Може ли изменението на климата наистина да помогне на фермерите?

Тази статия първоначално се появи на FactCheck.org като част от тяхната серия SciCheck.

Представителят Ламар Смит каза, че „алармистите“ на изменението на климата пренебрегват „положителното въздействие“ на повече въглероден диоксид в атмосферата, като например повишено производство и качество на храни. Но въздействието на увеличения CO_двенива в селското стопанство е по-сложно от това — и, набаланс, вероятно отрицателен, особено в бъдеще.

Като оставим настрана други фактори, атмосфера с повече CO_двеповишава добива на културите в краткосрочен план чрез повишени нива на фотосинтеза. В дългосрочен план множество експерти казаха на SciCheck за положителния ефект от повишения CO_двевърху културите ще намалее и отрицателните въздействия от изменението на климата, като по-високи температури и екстремни валежи, ще се увеличат.

Смит, председателят на комисията по наука, космос и технологии в Камарата на представителите, направи твърдението си в статия от 24 юли, публикувана в Daily Signal, новинарски уебсайт, създаден от консервативната Heritage Foundation:

„По-високата концентрация на въглероден диоксид в нашата атмосфера би подпомогнала фотосинтезата, която от своя страна допринася за увеличен растеж на растенията. Това корелира с по-голям обем на производство на храни и по-качествена храна. Проучванията показват, че културите ще използват водата по-ефективно, изисквайки по-малко вода. А по-студените райони по протежение на пояса на фермите ще имат по-дълъг вегетационен период.“

В твърдението си Смит също твърди: „Американският народ трябва да бъде запознат както с отрицателните, така и с положителните въздействия на въглеродния диоксид в атмосферата“, добавяйки: „Без цялата история, как можем да очакваме обективна оценка на проблемите включващи изменението на климата?'

SciCheck се съгласява. По-долу SciCheck разглежда плюсовете и минусите на увеличения CO_двевърху селското стопанство.

Намаляваща възвръщаемост на въглеродния диоксид

Нека да разгледаме едно по едно твърденията на Смит. Първо, „по-високата концентрация на въглероден диоксид в нашата атмосфера … подпомага ли фотосинтезата, която от своя страна допринася за увеличения растеж на растенията“, както каза Смит?

Да, но донякъде.

По време на фотосинтеза , растенията използват енергия от слънчева светлина, за да преобразуват CO_двеи вода в кислород и глюкоза, захарна молекула. След това растенията отделят кислород от листата си, но също така комбинират кислород с глюкоза, за да произведат енергия за растеж чрез различен процес, наречен дишане.

Междуправителствената група на ООН по изменение на климата (IPCC) 2014 г отчет казва, че повишеният атмосферен CO_две„почти сигурно е подобрило ефективността на използване на вода [културите] и добивите.“ И така, Смит е прав, че повече CO_двеводи до повече фотосинтеза, което корелира с повишени добиви. И също така е прав, че „проучванията показват, че културите биха използвали водата по-ефективно“ в атмосфера с повече CO_две.

Но IPCC добавя, че CO_двеефект има по-голямо въздействие върху пшеницата и ориза, отколкото върху царевицата и захарната тръстика.

[ Ето как изменението на климата ще се отрази на вашата закуска. ]

Фотосинтезата в пшеницата и ориза разчита повече на CO_двев атмосферата, докато царевицата и захарната тръстика разчитат повече на „вътрешен цикъл“ по време на фотосинтезата, Джери Хетфийлд , директорът на Националната лаборатория за земеделие и околна среда на Министерството на земеделието на САЩ, обясни по телефона.

С други думи, повишен CO_двене повишава добива еднакво навсякъде.

Хатфийлд, който също беше част от процеса на IPCC, който получи 2007 Нобелова награда за мир и който в момента служи в специална комисия на IPCC, също обясни, че положителните въздействия на CO_двеможе да „достигне точка на намаляваща възвращаемост“ или „насищане“ в бъдеще. Какво означава това?

В момента концентрацията на CO_двев атмосферата е малко над 400 части на милион, според НАСА . (За сравнение, преди 1950 г. нивото на CO_двене е надвишавала 300 ppm в продължение на стотици хиляди години.)

Хатфийлд каза на SciCheck, че растенията ще достигнат CO_двенасищане при около 550 до 600 ppm, в който момент повече газ „няма да е толкова полезен“.

В имейл, Франсис Мур , асистент, изучаващ въздействието на изменението на климата върху селското стопанство в Калифорнийския университет, Дейвис, го формулира по следния начин: “Моите изследвания показват, че по-високите CO_двеконцентрациите са полезни за културите, но този ефект бързо намалява при по-високи и по-високи концентрации, тъй като растежът на растенията се ограничава от други хранителни вещества.

По-високи нива на CO_двене е непременно вредно за културите, добави Хетфийлд. Все пак „ние знаем толкова малко за ефектите от супер високите концентрации на CO_двевърху растежа на растенията“, каза той.

При увеличение от 3 ppm на година, процентът през 2015 г. и 2016 г. според Националната администрация за океаните и атмосферата , Земята ще достигне насищане много преди края на века. От 1960 г. процентът се колебае, така че може да намалее, но тенденцията като цяло показва нарастващ темп.

По-качествена храна?

В своята публикация Смит също каза, че повишен CO_двекорелира с „по-качествена храна“. SciCheck се свърза с офиса му, за да получи разяснение какво е имал предвид председателят под „по-добро качество“.

Алисия Крискуоло, асистент по пресата за House science committee, каза на SciCheck по имейл, „Председателят Смит използва „качество“ като термин, който обхваща широк спектър от предимства,“ като „увеличаване на производството и размера на растенията, отглеждани в CO_двеподобрена среда“ и „повишена концентрация на витамин С, която е резултат от повишен CO_двеизлагане.'

По-конкретно, неговият офис насочи SciCheck към два документа, един за ягоди и друг за кисели портокали.

The хартия за ягодите, публикувана в Изследване на фотосинтезата през 2001 г. не стигна до точното заключение, че увеличеният CO_две„води до увеличаване на биомасата и общото производство на ягоди“, както каза Крискуоло в имейл.

По-скоро проучването, автор на сътрудник на USDA Джеймс А. Бънс , изследва как други фактори, като температура и качество на почвата, влияят върху склонността на ягодовото растение да увеличи скоростта на фотосинтезата си в среда с повишен CO_двенива.Въпреки че проучването показа, че ягодите фотосинтезират повече с повишен CO_двенива, не гледаше количеството или качеството на ягодите.

[ Панел от образователни експерти обсъждат преподаването на климатичните промени в класната стая. ]

The хартия за кисели портокали, публикувани в сп Селско стопанство, екосистеми и околна среда през юни 2002 г.установи, че когато 75 процента увеличение на CO_двенива - от 400 ppm до 700 ppm - удвоява производството на плодове, също така повишава концентрацията на витамин С в плодовия сок със 7 процента.

Важно е да се отбележат две неща за това проучване. Първо, основният му автор, ШеруудБ. Идсо , е президент на Център за изследване на въглеродния диоксид и глобалната промяна , организация с нестопанска цел, която отрича които повишиха CO_двепричинява глобално затопляне. Второ, киселите портокали не трябва да се бъркат с портокалите за изстискване. Киселите портокали се използват най-вече за приготвяне мармалад .

SciCheck също попита Самюел С. Майерс , старши научен сътрудник в Харвард, изучаващ въздействието на изменението на климата върху човешкото здраве, какво мисли за идеята, че увеличеният атмосферен CO_двеще доведе до „по-качествена храна“, както каза Смит.

„Представител Твърдението на Смит за по-качествена храна е чиста измислица.

„Представител Твърдението на Смит за по-качествена храна е чиста измислица“, каза той на SciCheck по имейл. „Всички наши изследвания показват, че нарастващите концентрации на CO_двенамаляват хранителната стойност на основните хранителни култури, като пшеница, ечемик и ориз. „Ние показахме... че основните хранителни култури губят значителни количества желязо, цинк , и протеин (критични хранителни вещества за човешкото здраве), когато се отглеждат в условия на открито” при повишен CO_двенива, каза той, въпреки че учените не сте сигурни защо повишен CO_двеводи до намалени хранителни вещества в основните култури.

Всъщност по-рано този месец Майерс и колеги публикуваха a хартия в Перспективи за здравето на околната среда което установи, че „допълнителни 1,6 процента или 148,4 милиона от световното население може да бъде изложено на риск от протеинов дефицит“ поради повишени CO_двенива.

По-дълги вегетационни сезони?

В своя коментар Смит също твърди, че поради увеличения CO_две, „по-студените райони по протежение на пояса на фермите ще имат по-дълъг вегетационен период.“ Това е вярно, но по-топлите региони, като южните щати, също ще изпитат отрицателни ефекти поради изменението на климата.

За да подкрепи твърдението си, офисът на Смит посочи SciCheck към юни 2014 г хартия в Природата от Мелиса Рейес-Фокс , техник в USDA и други. Документът обяснява, че учените са открили доказателства, че глобалното затопляне е причинило удължаване на вегетационния сезон в умерените и полярните региони на Земята.

Рейес-Фокс и нейната група установиха, че по-дългият вегетационен период, особено когато водата е ограничаващ фактор, „не се дължи само на затоплянето, но и на по-високите атмосферни CO_двеконцентрации.” Изследователите обаче не са разглеждали хранителни култури, а пасища в Уайоминг.

[ Ето как да говорите за изменението на климата с отрицател. ]

Все пак IPCC от 2014 г отчет казва с „голяма увереност, че затоплянето е облагодетелствало производството на култури в някои региони с висока географска ширина, като североизточен Китай или Обединеното кралство“ и че „локациите с висока географска ширина като цяло ще станат по-подходящи за култури“. Това се дължи отчасти на факта, че „намаляването на появата на замръзване ще доведе до по-дълги вегетационни сезони“, се казва в доклада.

Въпреки това, това „разширяване на географската ширина на зоните за отглеждане със студен климат към полюсите … може да бъде до голяма степен компенсирано от намаляването на производството на култури в средните географски ширини в резултат на намаляване на валежите и повишаване на температурата“, добавя IPCC. „За тропическите системи, където наличието на влага или екстремната топлина, а не замръзване, ограничават продължителността на вегетационния сезон, има вероятност продължителността на вегетационния сезон и общата пригодност за културите да намалеят.“

По-малкото мразовити дни също могат да повлияят отрицателно на овощните и ядковите дървета, каза Хатфийлд от USDA пред SciCheck. The IPCC и на Програма за глобална промяна на САЩ правят подобни заключения в докладите си.

Докладът за глобалната промяна обяснява например, че овощните и ядковите дървета „имат изискване за зимно охлаждане“ или брой часове в годината, когато температурите са между 32 и 50 градуса по Фаренхайт, вариращи от 200 до 2000 часа в зависимост от вида на дърво. Тези температури сигнал плододаващите дървета за развитие на цветни пъпки през пролетта.

Но не всички култури и не всички региони ще бъдат засегнати по същия начин.

„Прогнозите показват, че изискванията за охлаждане на овощните и ядковите дървета в Калифорния няма да бъдат изпълнени от средата до края на този век“, се казва в доклада на Global Change. Докладът обаче добавя, че учените очакват ябълките на североизток да имат достатъчно охлаждащи часове до края на века, въпреки че това може да не е така за сливите и черешите в региона.

Докладът на IPCC също така посочва: „Няколко проучвания прогнозират отрицателни въздействия върху добива на климатичните тенденции за многогодишни дървета, включително ябълки в източен Вашингтон … и череши в Калифорния … въпреки че CO_двеувеличенията могат да компенсират някои или всички тези загуби.“

Още по-неблагоприятни са прогнозите за виното и кафето. Повишаване на температурите, свързано с повишаване на CO_двеемисиите вероятно ще намалят площта, подходяща за грозде, използвано за производство на най-висококачествени вина „с повече от 50 процента до края на този век“, се казва в доклада Global Change. URL адрес | детайл

Несигурни валежи

Смит не говори как промените в валежите могат да повлияят на селското стопанство в бъдеще. Но всички експерти, с които SciCheck разговаря, подчертаха значението на надеждната наличност на вода, в допълнение към температурата и CO_две, за растениевъдство и качество. Поради тази причина си струва да очертаем как климатичните промени ще променят моделите на валежите.

Първо, като SciCheck е писал и преди , учените са по-уверени, когато свързват свързаното с температурата време с глобалното затопляне, отколкото свързват промените във валежите с глобалното затопляне. Но все още има много доказателства, които предполагат, че глобалното затопляне ще повлияе на моделите на валежите по целия свят.

Хатфийлд от USDA обясни, че културите обикновено предпочитат постоянни валежи през лятото, когато се наблюдава най-голям растеж. Но изменението на климата, поради увеличения CO_две, кара САЩ да виждат повече валежи под формата на пролетни бури.

Докладът за глобалната промяна също отбелязва това.

[Как изменението на климата ще се отрази на икономиката? Зависи къде живееш.]

В Средния Запад, например, се наблюдава „нарастваща интензивност на бурите и изместване на моделите на валежите към повече пролетни валежи“, се казва в доклада. По-специално в Айова не е имало увеличение на общите валежи годишно, но е имало „голямо увеличение на броя на дните с обилни валежи“, се добавя в доклада.

Екстремните валежи са лоши за културите поради редица причини, една от които е, че водят до ерозия на почвата. По време на тези метеорологични явления хранителните вещества от почвата се отмиват в близките езера и реки, замърсявайки ги. След това екстремните валежи оставят почвата по-малко способна да поддържа растежа на културите, добавя докладът Global Change.

Още повече минуси на CO_две

Повишен CO_двеможе също така да повлияе отрицателно на производството на култури чрез непропорционално облагодетелстване на плевелите, казва Global Change отчет . Хатфийлд обясни на SciCheck, че плевелите са генетично разнообразни и в резултат на това могат да се адаптират към променящата се среда. Културите, от друга страна, по подразбиране са инбридни и генетично еднакви. Поради тази причина те не са толкова адаптивни към променящите се среди.

Има и други отрицателни ефекти от изгарянето на изкопаеми горива - като увеличаване на приземния озон, коетовъзпрепятства фотосинтезата и други важни функции на растенията, както IPCC обяснява в своя отчет .„Това води до изостанали култури, по-ниско качество на реколтата и намалени добиви … и представлява нарастваща заплаха за глобалната продоволствена сигурност“, добавя докладът.

Като цяло, всеки експерт, с когото SciCheck разговаря, каза нетното въздействие на CO_двеи изменението на климата ще доведе до влошаване на производството и качеството на културите в бъдеще, а не до подобряване.

„Въпреки че може да има малък ефект на торене от повишен CO_двевърху растежа на растенията, това увеличение ще бъде повече от компенсирано от изменението на климата, което причинява повишени температури, промени във валежите и сложни промени в селскостопанските вредители, патогени и опрашители.“

Например Майерс от Харвард каза на SciCheck,„Въпреки че може да има малък ефект на торене от повишен CO_двевърху растежа на растенията, това увеличение ще бъде повече от компенсирано от изменението на климата, което причинява повишени температури, промени във валежите и сложни промени в селскостопанските вредители, патогени и опрашители.“

Мур от Калифорнийския университет в Дейвис също ни каза: „Като се има предвид само CO_дветоренето и ефекта от по-високите температури, ние откриваме, че при много малки количества затопляне (т.е. един градус по Целзий) нетният ефект може да бъде леко увеличение на добивите от култури. (От 1880 г. Земята вече се е затоплила с почти 1 градус по Целзий, според НАСА .)

Но Мур добави, че „при по-високи нива на затопляне, отрицателният ефект от по-високите температури бързо започва да доминира положителния ефект на CO_дветорене, което води до значително намаляване на добивите, включително в Съединените щати. И това дори не взема предвид други отрицателни ефекти, като „разрушителни модели на валежи“ и ползи за плевелите, каза тя.

Така че Смит е прав, че има някои положителни страни на увеличения CO_двев атмосферата,но нетното въздействие вероятно е отрицателно, особено в бъдеще.

[ Как фермерите преоткриват селското стопанство за променящия се климат? ]