Κλιματική αλλαγή και γεωργία

μικρογραφία|300x300εσ|Αποτύπωση του προβλεπόμενου αντίκτυπου της κλιματικής αλλαγής μέχρι το 2080 στη γεωργική παραγωγικότητα σε όλο τον κόσμο. Οι επιπτώσεις υπολογίζονται ως ποσοστιαία μεταβολή της γεωργικής παραγωγικότητας σε σύγκριση με τα επίπεδα του 2003.
Κλιματική αλλαγή και γεωργία είναι δύο αλληλένδετες διαδικασίες, όπου η γεωργία συμβάλλει στην κλιματική αλλαγή αλλά και επηρεάζεται από αυτήν. 

Από τη δεκαετία του 1960, ο παγκόσμιος πληθυσμός έχει αυξηθεί από τρία δισεκατομμύρια σε σχεδόν οκτώ δισεκατομμύρια, αυξάνοντας τη ζήτηση για τρόφιμα, ζωοτροφές, ξυλεία και άλλους πόρους. Ειδικότερα, η προσφορά κρέατος έχει υπερδιπλασιαστεί και οι θερμίδες που καταναλώνονται ανά άτομο έχουν αυξηθεί από το ένα τρίτο, το οποίο από μόνο του αυξάνει τις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου και βλάπτει τη βιοποικιλότητα.

Η κλιματική αλλαγή επηρεάζει ήδη τη γεωργία, με επιπτώσεις άνισα κατανεμημένες σε ολόκληρο τον κόσμο. Οι μελλοντικές κλιματικές αλλαγές πιθανότατα θα επηρεάσουν αρνητικά την παραγωγή καλλιεργειών σε χώρες χαμηλού γεωγραφικού πλάτους, ενώ οι επιπτώσεις στα βόρεια γεωγραφικά πλάτη μπορεί να είναι θετικές ή αρνητικές.Porter, J.R., L. Xie, A.J. Challinor, K. Cochrane, S.M. Howden, M.M. Iqbal, D.B. Lobell, and M.I. Travasso. (2014). "Food security and food production systems". In: Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Field, C.B., V.R. Barros, D.J. Dokken, K.J. Mach, M.D. Mastrandrea, T.E. Bilir, M. Chatterjee, K.L. Ebi, Y.O. Estrada, R.C. Genova, B. Girma, E.S. Kissel, A.N. Levy, S. MacCracken, P.R. Mastrandrea, and L.L. White (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, pp. 485-533.

Στον αντίποδα, η γεωργία συμβάλλει στην κλιματική αλλαγή μέσω των ανθρωπογενών εκπομπών αερίων θερμοκηπίου και με τη μετατροπή μη γεωργικών γαιών, όπως τα δάση σε γεωργικές εκτάσεις. Το 2010, η γεωργία, η δασοκομία και η αλλαγή χρήσης της γης εκτιμήθηκε ότι συμβάλλουν στο 20-25% των παγκόσμιων ετήσιων εκπομπών.Blanco G., R. Gerlagh, S. Suh, J. Barrett, H. C. de Coninck, C. F. Diaz Morejon, R. Mathur, N. Nakicenovic, A. Ofosu Ahenkora, J. Pan, H. Pathak, J. Rice, R. Richels, S. J. Smith, D. I. Stern, F. L. Toth, and P. Zhou. (2014). "Drivers, Trends and Mitigation". In: Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change [Edenhofer, O., R. Pichs-Madruga, Y. Sokona, E. Farahani, S. Kadner, K. Seyboth, A. Adler, I. Baum, S. Brunner, P. Eickemeier, B. Kriemann, J. Savolainen, S. Schlömer, C. von Stechow, T. Zwickel and J.C. Minx (eds.)]. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA. Το 2020, ο μηχανισμός επιστημονικών συμβουλών της Ευρωπαϊκής Ένωσης υπολόγισε ότι το σύστημα τροφίμων στο σύνολό του συνέβαλε στο 37% των συνολικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου και αυτός ο αριθμός αναμένεται να αυξηθεί κατά 30-40% έως το 2050 λόγω της αύξησης του πληθυσμού και των διατροφικών αλλαγών.

 Επίδραση της γεωργίας στην κλιματική αλλαγή 
Ο γεωργικός τομέας είναι ο τρίτος πιο σημαντικός τομέας στις εκπομπές των αερίων του θερμοκηπίου που προκαλούν την κλιματική αλλαγή. Η γεωργία συμβάλλει άμεσα στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου μέσω πρακτικών όπως η παραγωγή ρυζιού και η εκτροφή ζώων. Σύμφωνα με τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή, οι τρεις κύριες αιτίες της αύξησης των αερίων του θερμοκηπίου που παρατηρήθηκαν τα τελευταία 250 χρόνια ήταν η καύση των ορυκτών καυσίμων, η χρήση γης και οι γεωργικές δραστηριότητες.

Σύμφωνα με την IPCC, η γεωργία αντιστοιχεί τουλάχιστον στο 10-12% των εκπομπών και όταν υπάρχουν αλλαγές στη γη λόγω των γεωργικών καλλιεργειών, μπορεί να αυξηθεί έως και 17%. Οι εκπομπές οξειδίου του αζώτου, μεθανίου και διοξειδίου του άνθρακα είναι οι βασικοί παράγοντες και απoτελούν το ήμισυ των αερίων του θερμοκηπίου που παράγονται από τη συνολική βιομηχανία τροφίμων ή το 80% των γεωργικών εκπομπών.

Οι τύποι των ζώων εκτροφής μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες: μονογαστρικά και μηρυκαστικά. Συνήθως, το βόειο κρέας και τα γαλακτοκομικά προϊόντα, είναι προϊόντα μηρυκαστικών, κατατάσσονται υψηλά στις εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου. Τα προϊόντα που προκύπτουν από τα μονογαστρικά, όπως οι χοίροι και τα πουλερικά, κατατάσσονται χαμηλά. Η κατανάλωση των μονογαστρικών τύπων, επομένως, αποφέρει λιγότερες εκπομπές. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτοί οι τύποι ζώων έχουν υψηλότερη απόδοση πέψης των ζωοτροφών και επίσης δεν παράγουν μεθάνιο.

Καθώς το βιοτικό επίπεδο των χωρών με χαμηλότερο εισόδημα ανεβαίνει, η ανάγκη για κατανάλωση κρέατος αυξάνεται. Αυτό σημαίνει ότι ο πληθυσμός των βοοειδών θα πρέπει να αυξηθεί προκειμένου να ανταποκριθεί στη ζήτηση, παράγοντας υψηλότερο ποσοστό εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου.

Υπάρχουν πολλοι τρόποι για να μειωθεί οι περαιτέρω παραγωγή εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου. Αυτό μπορεί να πραγματοποιηθεί μέσω υψηλότερης αποτελεσματικότητας στην κτηνοτροφία, όπως η καλύτερη διαχείριση και οι σύγχρονες τεχνολογικές μέθοδοι, πιο αποτελεσματικής διαδικασίας διαχείρισης της κοπριάς, και μείωσης της κατανάλωσης του κρέατος.

 Χρήση γης 
μικρογραφία|400x400εσ|Εκπομπές αερίων του θερμοκηπίου από τη γεωργία, ανά περιοχή, 1990-2010.
Η γεωργία συμβάλλει στην αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου μέσω της χρήσης γης με τέσσερις βασικούς τρόπους:

 Εκλύσεις CO2 που συνδέονται με την αποψίλωση των δασών

 Απελευθέρωση μεθανίου από τις καλλιέργειες ρυζιού

 Απελευθέρωση μεθανίου από των εντερική ζύμωση των βοοειδών

 Απελευθέρωση οξειδίου του αζώτου από τη χρήση λιπασμάτων

Αυτές οι γεωργικές διεργασίες περιλαμβάνουν το 54% των εκπομπών μεθανίου, περίπου το 80% των εκπομπών οξειδίου του αζώτου, και σχεδόν όλες τις εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα που συνδέονται με τη χρήση γης.

Οι σημαντικές αλλαγές στον πλανήτη από το 1750 έχουν προκύψει από την αποψίλωση των δασών σε εύκρατες περιοχές: όταν τα δάση και οι δασικές εκτάσεις απομακρύνονται για να κάνουν χώρο για χωράφια και βοσκοτόπια, αυξάνεται η λευκαύγεια της πληγείσας περιοχής, η οποία μπορεί να έχει είτε αποτελέσματα θέρμανσης είτε ψύξης, ανάλογα με τις τοπικές συνθήκες. Η αποψίλωση των δασών επηρεάζει επίσης την περιφερειακή απορρόφηση άνθρακα, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένες συγκεντρώσεις CO2, το κυρίαρχο αέριο του θερμοκηπίου. Οι μέθοδοι εκκαθάρισης του εδάφους, όπως η κοπή και η καύση, απελευθερώνουν άμεσα αέρια του θερμοκηπίου και σωματίδια στον αέρα, όπως η αιθάλη.

 Κτηνοτροφία 
Η κτηνοτροφία και οι δραστηριότητες που σχετίζονται με αυτήν, όπως η αποψίλωση των δασών και οι πρακτικές καλλιέργειας με έντονη κατανάλωση καυσίμου, ευθύνονται για πάνω από το 18% των ανθρωπογενών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου, όπως:

 9% των παγκόσμιων εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα

 35-40% των παγκόσμιων εκπομπών μεθανίου (κυρίως λόγω εντερικής ζύμωσης και κοπριάς)

 64% των παγκόσμιων εκπομπών οξειδίου του αζώτου (κυρίως λόγω της χρήσης λιπασμάτων)

Άλλες κτηνοτροφικές δραστηριότητες συμβάλλουν επίσης στην αύξηση των αερίων, καθώς οι καλλιέργειες όπως το καλαμπόκι και η μηδική καλλιεργούνται για τη διατροφή των ζώων.

Το 2010, η εντερική ζύμωση αντιπροσώπευε το 43% των συνολικών εκπομπών αερίων του θερμοκηπίου από όλες τις γεωργικές δραστηριότητες στον κόσμο. Το κρέας από τα μηρυκαστικά είχε υψηλότερο ισοδύναμο άνθρακα σε σχέση με τα άλλα κρέατα ή χορτοφαγικές πηγές πρωτεϊνών. Η παραγωγή μεθανίου από ζώα, κυρίως μηρυκαστικά, εκτιμάται σε παγκόσμια παραγωγή μεθανίου 15-20%.Yavitt JB (1992). "Methane, biogeochemical cycle". Encyclopedia of Earth System Science. London, England: Academic Press. 3: 197–207.

Σε παγκόσμιο επίπεδο, η κτηνοτροφία καταλαμβάνει το 70% του συνόλου της γης που χρησιμοποιείται για τη γεωργία ή το 30% της επιφάνειας της γης.

 Παραγωγή λιπασμάτων 
Τα αέρια του θερμοκηπίου, όπως το διοξείδιο του άνθρακα, το μεθάνιο και το οξείδιο του αζώτου εκλύονται κατά την παραγωγή λιπασμάτων αζώτου. Το ποσό ποικίλλει ανάλογα με την αποτελεσματικότητα της διαδικασίας. Ο αριθμός για το Ηνωμένο Βασίλειο το 2004 ήταν πάνω από 2 κιλά ισοδυνάμου διοξειδίου του άνθρακα (CO2e) για κάθε κιλό νιτρικού αμμωνίου.Sam Wood; Annette Cowie (2004). "A Review of Greenhouse Gas Emission Factors for Fertiliser Production". IEA Bioenergy IEA Bioenergy.

Τα λιπάσματα αζώτου μπορούν να μετατραπούν από βακτήρια του εδάφους σε οξείδιο του αζώτου. Οι εκπομπές οξειδίου του αζώτου από τον άνθρωπο, οι περισσότερες από τις οποίες προέρχονται από τα λιπάσματα, μεταξύ 2007 και 2016 υπολογίστηκαν σε 7 εκατομμύρια τόνους ετησίως.

 Διάβρωση του εδάφους 
Οι καλλιέργειες μεγάλης κλίμακας μπορούν να προκαλέσουν μεγάλη διάβρωση του εδάφους με το 25% έως 40% του εδάφους να φτάνει σε πηγές νερού, μεταφέροντας φυτοφάρμακα και λιπάσματα που χρησιμοποιούν οι αγρότες, μολύνοντας περισσότερο τους υδάτινους ορίζοντες. Η τάση για συνεχώς μεγαλύτερη εκμετάλλευση γης είναι υψηλότερη στις Ηνωμένες Πολιτείες και στην Ευρώπη, λόγω των ειδικών οικονομικών ρυθμίσεων και συμβολαίων. Οι καλλιέργειες μεγάλης κλίμακας τείνουν να ευνοούν τις μονοκαλλιέργειες, την υπερβολική χρήση των υδάτινων πόρων, την επιτάχυνση της αποψίλωσης των δασών και τη μείωση της ποιότητας του εδάφους. Μια μελέτη του 2020 διαπίστωσε ότι το 1% των ιδιοκτητών γης διαχειρίζεται το 70% των παγκόσμιων γεωργικών εκτάσεων. Η υψηλότερη απόκλιση μπορεί να βρεθεί στη Λατινική Αμερική. Το φτωχότερο 50% κατέχει μόλις το 1% της γης. Οι μικροί γαιοκτήμονες, ως άτομα ή οικογένειες, τείνουν να είναι πιο προσεκτικοί στη χρήση γης. Ωστόσο, το ποσοστό των μικρών γαιοκτημόνων μειώνεται όλο και περισσότερο από τη δεκαετία του 1980. Επί του παρόντος, το μεγαλύτερο μερίδιο των μικρών εκμεταλλεύσεων βρίσκεται στην Ασία και στην Αφρική.

 Επίδραση της κλιματικής αλλαγής στη γεωργία 
αριστερά|μικρογραφία|300x300εσ|Διάγραμμα καθαρής παραγωγής καλλιεργειών παγκοσμίως και σε επιλεγμένες τροπικές χώρες. Ακατέργαστα δεδομένα από τα Ηνωμένα Έθνη.
Παρά τις τεχνολογικές εξελίξεις, όπως βελτιωμένες ποικιλίες, γενετικά τροποποιημένοι οργανισμοί και συστήματα άρδευσης, το κλίμα εξακολουθεί να αποτελεί βασικό παράγοντα για τη γεωργική παραγωγικότητα, καθώς και τις ιδιότητες του εδάφους και τις φυσικές κοινότητες. Η επίδραση του κλίματος στη γεωργία σχετίζεται με μεταβλητές σε τοπικό επίπεδο παρά σε παγκόσμια κλίμακα. Η μέση επιφανειακή θερμοκρασία της Γης αναμένεται να αυξηθεί περίπου κατά 33 °C μεταξύ 2019 και 2090. Κατά συνέπεια, κατά την καλλιέργεια της γης θα πρέπει να ληφθούν υπόψη οι ιδιαιτερότητες κάθε περιοχής.

Από την ίδρυση του Παγκόσμιου Οργανισμού Εμπορίου το 1995, το παγκόσμιο εμπόριο γεωργικών προϊόντων έχει αυξηθεί. "Οι παγκόσμιες γεωργικές εξαγωγές έχουν υπερδιπλασιαστεί σε αξία και υπερδιπλασιάστηκαν σε όγκο από το 1995, υπερβαίνοντας τα 1,8 τρισεκατομμύρια δολάρια το 2018". Το εμπόριο αυτό παρέχει σημαντικές ποσότητες τροφίμων σε χώρες εισαγωγής και αποτελεί πηγή εισοδήματος για τις χώρες εξαγωγής. Η διεθνής πτυχή του εμπορίου και της ασφάλειας όσον αφορά στα τρόφιμα συνεπάγεται στην ανάγκη να ληφθούν υπόψη οι επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής σε παγκόσμια κλίμακα.

Η Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) συνέταξε αρκετές εκθέσεις που αξιολόγησαν την επιστημονική βιβλιογραφία για την αλλαγή του κλίματος. Η τρίτη έκθεση αξιολόγησης της IPCC, που δημοσιεύθηκε το 2001, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι φτωχότερες χώρες θα πληγούν περισσότερο, με μείωση των αποδόσεων των καλλιεργειών στις περισσότερες τροπικές και υποτροπικές περιοχές λόγω της μειωμένης διαθεσιμότητας νερού και νέας ή αλλαγμένης αναπαραγωγής εντόμων. Στην Αφρική και τη Λατινική Αμερική πολλές καλλιέργειες ευαίσθητες στη θερμοκρασία πλησιάζουν ήδη τη μέγιστη ανοχή τους, έτσι ώστε οι αποδόσεις να είναι πιθανό να μειωθούν απότομα ακόμη και στις μικρές κλιματικές αλλαγές. Έτσι, προβλέπονται μειώσεις στη γεωργική παραγωγικότητα έως και 30% κατά τον 21ο αιώνα.

Στην έκθεση που δημοσιεύθηκε το 2014, η IPCC αναφέρει ότι ο κόσμος μπορεί να φτάσει σε "ένα σημείο της υπερθέρμανσης του πλανήτη πέρα από το οποίο οι τρέχουσες γεωργικές πρακτικές να μην μπορούν πλέον να υποστηρίξουν μεγάλους ανθρώπινους πληθυσμούς" κάτι το οποίο αναμένεται να συμβεί στα μέσα του 21ου αιώνα. Το 2019 η επιτροπή δημοσίευσε αναφορές στις οποίες αναφέρει ότι ήδη εκατομμύρια υποφέρουν από επισιτιστική ανασφάλεια λόγω της κλιματικής αλλαγής και προέβλεψε μείωση της παγκόσμιας παραγωγής καλλιεργειών κατά 2% - 6% ανά δεκαετία. Αντιστοίχως, μια μελέτη του 2021 εκτίμησε ότι η σοβαρότητα των επιπτώσεων της θερμοκρασίας και της ξηρασίας στην παραγωγή των καλλιεργειών τριπλασιάστηκε τα τελευταία 50 χρόνια στην Ευρώπη. Οι απώλειες από 2,2% κατά τη διάρκεια του 1964-1990 αυξήθηκαν σε 7,3% το 1991-2015.

Η κλιματική αλλαγή που προκαλείται από την αύξηση των αερίων του θερμοκηπίου είναι πιθανό να επηρεάσει τις καλλιέργειες διαφορετικά από περιοχή σε περιοχή. Για παράδειγμα, η μέση απόδοση της καλλιέργειας αναμένεται να μειωθεί στο 50% στο Πακιστάν, ενώ η παραγωγή καλαμποκιού στην Ευρώπη αναμένεται να αυξηθεί έως και 25% σε βέλτιστες υδρολογικές συνθήκες.

Μακροπρόθεσμα, η κλιματική αλλαγή θα μπορούσε να επηρεάσει τη γεωργία με διάφορους τρόπους:

 παραγωγικότητα, όσον αφορά την ποσότητα και την ποιότητα των καλλιεργειών

 γεωργικές πρακτικές, μέσω αλλαγών στη χρήση νερού (άρδευση) και γεωργικών εισροών όπως ζιζανιοκτόνα, εντομοκτόνα και λιπάσματα

 περιβαλλοντικές επιπτώσεις, ιδίως σε σχέση με τη συχνότητα και την ένταση της αποστράγγισης του εδάφους (που οδηγεί σε έκπλυση αζώτου), τη διάβρωση του εδάφους, τη μείωση της ποικιλίας των καλλιεργειών

 αγροτικός χώρος, μέσω της απώλειας και του κέρδους καλλιεργούμενων εκτάσεων, κερδοσκοπίας γης, αποκήρυξης και υδρολογικές διευκολύνσεις.

 προσαρμογή, οι οργανισμοί μπορεί να γίνουν περισσότερο ή λιγότερο ανταγωνιστικοί

μικρογραφία|400x400εσ|Για κάθε ποικιλία φυτών, υπάρχει μια βέλτιστη θερμοκρασία για τη φυτική ανάπτυξη, πέρα από την οποία η ανάπτυξη πέφτει καθώς οι θερμοκρασίες αυξάνονται ή μειώνονται. Παρομοίως, υπάρχει ένα εύρος θερμοκρασιών στις οποίες ένα φυτό θα παράγει σπόρους. Εκτός αυτού του εύρους, το φυτό δεν θα αναπαραχθεί. Όπως δείχνουν τα γραφήματα, το καλαμπόκι δεν θα αναπαραχθεί σε θερμοκρασίες πάνω από  95 °F (35 °C) και η σόγια πάνω από 102 °F 38,8 ° C.
Υπάρχουν μεγάλες αβεβαιότητες, ιδίως επειδή υπάρχει έλλειψη πληροφοριών για πολλές συγκεκριμένες περιοχές, τις επιπτώσεις των τεχνολογικών αλλαγών στην παραγωγικότητα, τις παγκόσμιες απαιτήσεις τροφίμων και τη δυνατότητα προσαρμογής.

Η γεωργική παραγωγή αναμένεται να επηρεαστεί ως επί το πλείστον από τη σοβαρότητα και το ρυθμό της κλιματικής αλλαγής, όχι τόσο από τις σταδιακές μεταβολές στο κλίμα. Εάν η αλλαγή είναι σταδιακή, μπορεί να υπάρχει αρκετός χρόνος για προσαρμογή των βιοτόπων. Η ταχεία κλιματική αλλαγή, ωστόσο, θα μπορούσε να βλάψει τη γεωργία σε πολλές χώρες, ειδικά σε εκείνες όπου ήδη επικρατούν άσχημες συνθήκες εδάφους και κλίματος, επειδή υπάρχει λιγότερος χρόνος για τη βέλτιστη φυσική επιλογή και προσαρμογή.

Πολλά παραμένουν άγνωστα σχετικά με το πώς η κλιματική αλλαγή μπορεί να επηρεάσει τη γεωργία και την επισιτιστική ασφάλεια, εν μέρει επειδή εξαρτάται από τον τρόπο συμπεριφοράς των αγροτών. Έτσι, διάφορες μελέτες  δείχνουν ότι το κοινωνικοοικονομικό πλαίσιο της γεωργίας μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στον προσδιορισμό του κατά πόσον η ξηρασία έχει σημαντική ή ασήμαντη επίπτωση στην παραγωγή των καλλιεργειών. Σε ορισμένες περιπτώσεις, φαίνεται ότι ακόμη και οι μικρές ξηρασίες έχουν μεγάλες επιπτώσεις στην επισιτιστική ασφάλεια (όπως αυτό που συνέβη στην Αιθιοπία στις αρχές της δεκαετίας του 1980, όπου μια μικρή ξηρασία προκάλεσε μαζικό λιμό), σε σύγκριση με περιπτώσεις όπου υπήρξε προσαρμογή σε ακόμη και σχετικά μεγάλα προβλήματα που σχετίζονται με τον καιρό. 

 Δείτε επίσης 

 Κλιματική αλλαγή
 Επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής
 Υπερεκμετάλλευση
 Έλλειψη νερού
 Υποβάθμιση του περιβάλλοντος
 Άνοδος της στάθμης της θάλασσας

 Παραπομπές 

Κατηγορία:Κλιματική αλλαγή
Κατηγορία:Γεωργία