Životno pitanje: Kako prehraniti rastuću populaciju u sve toplijem svijetu...
Klimatske promjene pogoduju nekim kulturama, a štete drugima. Njihov je utjecaj različit u različitim dijelovima svijeta: poljoprivrednici na sjeveru Zemlje mogli bi od rasta temperature čak imati i koristi, a najviše će štete nastati u najsiromašnijim dijelovima svijeta. Ipak, većina štete može se izbjeći ulaganjima u nove tehnologije i napredne poljoprivredne prakse - navodi Maja Grbić, iz čijeg opsežnog priloga za portal klimatski.hr prenosimo najzanimljivije dijelove, uz neznatne prilagodbe u opremi.
Na koji su način klimatske promjene dosad utjecale na proizvodnju hrane globalno i u pojedinim regijama, kako bi ti utjecaji mogli izgledati u budućnosti i kako rastuću populaciju prehraniti u sve toplijem svijetu? Na ta tri pitanja odgovara škotska znanstvenica Hannah Ritchie u tri članka o poljoprivredi i klimatskim promjenama objavljenima nedavno na portalu "Our World in Data". Hannah Ritchie je podatkovna znanstvenica, a u fokusu je njezina znanstvenog rada drživost okoliša, uključujući klimatske promjene, energiju, hranu i poljoprivredu, biološku raznolikost, onečišćenje zraka i krčenje šuma. Istraživačica je na Sveučilištu u Oxfordu i autorica knjige "Not the End of the World" (hrv. "Nije kraj svijeta: Kako možemo biti prva generacija koja će stvoriti održivi planet").
Prema podatcima UN-ove Agencije za hranu i poljoprivredu, globalni prinosi glavnih žitarica (pšenice, kukuruza, riže, soje) u svijetu su od 1961. godine do danas porasli za 1,5 do 2 puta, a prema posljednjim pokazateljima zbog klimatskih se promjena bilježi netopad prinosa od pet posto. Drugim riječima, svijet proizvodi sve veće količine hrane, ali bi taj rast bio još i veći da nema klimatskih promjena. U istom je razdoblju svjetska populacija porasla gotovo trostruko, s tri milijarde ljudi 1961. godine na današnjih 8,5 milijardi. Stoga je jedno od ključnih pitanja - kako prehraniti rastuću populaciju u sve toplijem svijetu.
Različiti klimatski scenariji upućuju na to da bi klimatske promjene mogle povećati prinose usjeva na višim geografskim širinama, ali negativno utjecati na prinose u tropima i suptropima. Pšenica i riža, koje kao C3 biljke imaju koristi od više ugljikova dioksida u atmosferi, mogle bi doživjeti povećanje prinosa, ali bi kukuruz, sirak i proso, koje ubrajamo u C4 biljke, mogli doživjeti pad s višim temperaturama. No prilagodbom datuma sadnje, odabirom boljih sorti usjeva i povećanjem pristupa navodnjavanju i gnojivima mogao bi se nadoknaditi potencijalni pad prinosa usjeva na globalnoj razini. U svemu tome autorica ističe i "brutalnu realnost klimatskih promjena", jer one najviše pogađaju siromašne zemlje na južnoj hemisferi, koje su najmanje odgovorne za globalno zagrijavanje.
POMOĆI ILI NAŠKODITI?
"Poljoprivreda je uvjerljivo industrija koja je najosjetljivija na klimatske promjene. Usjevima je za rast potreban CO2, voda i odgovarajuća temperatura. I u znanstvenoj javnosti postoje prijepori o tome hoće li klimatske promjene pomoći ili naškoditi prinosima usjeva. Neki tvrde da je više CO2 u atmosferi dobro jer povećava rast biljaka tzv. gnojidbom ugljikom, a drugi tvrde da više temperature smanjuju rast. Obje su tvrdnje istinite, a kombinirani utjecaji na prinose uvelike variraju ovisno o vrsti usjeva i lokaciji. Kad razmatramo netoutjecaje klime na proizvodnju hrane, moramo uzeti u obzir sva tri ključna čimbenika", navodi autorica opisujući njihov utjecaj na usjeve na temelju brojnih znanstvenih studija i klimatskih scenarija.
Ugljikov dioksid pomaže biljkama u rastu jer povećava brzinu fotosinteze i smanjuje gubitak vode kroz pore lišća. Pritom C3 biljke, poput pšenice i riže, od toga imaju više koristi, a C4 biljke (kukuruz, proso i sirak) imaju mnogo manje koristi od pojačane gnojidbe ugljikom. Trenutačno količina CO2 u zraku iznosi 420 ppm, u odnosu prema predindustrijskih 278 ppm. Kad bi ta koncentracija dosegnula 570 ppm, to bi značilo da su globalne temperature od 2 °C do 2,5 °C više nego u predindustrijskim vremenima. U tim bi uvjetima prinosi pšenice i riže porasli za 15 % - 20 %, a prinosi kukuruza i sirka vrlo slabo reagirali na takvo povećanje CO2, upućuje jedna od brojnih studija citiranih u člancima istraživačice s Oxforda.
Druge studije sugeriraju da usjevi poput soje, krumpira, rajčice i drugog povrća imaju velike prednosti u prinosu od viših razina CO2. Udvostručenje razine CO2 povećalo bi prinose soje za 22 % - 45 %, krumpira za 51 %, zelene salate za 35 % - 44 %, a rajčice za četvrtinu.
Drugi element klimatskih promjena povišene su temperature, koje također mogu pogodovati ili štetiti prinosima usjeva. Svaka sorta usjeva ima optimalnu temperaturu na kojoj najbolje raste. Ako su temperature ispod ili iznad optimalne, usjevi rastu sporije i daju manje zrno. Čak i kratka izloženost toplinskom valu ili hladnoći može oštetiti biljku. Usjevi poput kukuruza, prosa i sirka najbolje rastu na višim temperaturama; svoj optimalan rast postižu na 25 °C - 30 °C (kukuruz) i više od 30 °C (proso i sirak), a pšenica puno bolje raste na nižim temperaturama, od 15 °C do 20 °C. Zato Europa proizvodi puno pšenice, ali vrlo malo kukuruza, a proso se uglavnom uzgaja u podsaharskoj Africi i južnoj Aziji, isto kao i sirak.
KORISTI OD ZAGRIJAVANJA
Kako će više temperature utjecati na prinose, ovisi o izboru sorte usjeva i koliko je temperatura regije daleko od optimalne. Ako su lokalne temperature trenutno niže od optimalnih, zatopljenje bi moglo povećati prinose. Ako su temperature više od optimalnih, veće zagrijavanje će ih smanjiti. Za uzgoj ozime pšenice potrebne su temperature od 5 °C ili više. Na visokim geografskim širinama zatopljenje će povećati broj dana u godini kad se pšenica može sijati, čineći potencijalnu sezonu rasta dužom. Poljoprivrednici bi se mogli prebaciti na sorte usjeva s ranim sazrijevanjem kako bi imali dvije žetve u godini. Regije poput sjeverne Europe, Kanade i Rusije potencijalno mogu imati koristi od određenog zagrijavanja, a tropske regije uglavnom se suočavaju s gubitcima.
Treći klimatski faktor je dostupnost vode. Premalo vode koči fotosintezu i može dovesti do sušenja biljke, a natopljena tla smanjuju količinu kisika dostupnog korijenju, što smanjuje rast biljaka. Promjena uzoraka oborina znači da bi usjevi mogli iskusiti češću ili intenzivniju sušu ili višak vode. Autorica donosi rezultate eksperimenata na različitim usjevima. Pokazalo se da je pšenica mnogo tolerantnija na nedostatak vode nego kukuruz i doživljava manje padove prinosa tijekom suše. S druge strane, nakupljanje vode dovodi do pada prinosa pšenice i kukuruza za 25 % - 35 %.
U stvarnim uvjetima sva tri utjecaja dolaze zajedno. Razina CO2 u atmosferi raste, svijet postaje sve topliji i obrasci padalina se mijenjaju. Način na koji ti učinci međusobno djeluju ovisit će o vrsti usjeva, načinu na koji se njime upravlja i gdje se uzgaja. Ako je usjev pod navodnjavanjem, nedostatak vode je manji problem. Tako bi se žetve pšenice u sjevernoj Europi mogle povećati s klimatskim promjenama jer pšenica ima koristi od viših razina CO2, a zagrijavanje bi moglo približiti temperature optimalnim razinama. Na jugu Europe situacija je znatno drukčija. Pšenica će i dalje imati koristi od gnojidbe ugljikom, ali bi zatopljenje moglo pomaknuti temperature dalje od optimalnih.
S druge strane, u proizvodnji kukuruza u tropima i suptropima nema puno koristi od više koncentracije CO2, a temperature su već više od optimalnih, pa će veće zagrijavanje još više štetiti prinosima. Izuzetak su uvjeti suše kada više CO2 može otvoriti polusušna područja za poljoprivredu, jer biljke mogu učinkovitije iskoristiti vodu. Svemu tome treba dodati veću učestalost ekstremnih događaja poput toplinskih valova i suša koje dovode do veće varijabilnosti iz godine u godinu.
SVE MANJE PRINOSA
Kad se zbroje svi ti klimatski učinci, pitanje je kako su klimatske promjene dosad već utjecale na prinose usjeva u svijetu. Svijet se već zagrijao za oko 1,3 °C u usporedbi s predindustrijskim temperaturama, a atmosferske su koncentracije CO2 porasle s oko 280 na 420 ppm. U najnovijem izvješću Međuvladina panela o klimatskim promjenama (IPCC) govori se o mješovitim utjecajima, a studija Frances Moore otkrila je da su povišene temperature naškodile prinosima triju osnovnih usjeva, ali je pad "vjerojatno nadoknađen dobitcima od gnojidbe ugljikom". Drugim riječima, kombinirani učinak tih varijabli vjerojatno je bio blizu nule.
IPCC citira drugu studiju, koju su proveli Toshichika Iizumi i kolege, a koja otkriva da gnojidba ugljikom samo nadoknađuje gubitke od povišenih temperatura za pšenicu i rižu, ali kukuruz i soja bilježe netopad. To odgovara prethodnoj analizi, koja upućuje na to da pšenica i riža imaju mnogo više koristi od viših razina CO2 nego kukuruz. Studija je otkrila da riža i pšenica nisu pokazale znatan pad, ali su prinosi kukuruza bili niži 2,4 % - 4,1 %, a soje za 4,5 %.
U svijetu se svake godine proizvede oko 1,5 milijardi tona kukuruza i soje, što je otprilike jednako zbroju pšenice i riže. Ako su prinosi prve dvije zabilježili netopad, a potonje dvije zabilježile su malu promjenu, tada je netoutjecaj na ta četiri usjeva vjerojatno umjereni pad, od nekoliko postotaka. Pritom je važno pojasniti u odnosu prema kojem se razdoblju bilježi taj pad jer bi bilo pogrešno tumačiti da su prinosi danas niži nego u prošlosti. To je daleko od istine.
Podaci UN-ove Organizacije za hranu i poljoprivredu pokazuju da su prinosi pšenice od 1961. do 2022. godine porasli za 225 %, kukuruza za 196 %, soje za 153 %, a riže za 146 %. Taj rast je potaknut poboljšanjima sorti sjemena, gnojiva, pesticida, navodnjavanjem i razvojem boljih poljoprivrednih praksi.
"Ono što nam ove brojke zapravo govore jest koliko bi prinosi bili različiti u svijetu bez klimatskih promjena u usporedbi s našim sadašnjim; 'pad' u ovom slučaju znači da bi u takvom svijetu rast prinosa bio još veći. U svijetu bez klimatskih promjena prinosi kukuruza mogli su biti 4 % - 5 % veći nego što su danas. Klimatske promjene koče povećanje prinosa, ali to nije bilo dovoljno da ih zaustavi u rastu. Napredak u uzgoju usjeva, razvoj boljeg sjemena i pristup poljoprivrednim inputima uvelike su nadmašili utjecaje klime. To treba imati na umu kad gledamo buduće utjecaje klimatskih promjena koje će činiti sve veći pritisak na mnoge usjeve. Ali nismo bespomoćni u prilagodbi i poboljšanju naših prehrambenih sustava kako bismo se nosili s time", poručuje autorica, koja u drugom članku donosi predviđanja za budućnost.
BRUTALNA STVARNOST
"Hoće li se prinosi u budućnosti povećati ili smanjiti, neće ovisiti samo o klimatskim promjenama. Kad vidimo što možemo očekivati od svjetske proizvodnje hrane, možemo se zapitati što možemo učiniti da se suprotstavimo ovoj nepravdi. Dvije su stvari važne: klimatske promjene nisu jedini čimbenik važan za razvoj poljoprivredne proizvodnje u budućnosti. Na temelju dosadašnjih saznanja znamo da je prostor za poboljšanja velik, zahvaljujući svim tim drugim čimbenicima. I danas postoje velike razlike u prinosima diljem svijeta jer nemaju svi jednake mogućnosti pristupa najboljem sjemenu, gnojivima, pesticidima, navodnjavanju i sličnim praksama", ističe autorica, navodeći primjer Kenije, gdje poljoprivrednici trenutačno ostvare prinos od 1,4 tone kukuruza po hektaru, ali bi on mogao biti i dvostruko veći te dosegnuti 4,2 tone kad bi imali pristup najboljim tehnologijama. U nekim od najgorih klimatskih scenarija, Kenija bi mogla doživjeti pad prinosa kukuruza od 20 % do 25 %, što znači da je nedostatak adekvatnih agrotehničkih mjera puno veća prepreka za povećanje usjeva nego klimatske promjene.
"To se neće dogoditi samo od sebe. Bit će potrebna ozbiljna ulaganja da se smanje postojeće razlike u prinosima i nova ulaganja u razvoj usjeva otpornijih na temperaturu i sušu", upozorava Hannah Ritchie, iznoseći na koje sve načine možemo prilagoditi svoje prehrambene sustave kako bismo zaštitili poljoprivredu od negativnih utjecaja klimatskih promjena.
"Svijet će morati ozbiljno shvatiti ulaganja i inovacije kako bi se prilagodio klimatskim promjenama. Prepreke održavanju sigurnosti hrane za osam, devet ili deset milijardi ljudi nisu tehničke. S pravim vrstama usjeva, pristupom vodi i hranjivim tvarima te pametnim odlukama oko sadnje možemo neutralizirati mnoge negativne utjecaje klimatskih promjena na poljoprivredu. To znači da imamo priliku izgraditi produktivniji i otporniji prehrambeni sustav, ali nije zajamčeno da hoćemo. Ovisi o tome hoće li sjeme, navodnjavanje i postupci prilagodbe biti dostupni. To će zahtijevati stvarna i održiva ulaganja vlada, donatora i privatnih tvrtki. Bez toga se mnogi od tih dobitaka neće dogoditi. Klimatske promjene stavljat će sve veći pritisak na prinose u zemljama u kojima je nesigurnost opskrbe hrane već velika. Znanstvena istraživanja sugeriraju da je to rješiv problem, kojim se možemo pozabaviti. Hoće li se svijet posvetiti tome da to postane stvarnost, ovisi o nama", zaključuje Hannah Ritchie.
