Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Klimaændringer for at skabe landbrugsjord i nord, men for miljøomkostninger, undersøgelse afslører

Globale klimadrevne landbrugsgrænser til RCP8.5 2060-2080. Områder, der overgår fra ingen nuværende egnethed til større råvareafgrøder til egnethed til en eller flere afgrøder, er afbildet med blåt, mens i øjeblikket ubearbejdede områder, der overgår til egnethed til flere større råvareafgrøder, er vist med rødt. Farveintensitet angiver niveauet af overensstemmelse mellem simuleringer drevet af forskellige GCM'er for RCP 8.5 -strålingskoncentrationsvejen. Terrestriske områder i hvidt er enten i øjeblikket velegnede til mindst en modelleret afgrøde eller, ikke egnet til modellerede afgrøder under de forventede klimatiske forhold. Egnethed under nuværende og forventede klimaer er defineret som en universel aftale om egnethedsmetoder (EcoCrop, Maxent, Frekvens af ekstreme temperaturer). Kredit:Hannah et al. 2020

Klimaændringer for at skabe landbrugsjord i nord, Men for miljøomkostninger, Studie afslører

I en opvarmende verden, Canadas nord kan blive vores fremtidens brødkurv - men denne nye "landbrugsgrænse" udgør også miljøtrusler fra øgede kulstofemissioner til forringet vandkvalitet, ifølge den første undersøgelse nogensinde med forskere fra University of Guelph

Forskerteamet modellerede udsigterne til at dyrke store fødeafgrøder i potentielt nyt landbrugsjord, der kan komme til rådighed, efterhånden som klimaændringer ændrer vækstsæsoner verden over.

"Områder, der i øjeblikket ikke er egnede til landbrug, vil sandsynligvis blive egnede inden for de næste 50 til 100 år, "sagde Krishna Bahadur KC, adjungeret professor og forsker ved Institut for Geografi, Miljø og geomatik (GEG).

Forskerne fandt Jordens landbrugslandmasse kunne stige med næsten en tredjedel, herunder store nye landbrugsmuligheder i Canada og Ruslands nord, men ikke uden større miljøpåvirkninger såsom jordens kulstofemissioner, tab af biodiversitet og fald i vandkvaliteten.

"Efterhånden som nuværende landområder bliver mindre egnede, der kommer pres på at udvikle nye grænser, og det kommer til at medføre en lang række store miljøkonsekvenser som frigivelse af hidtil usete mængder kulstof i atmosfæren, som derefter frembringer yderligere klimaforandringer, "sagde Lee Hannah, senior forsker i klimaændringer, Conservation International og hovedforfatter af papiret.

Udgivet for nylig i PLOS One , undersøgelsen kombinerede fremskrivninger for temperatur og nedbør fra 17 globale klimamodeller med landbrugsmodeller, der forudsiger egnethed til dyrkning af 12 globalt vigtige fødeafgrøder.

"Vi brugte fremskrivninger af klimaforandringer og afgrødevidenskabelige data til at se, hvad vi måske kan vokse i disse regioner, "sagde Krishna.

Områder, der kan blive nyligt egnede til en afgrøde eller flere afgrøder-såkaldte klimadrevne landbrugsgrænser-dækker et areal, der svarer til mere end 30 procent af den landmasse, der allerede dyrkes på verdensplan.

Kredit:Arrell Food Institute

Globalt set undersøgelsen fandt frem til, at potentielle dyrkede områder forventes at være mest omfattende i de nordlige boreale regioner. Mere end halvdelen af ​​landmassen ligger i Canada (4,2 millioner kvadratkilometer) og Rusland (4,3 millioner kvadratkilometer).

I Canada, fire afgrøder - hvede, kartofler, majs og soja-er koldtolerante nok til at vokse i mere nordlige regioner under klimaændringer, ifølge undersøgelsen.

Med længere vækstsæsoner, hvede og kartofler kan være egnede til dyrkning på tværs af de nordlige områder af de fleste provinser og store dele af de nordvestlige territorier og Yukon. Majs og soja kunne også dyrkes længere mod nord, om end mindre omfattende.

Dyrkning af mad på nye områder kan fremme økonomisk udvikling, reducere fattigdom og fødevaresikkerhed i Canadas nord, sagde forskerne.

På samme tid, teamet opfordrer politikerne til at afbalancere behovet for mere mad med de potentielle miljøpåvirkninger af mere udbredt landbrug.

"Afvejningerne mellem miljøhensyn og fødevareproduktion kan være meget betydelige, "sagde medforfatter prof. Evan Fraser, direktør for U for G's Arrell Food Institute. "Vi er nødt til at tænke grundigt over miljømæssig bæredygtighed. Og enhver tanke om at udvikle landbruget for at drage fordel af længere vækstsæsoner på grund af klimaændringer skulle være opmærksom på den rolle, som indfødt regeringsførelse spiller på disse områder. Mange af de områder, vores model foreslår, kan blive mere egnede til landbrug er hjemstedet for rigtig mange oprindelige samfund. "

Hvis hele jordens potentielle landbrugsgrænse blev landbrugsjord, omkring 177 gigatonn kul ville blive frigivet fra dets jord - svarende til mere end et århundredes CO2 -emissioner i øjeblikket produceret af USA, sagde Krishna.

Mere intensivt landbrug ville også true biodiversitetspunkter i Mellemamerika og de nordlige Andesbjergene, og muligvis forringe vandkvaliteten, han tilføjede.

Verden bliver nødt til at producere anslået 70 procent mere mad i 2050 for at opretholde en menneskelig befolkning på omkring 9 mia. Befolkningsestimater for slutningen af ​​århundredet spænder fra omkring 7 milliarder mennesker til mere end 16 milliarder.

Forskerne anbefaler at fremme landbrugspraksis, der sparer kulstof i jorden, såsom at efterlade nordlige tørvejord intakte. Andre muligheder omfatter skift til mere plantebaseret kost, reducere madspild, ved at anvende udbyttefremmende teknologier og bruge eksisterende dyrkningsmarker mere intensivt-selvom ingen af ​​disse strategier ville give så meget mad som at dyrke grænselandbrugsjord, sagde Krishna.

"Vi har brug for mad, men vi ønsker ikke miljøpåvirkninger. Vi skal finde en måde at balancere på. "


Varme artikler