Снижение урожайности, вызванное изменением климата, может быть компенсировано за счет адаптации сорта, и глобальное производство может даже увеличиться.
Глобальное сельское хозяйство является одним из основных факторов изменения климата и сильно зависит от него. Повышение температуры является одной из основных причин снижения урожайности. Поэтому перед аграрным сектором стоит серьезная задача адаптации к изменению климата для обеспечения продовольственной безопасности в будущем. Согласно новому исследованию, проведенному международными исследователями, использование адаптированных к местным условиям сортов может в значительной степени способствовать достижению этой цели. Исследование проводилось под руководством географа LMU доктора Флориана Забеля.
Для четырех различных климатических сценариев он и его коллеги смоделировали воздействие изменения климата на глобальное производство кукурузы, риса, сои и пшеницы и исследовали, как адаптированные к местным условиям сорта повлияют на урожайность. Таким образом, сценарии представляют собой различные социально-экономические сценарии, которые приводят к повышению температуры в среднем на 1,4-3,9°C в среднем по миру.
Наши результаты показывают, что, по крайней мере, при умеренном потеплении, мы могли бы в целом хорошо адаптироваться к изменению климата и даже увеличить глобальные урожаи почти на 20% до конца века. Таким образом, увеличение атмосферного CO2 отчасти объясняется к повышению урожайности некоторых сельскохозяйственных культур благодаря положительному влиянию на эффективность фотосинтеза». - говорит Забель.
Сильное потепление угрожает адаптации
Если глобальное потепление удастся сдержать на уровне ниже 1,5°C, как указано в Парижских соглашениях, моделирование предполагает, что 85% мировых пахотных земель можно будет оптимально обрабатывать уже имеющимися сортами.
Чем сильнее потепление, тем больше потребуется новых сортов и тем выше риск того, что необходимые сорта, адаптированные к местным условиям, способные справиться с изменившимися местными условиями, не будут доступны.
«В худшем случае почти 40% мировых пахотных земель могут потребовать новых культурных сортов, некоторые из которых должны будут обладать качествами, которых в настоящее время не существует», - говорит Забель. Таким образом, критическим моментом является то, что это затрагивает даже глобально важные производственные регионы, такие как Кукурузный пояс Северной Америки, самый важный в мире регион для производства кукурузы.
«Кроме того, есть некоторые регионы, где адаптация сорта невозможна, например, из-за изменения количества будущих осадков и возможной засухи», - говорит Забель. Моделирование учитывает местные и региональные последствия изменения климата и, следовательно, позволяет определить регионы, где адаптированные к местным условиям сорта могут быть особенно полезными для урожайности. К ним относятся большие территории Европы, Китая и России. Однако в других частях мира, включая Турцию, Северо-Восточную Бразилию, Техас, Кению и некоторые районы Индии, адаптированные сорта, по прогнозам, практически не влияют на урожайность из-за сокращения доступной воды для сельскохозяйственных культур.
Инновационные и более эффективные методы разведения предлагают возможное решение. «Обычные подходы к разведению часто занимают годы», - отмечает Забель. «Новые методы, такие как CRISPR-Cas, могут помочь в разработке необходимых сортов, специально адаптированных к местным условиям, быстрее и более целенаправленно», - добавляет Забель.