvetlil, že burina je geneticky rôznorodá a v dôsledku toho sa dokáže prispôsobiť meniacemu sa prostrediu. Plodiny sú na druhej strane štandardne inbredné a geneticky jednotné. Z tohto dôvodu nie sú tak adaptabilné na meniace sa prostredie.

Existujú aj ďalšie negatívne účinky spaľovania fosílnych palív — napríklad zvýšenie prízemného ozónu, ktorýbráni fotosyntéze a ďalším dôležitým funkciám rastlín, ako vysvetľuje IPCC správa .„To má za následok zakrpatené plodiny, horšiu kvalitu plodín a znížené výnosy... a predstavuje rastúcu hrozbu pre globálnu potravinovú bezpečnosť,“ dodáva správa.

Celkovo každý odborník, s ktorým SciCheck hovoril, uviedol čistý vplyv COdvaa klimatická zmena spôsobí, že produkcia plodín a kvalita budú v budúcnosti horšie, nie lepšie.

'Aj keď môže dôjsť k malému oplodneniu zvýšeného COdvana rast rastlín bude tento nárast viac ako kompenzovaný klimatickými zmenami, ktoré spôsobujú zvýšené teploty, zmeny zrážok a komplexné zmeny v poľnohospodárskych škodcoch, patogénoch a opeľovačoch.

Napríklad Myers z Harvardu pre SciCheck povedal,'Aj keď môže dôjsť k malému oplodneniu zvýšeného COdvana rast rastlín bude tento nárast viac ako kompenzovaný klimatickými zmenami, ktoré spôsobujú zvýšené teploty, zmeny zrážok a komplexné zmeny v poľnohospodárskych škodcoch, patogénoch a opeľovačoch.

Moore z Kalifornskej univerzity v Davise nám tiež povedal: „Vzhľadom na COdvahnojením a vplyvom vyšších teplôt, zisťujeme, že pri veľmi malom oteplení (t. j. jeden stupeň Celzia) môže byť čistým efektom mierne zvýšenie výnosov plodín. (Od roku 1880 sa Zem oteplila už takmer o 1 stupeň Celzia, podľa NASA .)

Moore však dodal, že „pri vyšších úrovniach otepľovania negatívny účinok vyšších teplôt rýchlo prevládne nad pozitívnym účinkom COdvahnojenie, čo spôsobuje výrazný pokles výnosov plodín, a to aj v Spojených štátoch. A to dokonca nezohľadňuje ďalšie negatívne účinky, ako sú „rušivé zrážky“ a prínosy pre burinu, povedala.

Takže Smith má pravdu, že zvýšenie CO má niekoľko pozitívnych stránokdvav atmosfére,ale čistý dopad je pravdepodobne negatívny, najmä v budúcnosti.

[ Ako farmári pretvárajú poľnohospodárstvo pre meniace sa podnebie? ]