Tilpasning til klimaændringer kræver nye kultivarer for at beskytte fødevaresikkerheden

Globalt landbrug er begge en af ​​de vigtigste drivkræfter bag klimaændringer og stærkt påvirket af dem. Stigende temperaturer er blandt hovedårsagerne til udbyttereduktioner. Derfor, landbrugssektoren står over for den store udfordring at tilpasse sig klimaforandringerne for at sikre fødevaresikkerhed i fremtiden. Ifølge en ny undersøgelse udført af internationale forskere, brugen af ​​lokalt tilpassede sorter kan bidrage væsentligt til at nå dette mål. Undersøgelsen blev ledet af LMU geograf Dr. Florian Zabel.

For fire forskellige klimascenarier, han og hans kolleger simulerede virkningerne af klimaændringer på den globale produktion af majs, ris, soja og hvede og undersøgte, hvordan lokalt tilpassede sorter ville påvirke afgrødeudbyttet. Derved, scenarierne repræsenterer forskellige socioøkonomiske veje, der resulterer i temperaturstigninger på mellem 1,4 og 3,9 grader Celsius i globalt gennemsnit.

"Vores resultater viser, at i det mindste under moderat opvarmning, vi kunne generelt godt tilpasse os klimaændringerne og endda øge det globale udbytte med næsten 20 % indtil slutningen af ​​århundredet.

Derved, stigningen i atmosfærisk CO ₂ tilskrives delvist udbyttestigningen for nogle afgrøder, på grund af positive effekter på effektiviteten af ​​fotosyntesen." siger Zabel.

Stærk opvarmning truer tilpasningen

Hvis den globale opvarmning kan begrænses til under 1,5 grader Celsius, som specificeret i Paris-aftalerne, simuleringerne tyder på, at 85 % af det globale areal med afgrøder kan dyrkes optimalt med allerede tilgængelige sorter.

Jo stærkere opvarmningen, jo flere nye sorter vil der blive brug for, og jo større er risikoen for, at en påkrævet lokalt tilpasset sort, der kan klare de ændrede lokale forhold, ikke vil være tilgængelig.

"I værste fald, næsten 40 % af den globale afgrødejord kunne kræve nye kultivarer, hvoraf nogle skulle have træk, der ikke eksisterer i øjeblikket, " siger Zabel. Derved, et kritisk punkt er, at dette endda påvirker globalt vigtige produktionsregioner, såsom Nordamerikas Corn Belt, verdens vigtigste region for majsproduktion.

"Ud over, der er nogle regioner, hvor kultivartilpasning ikke vil være mulig, på grund af en ændring i fremtidig nedbør og mulig tørke, " siger Zabel. Simuleringerne tager højde for lokale og regionale effekter af klimaændringer, og gør det derfor muligt at identificere regioner, hvor lokalt tilpassede kultivarer kunne være særligt gavnlige for udbyttet. Disse omfatter store områder af Europa, Kina og Rusland. Imidlertid, i andre dele af verden - inklusive Tyrkiet, Nordøstlige Brasilien, Texas, Kenya og dele af Indien – tilpassede kultivarer forventes at have ringe eller ingen effekt på udbyttet, på grund af en reduktion af tilgængeligt vand til afgrøder.

Innovative og mere effektive avlsmetoder tilbyder en mulig løsning. "Konventionelle avlsmetoder tager ofte år, " siger Zabel. "Nye metoder som CRISPR-Cas kunne hjælpe med at udvikle nødvendige sorter, der er specifikt tilpasset lokale forhold hurtigere og mere målrettet, " tilføjer Zabel.

Undersøgelsen vises i tidsskriftet Global forandringsbiologi .