Nedbørsændringer for nøgleafgrøder forudsagt selv med reducerede drivhusgasemissioner

Selvom mennesker snart reducerer drivhusgasemissionerne radikalt, vigtige afgrødedyrkende regioner i verden kan forvente ændringer i nedbørsmønstre inden 2040. Faktisk, nogle regioner oplever allerede nye klimatiske regimer sammenlignet med for blot en generation siden. Studiet, udgivet 11. marts i Proceedings of the National Academy of Sciences , advarer om, at op til 14 procent af jorden er dedikeret til hvede, majs, ris og sojabønner bliver tørrere, mens op til 31 procent vil være vådere.

Undersøgelsen bruger fire emissionsscenarier fra lav til høj til at forudsige tidspunktet for fremkomst (TOE) af permanente nedbørsændringer, betyder det år, hvor nedbørsændringerne forbliver permanent uden for deres historiske variation på et bestemt sted. Forskningen viser, at hurtig handling på emissioner - i tråd med Paris-aftalen fra 2015 - ville skubbe TOE-fremskrivninger dybere ind i fremtiden eller reducere størrelsen af ​​berørte områder.

Tørre regioner omfatter det sydvestlige Australien, Sydafrika, sydvestlige Sydamerika, og Middelhavet, ifølge undersøgelsen. Hvededyrkningsland i det centrale Mexico er også på vej mod en mere tør fremtid. Vådere områder omfatter Canada, Rusland, Indien og det østlige USA.

De fire afgrøder i undersøgelsen repræsenterer omkring 40 procent af det globale kalorieindtag, og forfatterne siger, at uanset hvor meget afbødning der opnås, alle regioner – både vådere og tørrere – skal investere i tilpasning, og gør det omgående i områder, der forventes at se store ændringer i de næste par årtier. Imidlertid, i scenarierne med lave drivhusgasemissioner, de fleste regioner har to-tre årtier mere at tilpasse end under højemissionsscenarier.

Lavemissionsscenarier, Forfatterne understregede, sandsynligvis indebære mindre behov for potentielt kostbar tilpasning til nye nedbørsregimer.

Hvede under varme

Tørre forhold forventes for mange store hvedeproducenter. I Australien, omkring 27 procent af hvededyrkningsland vil se mindre nedbør, under et mellememissionsscenarie. Algeriet (100 procent), Marokko (91 procent), Sydafrika (79 procent), Mexico (74 procent), Spanien (55 procent), Chile (40 procent), Tyrkiet (28 procent), Italien (20 procent) og Egypten (15 procent) er andre store producenter, der vil blive berørt. Højere emissioner betyder, at en større mængde jord bliver tør hurtigere, undersøgelsen fundet.

"Dette er helt sikkert lande, der bliver nødt til at tænke ret hurtigt, hvad de gerne vil med deres hvedeproduktion, " sagde Maisa Rojas, undersøgelsens hovedforfatter og klimatolog ved Universidad de Chile. Kolleger ved International Center for Tropical Agriculture, University of Leeds, Chiles Center for Klima- og Resiliensforskning, og Pontificia Universidad Católica de Chile (UC) var medforfatter til undersøgelsen.

"Det, vi forudsiger, er sandsynligvis konservative år for opståen, "sagde Rojas." Detekterbare nedbørsændringer er naturligvis ikke kun vigtige for landbruget, men for vandressourceforvaltning mere generelt, så vores resultater er også relevante for andre sektorer."

Forandringshastighed

Et forbløffende aspekt af undersøgelsen er, hvor hurtigt den globale nedbør ændrer sig. Udgangspunktet for sammenligning er 20 år, der spænder over 1986-2005. En håndfuld regioner har allerede krydset det "historiske" gennemsnit til et helt nyt nedbørsregime, inklusive Rusland, Norge, Canada og delene af USAs østkyst. Undersøgelsen projekterer, at op til 36 procent af alt landareal vil være vådere eller tørrere under et højemissionsscenarie.

"Landmænd, der dyrker afgrøder i disse områder, vil opleve væsentligt anderledes forhold, end de er vant til, " sagde Julian Ramirez-Villegas, en videnskabsmand med International Center for Tropical Agriculture (CIAT) og CGIAR Research Program on Climate Change, Landbrug og fødevaresikkerhed (CCAFS). "De kommer til at være helt uden for deres normale historiske miljøer, og mange landmænd kæmper allerede med historisk variation."

Områder, der ikke afspejles i undersøgelsen, vil sandsynligvis også have nedbørsændringer, sagde Rojas. Men fordi den naturlige variation i disse områder er høj, ekstrem forandring er nødvendig, før forskerne kan opdage deres fremkomsttider.

"Andre undersøgelser har undersøgt tidspunktet for fremkomsten i global temperatur og nedbør, " sagde Fabrice Lambert, en UC-professor og medforfatter. "Det interessante ved denne undersøgelse er, at vi overlejrer de klimatiske resultater med den geografiske fordeling af dyrkede arealer og vækstsæsoner for at vise, hvilke landbrugsproduktionsregioner der vil blive påvirket af nedbørsændringer, og hvor meget tid de har til at forberede sig."

Verdens mest folkerige lande, Kina og Indien, er blandt dem, der vil have meget vådere marker for de fire afgrøder, der er inkluderet i undersøgelsen, under ethvert emissionsscenarie. Procentdel af dyrket jord, der vil strække sig til høje tocifrede. Asiens andre store risproducenter, inklusive Japan, Korea og Filippinerne vil have TOE'er for øget nedbør.

Hvedemarker i Nordeuropa, De Forenede Stater, Canada og Rusland vil få højere nedbør.

Mere nedbør kan betyde højere produktion, men når det kombineres med stigende havniveauer, højere temperaturer og øget potentiale for oversvømmelse, højere produktion er ikke sikret, sagde forfatterne.

"Den præcise karakter af ændringerne er umulig at forudsige, " sagde Andy Challinor, en medforfatter og professor ved Priestley International Center for Climate ved University of Leeds. "Hvad denne undersøgelse fortæller os er, at tilpasning skal være adræt. For første gang, vi kan fortælle, hvilke ændringer der skal være klar til – og hvornår de forventes – i vores store afgrødedyrkningsområder. Forud for denne undersøgelse, de nedbørsændringer, som afgrøderne oplevede, blev anset for at være så uforudsigelige, at der ikke kunne gives nogen reelle råd."