Afgrøder Og Klima: Planter Vil Lide Som Jordvarme (Op-Ed)

{h1}

I årtier har der været en antagelse om, at et opvarmningsklima, der er rig på co2, vil forårsage en eksplosion af plantevækst over hele kloden, men ny forskning tyder på, at det modsatte kan være sandt, især for fødevareafgrøder.

Marlene Cimons skriver for Climate Nexus, et nonprofit, der sigter på at fortælle klimaregistret på innovative måder, der øger bevidstheden om, fjerner misinformation om og udstiller løsninger til klimaændringer og energispørgsmål i USA. Hun har bidraget med denne artikel til WordsSideKick.com's Ekspert stemmer: Op-Ed & Insights.

En vedvarende antagelse om virkningerne af klimaændringer er, at planterne vil trives i varmere temperaturer og en atmosfære med stigende carbondioxid. Men virkeligheden viser sig ikke at være så simpel. I mange dele af verden kan lige modsat forekomme - og med potentielt katastrofale resultater for milliarder mennesker, der er stærkt afhængige af planter til mad, brændstof og job.

Ny forskning i den peer-reviewed journal PLOS Biology tyder på, at planter i nord forbliver begrænset af solstråling - som er knappe på nordlige breddegrader på grund af jordens form og dets rotation og sandsynligvis ikke vil ændre sig som følge af klima - begrænsning af eventuelle positive virkninger af opvarmning og yderligere kuldioxid. Desuden vil mange planter i tropiske områder ikke være i stand til at tolerere for høj varme, især hvis de ledsages af tørke. Resultatet kan være et tab i værdifulde voksende dage for befolkninger, der mindst har råd til det og er dårligt rustet til at klare det.

"Dem, der tror klimaændringer vil gavne planterne nødt til at se lyset, bogstaveligt og figurativt," sagde Camilo Mora, en økolog og assistent professor i geografiafdelingen ved University of Hawaii i Mānoa og studiens hovedforfatter. "Et snævert fokus på de faktorer, der påvirker plantevækst har medført store undervurderinger af klimaændringernes potentielle virkninger på planter, ikke kun ved højere breddegrader, men mere alvorligt i troperne," sagde han. Disse virkninger vil udsætte "verden for alvorlige konsekvenser." [Dyr og planter, der tilpasser sig klimaændringer]

Under disse forhold bliver "valgene ekstremt begrænsede for mennesker, der allerede er sårbare", siger Micah Fisher, en ph.d. kandidat ved universitetet og medforfatter af undersøgelsen. "Uden muligheder i levetid eller fødevaresikkerhed har indflydelse tendens til uforholdsmæssigt at påvirke de fattige."

Troperne kan tabe næsten en tredjedel af deres nuværende vækstperiode, hvis klimaforandringerne fortsætter uformindsket, hvilket ville have en betydelig indvirkning på så mange som 2,1 mia. Lavindkomstfolk, der stole på planter og deres biprodukter for at overleve, udtalte undersøgelsen.

Undersøgelsen viser, at de fortsatte klimaændringer vil medføre fald i plantedagene inden 2100 på grund af en kombination af opvarmning, tørke og begrænset sol. Samlet set kunne kloden se en estimeret 11 procents reduktion i antallet af dage med egnede betingelser for plantevækst, hvor nogle tropiske regioner står overfor tabet op til 200 dage om året inden 2100.

"Jeg tror, ​​at dette er et vigtigt og nyt indblik, der fremhæver de synergistiske konsekvenser af en stor og voksende menneskelig befolkning og dens virkning på det miljø, vi lever i", siger David Inouye, professor emeritus of biology ved University of Maryland, som studerer klimaændringernes indvirkning på miljøet, men som ikke var involveret i den nye undersøgelse. "Nogle menneskelige befolkninger er sikker på at være tabere som følge heraf."

Globale konsekvenser

Undersøgelsen giver en skala, der viser sårbarhed for hvert af 194 lande. Det kortlægger landets eksponering gennem faldet af passende vækstdage, deres afhængighed af landbrugsrelaterede produkter og levebrød og deres adaptive kapacitet gennem grundlæggende økonomiske indikatorer.

Undersøgelsen viste også, at ændringer i egnede plantedage var ubetydelige under stærke og moderate afbødningsscenarier, hvilket tyder på, at selv beskedne reduktioner i emissionerne kunne forhindre sådanne drastiske ændringer og deres dermed forbundne konsekvenser for økosystemer og mennesker. Forskerne sagde også, at der kan være andre måder at mindske virkningen på.

"For planter, vi vokser til mad, fiber og brændstof, har vi lidt mere kontrol, og der er nogle ekstra muligheder - for eksempel at skifte til voksende afgrødesorter, der kan trives under varmere, tørre betingelser eller vanding for at minimere virkningerne af tørke, selvom vanding allerede er udbredt, "siger Iain Caldwell, en postdoktorale forsker ved universitetet og en anden medforfatter af undersøgelsen.

"De fleste af disse muligheder har tendens til at være dyre, selvom," tilføjede Caldwell. "Siden vores forskning også viser, at nogle af de mest ekstreme ændringer i plantens vækstbetingelser vil forekomme i nogle af verdens fattigste lande, kan disse muligheder kræve hjælp fra andre, mere velhavende lande." Selv om disse lande "ikke nødvendigvis er så stærkt påvirket," er de ansvarlige for mange af de emissioner, der har ført til sådanne klimaændringer. "

Flere kulstofemissioner betyder ikke flere planter

Tidligere forskning, der fokuserede på temperaturen konkluderede, at stigende temperaturer og kuldioxidniveauer ville være gavnlige for landbruget. (En 1992-video finansieret af kulindustrien, kaldet "The Greening of Planet Earth", og dens efterfølger i 1998, "Planet Earth Greening fortsætter") gjorde det samme krav.) Dette blev et talepunkt for dem, der ikke kunne forstå de store usikkerheder i verdens forståelse for, hvordan planter og økosystemer vil reagere på klimaændringer i de kommende årtier.

Planter afhænger faktisk af tilgængeligheden af ​​vand, passende temperaturer, lys og næringsstoffer ", og virkningen af ​​ændringer i nogen af ​​disse ressourcer kan afhænge af, hvor følsomt en art / økosystem er, hvor hurtigt en art kan tilpasse sig eller udvikle sig, og selv hvordan forskellige arter interagerer, "sagde Ben Cook, klimavidenskabsmand ved NASA Goddard Institute for Space Studies, der ikke var involveret i den nye forskning.

De antagelser om, at klimaændringer var gode for planter "har sandsynligvis stået i tanken om, at øget kuldioxid, som planter bruger i fotosyntese, ville stimulere produktiviteten og plantevæksten, og at de varmere temperaturer ville føre til længere voksende årstider," tilføjede Cook. "Meget hurtigt blev det dog klart, at - selvom det er rigtigt på et bestemt niveau - er det virkelig grove generaliseringer, og det ultimative svar fra planter og økosystemer er virkelig ret mere komplekst."

Forskerne, der gennemførte den nye undersøgelse, sagde, at det ikke var overraskende, at tidligere undersøgelser så på temperaturen, "siden dette er den mest oplagte indikator for et opvarmningsklimat," sagde Fisher. "Det er også svært at gennemføre en global modellering af klimaændringer, men vi bliver bedre. Modellerne er kommet langt og har udviklet en meget mere præcis forudsigelsestyrke. Vi forsøgte at tilpasse elementerne af plantevækst til det, vi troede var en innovativ tilgang. "

På steder, hvor der er foretaget tidligere undersøgelser, er planterne under deres optimale temperatur, og dermed hjælper opvarmning, "sagde Mora, hvilket betyder, at der er nok varme til en vis vækst, men de vil vokse hurtigere, hvis det bliver varmere på disse steder. "Hvis du tilføjer kuldioxid, gør de endnu bedre," sagde han. "Dette ville give mening for mange, for når planeten bliver varmere, vil de områder, der er køligere, som lande med højere breddegrader, have bedre betingelser for plantevækst. Også fordi vi ved, at kuldioxid i det væsentlige er fødevarer til planter, stigninger i kuldioxid bør resultere i mere vækst - hvis intet andet er begrænsende. "

Imidlertid er problemet for resten af ​​verden, hvor planter allerede lever under betingelser tæt på eller forbi deres optimale til vækst, kan yderligere opvarmning tage plantearter ud over tærskler for vækst og muligvis overlevelse, tilføjede Mora.

Forstå den sande kompleksitet af klimaet

Samlet set forbedrer klimamodellerne, "og vi fortsætter med at udvikle bedre muligheder for at forstå nuancerne af klimaændringer," sagde Fisher. "Det taler til udfordringerne ved at udvikle politikker for at imødegå meget reelle virkninger, der kommer fra meget komplekse systemer. Det er en del af grunden til, at folk har gået glip af, at disse opvarmningsområder ikke får lyset til at vokse. Det ser ud til at være klart, men vi lever i en kompliceret verden med et komplekst klimaændring, og vi skal finde bedre fora for at få disse diskussioner. "

Ved hjælp af satellitafledte data tog PLOS Biology-studiet - som også omfattede Jamie Caldwell og Brandon Genco, begge University of Hawaii at Mānoa, og Steven W. Running fra University of Montana skovbrugskolen - identificerede temperaturintervallerne, jordfugtighed (vandtilgængelighed) og lys (solstråling), inden for hvilken 95 procent af verdens plantevækst opstår i dag. Forskerne brugte derefter klimaprognoser til at tælle antallet af dage om året, som vil falde inden for de passende klimaområder for plantevækst i fremtiden. Forskerne tællede antallet af egnede plantedyrkede dage for alle jordområder i kloden, men omfattede ikke områder, der var dækket af vand.

"Dette er en flot undersøgelse, der virkelig tager højde for den samlede ændring i klimaforholdene, der vil være relevant for vegetationsvæksten i fremtiden, i stedet for blot enkelte faktorer som temperatur eller tørke," sagde NASA's Cook. "Og fordi det er baseret på faktiske observationer, kan det potentielt være et nyttigt benchmark til sammenligning af vegetationsmodelsimuleringer, som er mere almindeligt anvendt til disse typer studier."

Undersøgelsen fandt, at opvarmningstendenser vil stige med 7 procent antallet af dage over frysende temperaturer, som højere breddegrader vil opleve. Men de samme steder vil have begrænset lys, en tendens, som undersøgelser undersøger temperatur alene har savnet.

"Årsagen til solstråling er en interessant faktor her, fordi de fleste områder, der vil overgå den lavere temperaturtolerance for plantevæksten - hvilket betyder at et område bliver varm nok til at understøtte planter i fremtiden, men ikke støtter dem i dag - vil stadig være begrænset af solstråling ", siger Jamie Caldwell, der henviser til virkningerne af Jordens form og rotation ved disse højder.

"Regioner i højere breddegrader vil sandsynligvis have mindre frost og sne på jorden i fremtiden, men mange planter vil ikke være i stand til at udnytte de varmere temperaturer, fordi der ikke vil være nok sollys til at opretholde deres vækst", siger Iain Caldwell.

Hvis du er en aktuel ekspert - forsker, virksomhedsleder, forfatter eller innovatør - og gerne vil bidrage med et op-ed-stykke, mail os her.

Hvis du er en aktuel ekspert - forsker, virksomhedsleder, forfatter eller innovatør - og gerne vil bidrage med et op-ed-stykke, mail os her.

Selvom det ikke er det første studie, der fjerner ideen om, at planterne vil få gavn af klimaændringer - andre regionale studier har for eksempel vist sådanne virkninger - det nye papir har et bredere perspektiv, "undersøger, hvad der vil ske med størstedelen af Verdens plantevækst giver faktorer, der begrænser væksten, "siger Caldwell.

På trods af muligheden for vanskeligheder under igangværende udledningsrater viste undersøgelsen, at nogle nordlige regioner - overvejende i Kina, Rusland og Canada - sandsynligvis vil opleve forbedrede klimatiske forhold for plantevæksten.

"Vores undersøgelse giver vigtige politiske konsekvenser," sagde Mora. "Det tyder på, at vi skal gøre bedre venner med canadierne. Ikke at gøre lys over situationen, men forestill dig den politiske gearing, som klimaændringer kunne give nogle lande, hvis de får magt til at fodre resten af ​​verden."

Følg alle spørgsmålene og debatterne fra Expert Voices - og blive en del af diskussionen - på Facebook, Twitter og Google+. Synspunkterne er de af forfatteren og afspejler ikke nødvendigvis udgiverens synspunkter. Denne version af artiklen blev oprindeligt udgivet på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com