কৃষিতে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব

জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে কৃষির উপর ব্যাপক প্রভাব পড়ছে, যার অনেকগুলি বিশ্বব্যাপী খাদ্য নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে কৃষি কার্যক্রমের জন্য কঠিন পরিস্থিতি তৈরি করছে। ক্রমবর্ধমান তাপমাত্রা এবং আবহাওয়ার ধরনে পরিবর্তন প্রায়শই খরা, তাপপ্রবাহ এবং বন্যার কারণে পানির সংকটের ফলে ফসলের উৎপাদন কমিয়ে দেয়। জলবায়ু পরিবর্তনের এই প্রভাবগুলো বর্তমানে বিরল হলেও, একইসাথে বিভিন্ন অঞ্চলে ফসল নষ্ট হওয়ার ঝুঁকি বাড়িয়ে দিতে পারে, যা বৈশ্বিক খাদ্য সরবরাহের জন্য উল্লেখযোগ্য পরিণতি বয়ে আনবে। অনেক কীটপতঙ্গ এবং উদ্ভিদ রোগ হয় আরও ব্যাপক হয়ে উঠবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে অথবা নতুন অঞ্চলে ছড়িয়ে পড়বে। বিশ্বের গবাদি পশুদেরও একই সমস্যাগুলির দ্বারা প্রভাবিত হওয়ার আশঙ্কা রয়েছে, যেমন অত্যধিক তাপের চাপ থেকে শুরু করে পশুখাদ্যের ঘাটতি এবং পরজীবী ও ভেক্টর-বাহিত রোগের বিস্তার।
মানুষের কার্যকলাপের কারণে বায়ুমণ্ডলে CO2 এর মাত্রা বৃদ্ধি একটি CO2 নিষেককরণ প্রভাব সৃষ্টি করে, যা জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে কৃষির উপর কিছু ক্ষতিকর প্রভাবকে কমিয়ে দেয়। যাইহোক, মাকড়সার মতো C4 ফসলের উপর এর সামান্য প্রভাব রয়েছে এবং এটি অপরিহার্য মাইক্রোনিউট্রিয়েন্টসের নিম্ন স্তরের বিনিময়ে আসে। উপকূলে, কিছু কৃষি জমি সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতার কারণে হারিয়ে যাবে বলে আশা করা হচ্ছে, অন্যদিকে হিমবাহ গলে যাওয়ার ফলে সেচের জন্য কম পানি পাওয়া যেতে পারে। তবে, হিমায়িত জমি গলে যাওয়ার সাথে সাথে আরও আবাদযোগ্য জমি উপলব্ধ হতে পারে। অন্যান্য প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে ক্ষয় এবং মাটির উর্বরতার পরিবর্তন এবং ফসলের মরসুমের দৈর্ঘ্য। জলবায়ু উষ্ণায়নের সাথে সাথে সালমোনেলা বা মাইকোটক্সিন তৈরি করা ছত্রাকের মতো ব্যাকটেরিয়া থেকে খাদ্য নিরাপত্তায় নেতিবাচক প্রভাবও বৃদ্ধি পায়, যা খরচ এবং খাদ্যের ক্ষতি বাড়ায়।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে ফসলের উৎপাদনে ব্যাপক প্রভাব পড়ছে, এর বিষয়ে ব্যাপক গবেষণা হয়েছে। বিশেষ করে চারটি প্রধান ফসল—ভুট্টা, ধান, গম এবং সয়াবিন—এর উপর এর প্রভাব নিয়ে গবেষণা হচ্ছে। সরাসরি এবং পরোক্ষভাবে (পশুখাদ্য হিসাবে) মানুষ যে ক্যালোরি গ্রহণ করে তার প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ এই ফসল থেকে আসে। তবুও, কিছু গুরুত্বপূর্ণ অনিশ্চয়তা রয়েছে – যেমন, ভবিষ্যতের জনসংখ্যা বৃদ্ধি, যা শুধুমাত্র foreseeable future–এর জন্য বৈশ্বিক খাদ্য চাহিদা বাড়িয়ে তুলবে। এছাড়াও সম্পর্কিত কিন্তু আলাদা চ্যালেঞ্জ যেমন মাটির ক্ষয় এবং ভূগর্ভস্থ পানির অবক্ষয় নিয়ে আলোচনার প্রয়োজন রয়েছে। অপরদিকে, ১৯৬০ এর দশক থেকে কৃষি উৎপাদন বৃদ্ধি করেছে, যা সব একত্রে গ্রিন রেভ্যুলেশন (সবুজ বিপ্লব) নামে পরিচিত, এবং এই উন্নতির কিছু অংশ অব্যাহত থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে।
সামগ্রিকভাবে, একটি ঐকমত্য রয়েছে যে অদূর ভবিষ্যতে বিশ্ব খাদ্য নিরাপত্তায় তুলনামূলকভাবে সামান্য পরিবর্তন হবে: ২০২১ সালে ৭২০ মিলিয়ন থেকে ৮১১ মিলিয়ন মানুষকে অপুষ্টিতে আক্রান্ত বলে বিবেচনা করা হয়েছিল, যেখানে প্রায় ২০০,০০০ মানুষ খাদ্য নিরাপত্তার একটি "বিপর্যয়কর" স্তরে রয়েছে। এর তুলনায়, জলবায়ু পরিবর্তন ২০৫০ সালের মধ্যে অতিরিক্ত ৮ থেকে ৮০ মিলিয়ন মানুষকে ক্ষুধার ঝুঁকিতে ফেলবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে (ভবিষ্যতের উষ্ণায়নের তীব্রতা এবং অভিযোজন ব্যবস্থার কার্যকারিতার উপর নির্ভর করে)। ততদিনে ক্রমাগত অর্থনৈতিক ও কৃষি উন্নয়ন শত শত মিলিয়ন মানুষের খাদ্য নিরাপত্তা উন্নত করতে পারে। যেসব গবেষণা ও পূর্বাভাস ভবিষ্যতে আরও বেশি দূরবর্তী (২১০০ এবং তার পরে) তা বরং সীমিত, এবং কিছু বিজ্ঞানী ভবিষ্যতের জলবায়ু দ্বারা সৃষ্ট বর্তমানে অনভিজ্ঞ চরম আবহাওয়া ঘটনার ফলে খাদ্য নিরাপত্তায় যে প্রভাব পড়বে সে সম্পর্কে উদ্বেগ প্রকাশ করেছেন। তবুও, প্রকাশিত বৈজ্ঞানিক সাহিত্যে একবিংশ শতাব্দীর মধ্যে ব্যাপক বিশ্বব্যাপী দুর্ভিক্ষের কোনও প্রত্যাশা নেই।
জলবায়ু পরিবর্তনের অভিযোজনের বিভিন্ন পদক্ষেপ কৃষির উপর জলবায়ু পরিবর্তনের নেতিবাচক প্রভাবের ঝুঁকি কমাতে পারে। এই পদক্ষেপগুলির মধ্যে রয়েছে পরিচালন পদ্ধতিতে পরিবর্তন, কৃষি উদ্ভাবন, প্রাতিষ্ঠানিক পরিবর্তন, এবং জলবায়ু-বুদ্ধিসম্পন্ন কৃষি। একটি টেকসই খাদ্য ব্যবস্থা তৈরি করতে, এইগুলি বিশ্ব উষ্ণায়ন কমানোর জন্য প্রয়োজনীয় পরিবর্তনের মতোই গুরুত্বপূর্ণ বলে বিবেচিত হয়।
কৃষি আবহাওয়া-সংবেদনশীল, এবং তাপপ্রবাহ, খরা, বা ভারী বৃষ্টিপাতের মতো বড় ধরনের ঘটনা (যা নিম্ন ও উচ্চ বৃষ্টিপাতের চরম ঘটনা হিসাবেও পরিচিত) উল্লেখযোগ্য ক্ষতির কারণ হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, অস্ট্রেলিয়ার কৃষকদের এল নিনো আবহাওয়া পরিস্থিতিতে ক্ষতির সম্মুখীন হওয়ার সম্ভাবনা খুব বেশি, এবং ২০০৩ সালে ইউরোপীয় তাপপ্রবাহে ১৩ বিলিয়ন ইউরো অবীমা কৃষিক্ষেত্রের ক্ষতি হয়েছিল। জলবায়ু পরিবর্তন তাপপ্রবাহের ফ্রিকোয়েন্সি এবং তীব্রতা বৃদ্ধি করে বলে জানা যায়, এবং এটি বৃষ্টিপাতকে কম অনুমানযোগ্য এবং চরম সীমার দিকে ঠেলে দিতে পারে। একটি নির্দিষ্ট আবহাওয়া ঘটনা এবং এর ফলে সৃষ্ট ক্ষয়ক্ষতিকে স্বাভাবিক পরিবর্তনের চেয়ে জলবায়ু পরিবর্তনের দিকে আরোপ করার বিষয়টি এখনও অপেক্ষাকৃত নতুন গবেষণার ক্ষেত্র, তাই এটি প্রায়ই কঠিন। কিছু ব্যতিক্রমের মধ্যে পশ্চিম আফ্রিকা অন্তর্ভুক্ত, যেখানে জলবায়ু-প্ররোচিত চরম আবহাওয়ার তীব্রতা বাজরার ফলন ১০-২০% এবং সরগমের ফলন ৫-১৫% কমিয়ে দিয়েছে বলে দেখা গেছে। একইভাবে, দেখা গেছে যে, ২০০৭ সালে দক্ষিণ আফ্রিকায় জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে খরার পরিস্থিতি আরও তীব্র হয়েছিল, যা খাদ্যের দাম বাড়িয়েছিল এবং লেসোথো দেশে "চরম খাদ্য-অনিরাপত্তা" সৃষ্টি করেছিল। ২০১৪-২০১৬ সালে এল নিনো ঘটনার প্রভাবকে জলবায়ু পরিবর্তন তীব্র করায় খরার প্রভাবে দক্ষিণ আফ্রিকার কৃষিও ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছিল।
ইউরোপে, ১৯৫০ থেকে ২০১৯ সালের মধ্যে, তাপের চরম ঘটনাগুলি আরও ঘন ঘন হয়েছে এবং ক্রমান্বয়ে ঘটার সম্ভাবনাও বেড়েছে, একই সময়ে শীতের চরম ঘটনাগুলি হ্রাস পেয়েছে। উত্তর ইউরোপ এবং পূর্ব ইউরোপের অনেক স্থানে প্রায়শই চরম বৃষ্টিপাত হয়, ভূমধ্যসাগরীয় অঞ্চলে খরা বেশি হয়। ইউরোপীয় ফসল উৎপাদনের উপর তাপপ্রবাহ এবং খরার প্রভাবের তীব্রতা ৫০ বছরের মধ্যে তিনগুণ বেড়েছে বলে দেখা গেছে - ১৯৬৪-১৯৯০ সালের মধ্যে ২.২% ক্ষতি থেকে ১৯৯১-২০১৫ সালে ৭.৩% ক্ষতি হয়েছে। ২০১৮ সালের গ্রীষ্মে, জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত তাপপ্রবাহ সম্ভবত বিশ্বের অনেক অংশে, বিশেষ করে ইউরোপে গড় ফলন অনেকটা কমিয়ে দিয়েছিল। আগস্ট মাসে, ফসলের ব্যর্থতার কারণে বিশ্বব্যাপী খাদ্যের দাম বেড়ে যায়।
অন্যদিকে, জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে যুক্ত বন্যাও সাম্প্রতিক বছরগুলিতে কৃষির উপর উল্লেখযোগ্য প্রতিকূল প্রভাব ফেলেছে। ২০১৯ সালের মে মাসে, বন্যার কারণে মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের মধ্য-পশ্চিম অঞ্চলে ভুট্টা রোপণের মৌসুম সংক্ষিপ্ত হয়ে যায়, যা প্রত্যাশিত ফলন ১৫ বিলিয়ন বুশেল থেকে কমিয়ে ১৪.২ এ নামিয়ে আনে। ২০২১ সালের ইউরোপীয় বন্যার সময়, অনুমানগুলি বেলজিয়ামের কৃষি খাতে মারাত্মক ক্ষতির দিকে নির্দেশ করেছিল, যে দেশটি বন্যার সবচেয়ে বেশি ক্ষতিগ্রস্ত হয়েছিল, এছাড়াও মাটির ক্ষয়ের মতো দীর্ঘমেয়াদী প্রভাব রয়েছে। চীনে, ২০২৩ সালের গবেষণায় দেখা গেছে যে বিগত দুই দশকে চরম বৃষ্টিপাতের কারণে দেশটির চাল উৎপাদনের প্রায় ৮% ক্ষতি হয়েছে। এই সময়ের মধ্যে অতিরিক্ত তাপের কারণে ক্ষতির সাথে এটিকে তুলনীয় বলে মনে করা হয়েছিল।
তাপমাত্রা এবং আবহাওয়ার ধরণে পরিবর্তন কৃষিকাজের উপযোগী এলাকাগুলোকে বদলে দেবে। বর্তমান পূর্বাভাস হল যে শুষ্ক এবং আধা-শুষ্ক অঞ্চলগুলোতে (মধ্যপ্রাচ্য, আফ্রিকা, অস্ট্রেলিয়া, দক্ষিণ-পশ্চিম যুক্তরাষ্ট্র, এবং দক্ষিণ ইউরোপ) তাপমাত্রা বাড়বে এবং বৃষ্টিপাত কমবে। উপরন্তু, শতাব্দীর প্রথমার্ধে প্রত্যাশিত মাঝারি তাপমাত্রা বৃদ্ধির (১-২ ডিগ্রি সেলসিয়াস) কারণে ক্রান্তীয় অঞ্চলে ফসলের ফলন নেতিবাচকভাবে প্রভাবিত হবে। শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে, আরও উষ্ণায়নের ফলে কানাডা ও উত্তর মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র সহ সব অঞ্চলে ফসলের ফলন হ্রাস পাবে। অনেক প্রধান ফসল তাপমাত্রার প্রতি অত্যন্ত সংবেদনশীল; যখন তাপমাত্রা ৩৬ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (৯৭ ডিগ্রি ফারেনহাইট) এর উপরে ওঠে তখন সয়াবিনের চারা মারা যায় এবং ভুট্টার পরাগরেণুর জীবনীশক্তি হ্রাস পায়।
বর্তমানে কিছু অঞ্চলে শীতকালে উচ্চ তাপমাত্রা এবং বরফমুক্ত দিন বৃদ্ধি ক্ষতিকারক হিসাবে কাজ করছে। এর কারণে উদ্ভিদের ফুল ফোটার সময় এবং পরাগযোগকারীদের কার্যকলাপের মধ্যে একটি ফেনোলজিক্যাল মিসম্যাচ (phenological mismatch) সৃষ্টি হতে পারে, যা উদ্ভিদের প্রজনন ক্ষমতার জন্য হুমকি হয়ে দাঁড়ায়। তবে, দীর্ঘমেয়াদে এর ফলে ফসলের মরসুম দীর্ঘস্থায়ী হতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ২০১৪ সালের একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে, তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে চীনের হেইলংজিয়াং অঞ্চলে ভুট্টার ফলন প্রতি দশকে ৭ থেকে ১৭% বৃদ্ধি পেয়েছে। অন্যদিকে, ২০১৭ সালের একটি মেটা-বিশ্লষণে উষ্ণায়নের প্রভাব অনুমান করার চারটি ভিন্ন পদ্ধতি থেকে প্রাপ্ত তথ্য তুলনাা করা হয়। এই চার পদ্ধতির মধ্যে দুটি জলবায়ু মডেল, পরিসংখ্যানগত রিগ্রেশন এবং ফিল্ড এক্সপেরিমেন্ট (কতগুলি ফসলের চারপাশের জমিকে কৃত্রিমভাবে কন্ট্রোলের তুলনায় বেশি উষ্ণ করতো তারা) অন্তর্ভুক্ত ছিল। এই মেটা-বিশ্লষণ নিশ্চিত করে যে বিশ্বব্যাপী পরিসরে, উষ্ণায়নের একক প্রভাব চারটি গুরুত্বপূর্ণ ফসলের উপর সামঞ্জস্যপূর্ণভাবে নেতিবাচক, এটা নির্দেশ করে যে বৃদ্ধির যেকোনো কারণ হবে বৃষ্টিপাতের পরিবর্তন এবং CO2 সার প্রভাব।
সাধারণভাবে, গৃহপালিত পশুদের জন্য আদর্শ তাপমাত্রার সীমা ১০ থেকে ৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের (৫০ থেকে ৮৬ ডিগ্রি ফারেনহাইট) মধ্যে। জলবায়ু পরিবর্তন যেমন বিশ্বের শীতল অঞ্চলে বসবাসরত মানুষের জন্য সামগ্রিক আরাম বৃদ্ধি করবে বলে আশা করা হচ্ছে, তেমনি ঐসব এলাকার গবাদি পশুদের শীতকাল আরও সহনীয় হবে। তবে, বিশ্বজুড়ে গ্রীষ্মকালীন তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং অধিকতর ঘন ঘন ও তীব্র তাপপ্রবাহ স্পষ্টভাবে নেতিবাচক প্রভাব ফেলবে, ফলে গবাদি পশুদের তাপজনিত চাপের ঝুঁকি উল্লেখযোগ্যভাবে বেড়ে যাবে। জলবায়ু পরিবর্তনের সবচেয়ে তীব্র নিঃসরণ ও সর্বোচ্চ উষ্ণায়নের (SSP5-8.5) অবস্থায়, “নিম্ন অক্ষাংশের গরু, ভেড়া, ছাগল, শূকর এবং পোল্ট্রি বছরে ৭২-১৩৬ দিন চরম উচ্চ তাপমাত্রা এবং আদ্রতা থেকে উদ্ভূত চাপের সম্মুখীন হবে।”
ক্যারিবিয়ান অঞ্চলের প্রতিনিধি হিসেবে বিবেচিত জ্যামাইকায়, লেয়ার মুরগী বাদে বর্তমান জলবায়ুতে সব গবাদি পশুই “খুব মারাত্মক” তাপ-জনিত চাপের সম্মুখীন হয়। গরমের পাঁচ মাস এবং শরতের প্রথমদিকে শূকরগুলো প্রতিদিন কমপক্ষে একবার এই তাপ-জনিত চাপের সম্মুখীন হয়। রোমন্থনকারী পশু (ruminants - যেমন, গরু, ছাগল ইত্যাদি) এবং ব্রয়লার মুরগী কেবল শীতকালে প্রতিদিনের "খুব মারাত্মক" তাপ-জনিত চাপ এড়াতে পারে। এটা ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে যে ১.৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস (২.৭ ডিগ্রি ফারেনহাইট) বৈশ্বিক উষ্ণায়নে রোমন্থনকারীপশু এবং ব্রয়লার মুরগীদের জন্য “খুব মারাত্মক” তাপ-জনিত চাপ একটি নিত্যদিনের ঘটনা হয়ে উঠবে। ২ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৩.৬ ডিগ্রিফারেনহাইট) উষ্ণায়নে, এটি অধিক সময় জুড়ে অনুভূত হবে, এবং ক্যারিবিয়ান অঞ্চলে গবাদিপশু উৎপাদনের জন্য নিবিড় শীতলীকরণব্যবস্থা সম্ভবত অপরিহার্য হয়ে পড়বে। ২.৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৪.৫ ডিগ্রি ফারেনহাইট) উষ্ণায়নে, কেবল লেয়ারমুরগী শীতকালীন মাসগুলোতে প্রতিদিনের “খুব মারাত্মক” তাপ-জনিত চাপ এড়াতে পারবে।
যখন গবাদি পশুর শরীরের তাপমাত্রা স্বাভাবিক তাপমাত্রার ৩-৪ ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড (৫.৪-৭.২ ডিগ্রি ফারেনহাইট) উপরে উঠে যায়, তা খুব শীঘ্রই “হিট স্ট্রোক, হিট এক্সজশন, হিট সিনকোপ, হিট ক্র্যাম্পস, এবং অবশেষে অঙ্গ বৈকল্যে” পরিণত হয়। বছরের সবচাইতে উষ্ণ মাসগুলিতে এবং তাপপ্রবাহ চলাকালে গবাদি পশুর মৃত্যুহার অধিক বলে জানা যায়।২০০৩ সালের ইউরোপীয় তাপপ্রবাহের সময়, উদাহরণস্বরূপ, হাজারের অধিক শূকর,পোল্ট্রি এবং খরগোশ কেবল ফ্রান্সের ব্রিটেনি এবং পেইস-দে-লা-ল্যয়ের অঞ্চলে মারা গিয়েছিল।
গবাদি পশু তাপজনিত চাপ থেকে একাধিক উপ-মারাত্মক প্রভাব ভোগ করতে পারে, যেমন দুধ উৎপাদন কমে যাওয়া। তাপমাত্রা ৩০°C (৮৬°F) ছাড়িয়ে গেলে, গরু, ভেড়া, ছাগল, শূকর এবং মুরগী তাপমাত্রা প্রতি ডিগ্রি বাড়ার সাথেসাথে ৩-৫% কম খাদ্য গ্রহণ করতে শুরু করে। একই সময়ে, তারা শ্বাস-প্রশ্বাস এবংঘামার হার বাড়িয়ে দেয়, এবং এই সম্মিলিত প্রতিক্রিয়াগুলি বিপাকীয় ব্যাধির দিকে ধাবিত করে। একটি উদাহরণ হল কিটোসিস (ketosis); এই অবস্থায় পশুর দেহ দ্রুততর নিজের চর্বিজাতীয় সঞ্চয় বিশ্লেষন করতে থাকে। তাপজনিত চাপ অ্যান্টি-অক্সিড্যান্ট এনজাইমের ক্রিয়াশীলতা বাড়িয়ে দেয়, যার ফলে অক্সিড্যান্ট এবং অ্যান্টি-অক্সিড্যান্টঅণুরমধ্যে ভারসাম্যহীনতা সৃষ্টি হতে পারে, যাকে অক্সিডেটিভ চাপ বলে। ক্রোমিয়ামের মতো অ্যান্টি-অক্সিড্যান্টযুক্ত খাদ্য গ্রহণ অক্সিডেটিভ চাপ মোকাবেলায় সাহায্য করতেপারে এবং অন্যান্য সংক্রামক অবস্থার দিকে যাওয়া থেকে আটকাতে পারে, তবুও কেবলসীমিত ভাবে।
তাপ-জনিত চাপে থাকা পশুদের রোগ প্রতিরোধ ব্যবস্থাও দুর্বল হয়ে পড়ে বলে জানা যায়, ফলে তারা বিভিন্ন সংক্রমণের প্রতি অধিক সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। একইভাবে, গবাদি পশুর টিকাকরণও তাপ-জনিত চাপের কারণে কম কার্যকর হতে পারে।একজন্য এখননিপর্যন্তগবেষকরা তাপ-জনিত চাপ পরিমাপ করতেন অসামঞ্জস্যপূর্ণ সংজ্ঞা ব্যবহার করে; বিদ্যমান গবাদি পশু মডেলদের পরীক্ষামূলক তথ্যের সাথে সীমিতসম্পর্ক রয়েছে। বিশেষভাবে, যেহেতু গরুর মতো গবাদি পশু তাদের দিনের অনেকটা সময় শুয়ে কাটায়, একটি ব্যাপক তাপ-জনিত চাপ নিরূপণের জন্য মাটিরতাপমাত্রাকেও গণনায় ধরতে হবে। কিন্তু, এটা বিবেচনায়ধরেনি এমন প্রথম মডেলটি মাত্র ২০২১সালে প্রকাশিত হয়েছে ; এটাআজও পদ্ধতিগতভাবে শরীরেরতাপমাত্রা ওভারএস্টিমেটকরে এবং শ্বাস-প্রশ্বাসের হার আন্ডারএস্টিমেট করে।
ঐতিহাসিকভাবে গবাদিপশুর উপর তাপ-জনিত চাপ সংক্রান্ত গবেষণায় গরুর দিকে নজর দেওয়া হতো, কারণতাদের প্রায়শই বাইরে রাখা হয় এবং ফলে জলবায়ু পরিবর্তনের দ্রুত প্রতিক্রিয়া অনুভব করে। অন্যদিকে, ২০০৬-এর দিকেওবিশ্বব্যাপী মোট শূকর উৎপাদনের একটু বেশি ৫০% এবংমোট পোলট্রি উৎপাদনের ৭০% আসতো সম্পূর্ণ ভাবে বাড়ির ভেতর রাখা পশুদের থেকে, এবংশূকরের জন্য ৩-৩.৫গুণ,লেয়ার মুরগীর জন্য ২-২.৪ গুণ এবং ব্রয়লারমুরগীরজন্য ৪.৪-৫ গুণবৃদ্ধি হওয়ার সম্ভাবনা ছিল। ঐতিহাসিকভাবে এই শর্তাবস্থায় থাকা গবাদি পশুদের উষ্ণায়নের জন্য ততটা সংবেদনশীল বলে বিবেচনা করা হতো না যতটা বাইরের অঞ্চলের পশুদের,কারণ এরা উত্তাপরোধী ঘরের মধ্যে বাস করে, যেখানে জলবায়ুনিয়ন্ত্রনের জন্য এবং অতিরিক্ত তাপ সরানোর জন্য ভেন্টিলেশন ব্যবস্থা ব্যবহার করা হয়। তবে, ঐতিহাসিকভাবে শীতল মধ্য-অক্ষাংশের অঞ্চলেগুলিতে, গরম কালেও ঘরের ভেতরের তাপমাত্রা বাইরের তাপমাত্রার চাইতে বেশি থাকতো, এবং তাপমাত্রা বাড়ায় এইসব সিস্টেমের স্পেসিফিকেশন অতিক্রম করায়, ঘরের ভেতরে রাখা পশুরা, বাইরে রাখা পশুর চাইতে তাপের কারণে অধিক সংবেদনশীল হয়ে যায়।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে সৃষ্ট সমস্যা থেকে পশুসম্পদ রক্ষায় বিভিন্ন ধরনের পদক্ষেপ নেয়া যেতে পারে। যেমন, পশুর পানির সরবরাহ বাড়ানো, খোলা আকাশের নিচে রাখা পশুদের জন্য উন্নত আশ্রয়ের ব্যবস্থা করা এবং বদ্ধ স্থানে রাখা পশুর জন্য বায়ু চলাচলের সুবিধা উন্নত করা ইত্যাদি। বিশেষ ধরণের কুলিং সিস্টেম স্থাপন করা সবচেয়ে ব্যয়বহুল পদক্ষেপ, তবে এটি ভবিষ্যতের উষ্ণায়নের প্রভাব পুরোপুরি প্রতিরোধ করতে সক্ষম।
শুধুমাত্র যুক্তরাষ্ট্রেই, ২০০৩ সালে তাপজনিত চাপের কারণে প্রাণিসম্পদ খাতে আর্থিক ক্ষতির পরিমাণ ছিল প্রায় ১.৬৯ থেকে ২.৩৬ বিলিয়ন ডলার। সমসাময়িক অভিযোজন ব্যবস্থাগুলির কার্যকারিতা সম্পর্কে বিভিন্ন ধারণার ভিন্নতার কারণে এই ক্ষতির পরিমাণে তারতম্য দেখা যায়। তা সত্ত্বেও, কিছু পর্যালোচনা থেকে জানা যায় যে যুক্তরাষ্ট্র হলো জলবায়ু পরিবর্তনের নেতিবাচক প্রভাবে সৃষ্ট খাদ্য সুরক্ষা বিপর্যয়ের সবচেয়ে কম ঝুঁকিপূর্ণ দেশ। কারণ, যদিও প্রাণিসম্পদের এক্সপোজার এবং এ সম্পর্কিত সামাজিক সংবেদনশীলতার দিক থেকে যুক্তরাষ্ট্রের অবস্থান বিশ্বে মাঝারি পর্যায়ে, তবুও উচ্চ জিডিপি এবং উন্নয়নের স্তরের কারণে তাদের অভিযোজন ক্ষমতা সবচেয়ে বেশি। একই কারণে জাপান এবং ইউরোপের দেশগুলিও কম ঝুঁকিপূর্ণ রাষ্ট্রের অন্তর্ভুক্ত।
অন্যদিকে, মঙ্গোলিয়ান পশুসম্পদ যেভাবে জলবায়ু পরিবর্তনের সম্মুখীন হয় তা আমেরিকান প্রাণিসম্পদের থেকে খুব আলাদা নয়; তবে মঙ্গোলিয়ান সমাজে পশুপালনের অত্যন্ত গুরুত্ব এবং তাদের সীমিত অভিযোজন ক্ষমতা বিবেচনায় মঙ্গোলিয়াকে বিশ্বের অন্যতম ঝুঁকিপূর্ণ দেশ হিসেবে চিহ্নিত করা হয়। সাব-সাহারান আফ্রিকার দেশগুলো সাধারণত প্রাণিসম্পদ এক্সপোজার, কম অভিযোজন ক্ষমতা এবং তাদের সমাজে পশুপালনের গুরুত্বের কারণে উচ্চ সংবেদনশীলতায় ভোগে। এই সমস্যাটি বিশেষভাবে পূর্ব আফ্রিকার দেশগুলির জন্য বেশ তীব্র, যেখানে ২০৭০ সালের পরে বিভিন্ন জলবায়ু পরিবর্তনের ধারণার উপর ভিত্তি করে ৪ থেকে ১৯% পশুপালন এলাকার "বিপজ্জনক" তাপীয় চাপের ঘটনা "উল্লেখযোগ্যভাবে" বেড়ে যাবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। তীব্রতম ধারণা SSP5-8.5 অনুসারে, ২০৫০ সালের মধ্যেই পশুসম্পদ ধারণক্ষম জমির পরিমাণ হ্রাস পাবে এ বিষয়ে উচ্চমাত্রার আস্থা রয়েছে, কারণ কিছু কিছু স্থানে পশুপালনের জন্য তাপের চাপ ইতোমধ্যেই অসহনীয় হয়ে উঠবে।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে বৈশ্বিকভাবে বায়ুমণ্ডলে ধারণকৃত পানির সামগ্রিক পরিমাণ প্রতি ১ ডিগ্রি সেলসিয়াস (১.৮ ডিগ্রি ফারেনহাইট) তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে গড়ে ৭% বৃদ্ধি পায়, যার ফলে বৃষ্টিপাতের পরিমাণ বাড়ে। তবে বৃষ্টিপাতের এই বৃদ্ধি স্থানের বিস্তারে (বায়ুমণ্ডলীয় সঞ্চালন পদ্ধতির কারণে ভিন্ন এলাকায় ভিন্ন মাত্রার বৃষ্টিপাত হয়ে থাকে) বা কালের বিস্তারে সমানভাবে বিন্যস্ত হয় না। বরং প্রবল বৃষ্টিপাত, যার ফলে বন্যার সম্ভাবনা থাকে, সেগুলোর ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। সুতরাং, একটি সম্ভাব্য মধ্যম পরিসরের জলবায়ু পরিবর্তনের দৃশ্যকল্প, SSP2-4.5 অনুসারে, বৈশ্বিকভাবে বৃষ্টিপাতের ঘটনাগুলির মাত্রা ১১.৫% বৃদ্ধি পাবে, তবে এসব ঘটনার মধ্যবর্তী সময়কাল গড়ে ৫.১% বৃদ্ধি পাবে। সর্বোচ্চ-উদ্বায়ী দৃশ্যকল্প SSP5-8.5 অনুসারে, বৃষ্টিপাতের ঘটনার মাত্রায় ১৮.৫% এবং এদের মধ্যবর্তী সময়কালে ৯.৬% বৃদ্ধি ঘটবে। শুকনো মৌসুম ও বন্যা উভয়ই শস্য উৎপাদনে ফলন হ্রাস করে। একইসাথে উচ্চতর তাপমাত্রার কারণে গাছের বাষ্পমোচন প্রক্রিয়ায়ও পানি ক্ষয় বৃদ্ধি পাবে প্রায় সর্বত্র। যদিও CO2 নিঃসরণ উদ্ভিদ দ্বারা পানি ক্ষয়ের হার কিছুটা হ্রাস করে, তবে নির্দিষ্ট এলাকার জলবায়ু বা আবহাওয়ার ওপর নির্ভর করবে কোন প্রভাবটি প্রাধান্য পাবে। উদাহরণ হিসেবে বলা যায়, ২০২০-২০২৩ আফ্রিকার শিং অঞ্চলের দুর্ভিক্ষের প্রধান কারণ বাষ্পমোচন প্রক্রিয়ার হার ব্যাপকভাবে বেড়ে যাওয়া, যা দীর্ঘস্থায়ী কম বৃষ্টিপাতের প্রভাব আরও তীব্র করেছে। শিল্প-পূর্ব যুগের শীতল আবহাওয়া থাকলে এই কম বৃষ্টিপাতের প্রভাব সহজেই নিয়ন্ত্রণ করা যেত।
মোটের উপর, জলবায়ু পরিবর্তনের কারণেই শুকনো মৌসুমের চরম ঘটনা গড়ে আরও ঘন ঘন হচ্ছে। আফ্রিকা, দক্ষিণ ইউরোপ, মধ্যপ্রাচ্য, আমেরিকা অঞ্চলের অধিকাংশ, অস্ট্রেলিয়া, দক্ষিণ ও দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়া হল বিশ্বের এমন কিছু অংশ যেখানে বৃষ্টিপাত বৈশ্বিকভাবে বৃদ্ধি পাওয়া সত্ত্বেও খরা আরও ঘন ঘন এবং তীব্র হতে পারে। খরার ফলে মাটিতে বৃষ্টিপাত, বাষ্পীভবন এবং মাটির আর্দ্রতা ব্যাহত হয়। জনসংখ্যা বৃদ্ধি এবং নগর সম্প্রসারণের কারণে পানির চাহিদা বেড়ে যাওয়া এই প্রভাবগুলিকে আরও বাড়িয়ে তুলতে পারে। চূড়ান্ত ফলশ্রুতি হল পানির দুষ্প্রাপ্যতা, যার ফলে ফসলহানি হয় এবং গবাদিপশুর চারণভূমিও নষ্ট হয়ে যায়। ফলে উন্নয়নশীল দেশগুলিতে দারিদ্র্য আরও বৃদ্ধি পায়, যা অপুষ্টির দিকে পরিচালিত করে এবং সম্ভাব্য দুর্ভিক্ষের কারণ হতে পারে।
ফসলের সেচ কাজ কম বৃষ্টিপাত এবং উচ্চ তাপমাত্রার প্রভাব ফলনের ওপর হ্রাস করতে বা এমনকি দূর করতে সক্ষম - স্থানীয় পর্যায়ে তাপমাত্রা শীতল রেখে। তবে সেচের জন্য পানির উৎস ব্যবহারের কিছু খারাপ দিক রয়েছে এবং এটি ব্যয়বহুল। উপরন্তু, সেচের কাজে ব্যবহৃত কিছু পানির উৎস কম নির্ভরযোগ্য হয়ে উঠতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে গ্রীষ্মে হিমবাহ থেকে প্রবাহিত পানি দ্বারা সেচ, কারণ ১৮৫০ সাল থেকে ইতোমধ্যেই হিমবাহ পশ্চাদপসরণ লক্ষ্য করা গেছে, এবং এটি অব্যাহত থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে। এই কারণে হিমবাহের বরফ হ্রাস পাচ্ছে, এবং হিমবাহ প্রবাহ হ্রাস পাচ্ছে কিংবা একেবারেই নিশ্চিহ্ন হয়ে যাচ্ছে। এশিয়ায়, ১.৫ ডিগ্রী সেলসিয়াস বৈশ্বিক উষ্ণায়ন এশিয়ার উঁচু পর্বতের বরফের ভর প্রায় ২৯-৪৩% কমিয়ে দেবে। প্রায় ২.৪ বিলিয়ন মানুষ হিমালয়ের নদী অববাহিকায় বসবাস করে। শুধু ভারতেই গঙ্গা নদী ৫০০ মিলিয়নেরও বেশি মানুষের পানীয় এবং কৃষিজল সরবরাহ করে। সিন্ধু নদীর অববাহিকায়, এই পাহাড়ি পানির উৎস মৌসুমি সময়ের বাইরে সিঞ্চনের ৬০% পর্যন্ত এবং মোট ফসল উৎপাদনের ১১% পর্যন্ত অবদান রাখে। জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে জলচক্রের উপর প্রভাব অববাহিকার পশ্চিমতম অংশগুলো বাদে সব প্লেসে বৃষ্টিপাত যথেষ্ট পরিমাণে বাড়বে বলে আশা করা হচ্ছে। হিমবাহের ক্ষতি পুষিয়ে নেবে বলে আশা করা হচ্ছে। তবে, ওই অঞ্চলে কৃষিকাজ বর্ষাকালের উপর আরো বেশি নির্ভরশীল হয়ে উঠবে এবং জলবিদ্যুৎ উৎপাদন কম অনুমানযোগ্য এবং কম নির্ভরযোগ্য হয়ে যাবে বলে ধারণা করা হচ্ছে।
উচ্চমাত্রার বায়ুমন্ডলীয় কার্বন ডাই-অক্সাইড বিভিন্নভাবে উদ্ভিদকুলকে প্রভাবিত করে। বাড়তি CO আলোকসংশ্লেষণের হার বাড়িয়ে ফসলের ফলন এবং উদ্ভিদের বৃদ্ধি ত্বরান্বিত করে। এছাড়াও এটি উদ্ভিদের পত্ররন্ধ্র বন্ধ করে দেয়, ফলে উদ্ভিদের পানি ক্ষয়ের পরিমাণ হ্রাস পায়।
CO নিঃসরণ বা কার্বন নিঃসরণের প্রভাব উদ্ভিদের আলোকসংশ্লেষণের হার বাড়িয়ে দেয় এবং পত্ররন্ধ্র (উদ্ভিদের পাতায় অবস্থিত ক্ষুদ্র ছিদ্র) সংকুচিত করার মাধ্যমে পাতা থেকে পানির বাষ্পীভবন কমিয়ে দেয়। এই উভয় প্রক্রিয়াই বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই-অক্সাইডের (CO) মাত্রা বৃদ্ধির ফল। কার্বন নিঃসরণের প্রভাব উদ্ভিদের প্রজাতি, বায়ু ও মাটির তাপমাত্রা এবং পানি ও পুষ্টির প্রাপ্যতার উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হয়। নেট প্রাথমিক উৎপাদনশীলতা (NPP) কার্বন নিঃসরণের প্রভাবের ইতিবাচক প্রতিক্রিয়া দেখাতে পারে। যদিও প্রমাণ থেকে জানা যায় যে CO নিঃসরণের কারণে উদ্ভিদের আলোকসংশ্লেষণের হার বৃদ্ধি সরাসরি সমস্ত উদ্ভিদের বৃদ্ধি এবং এভাবে কার্বন সংরক্ষণের সুবিধা দেয় না। ২০০০ এর দশক থেকে মোট প্রাথমিক উৎপাদনশীলতা (GPP) বৃদ্ধির ক্ষেত্রে কার্বন নিঃসরণের প্রভাবকে ৪৪% বৃদ্ধির কারণ হিসাবে চিহ্নিত করা হয়েছে। সাম্প্রতিক দশকে স্থূল প্রাথমিক উৎপাদনশীলতা (GPP) বৃদ্ধির ৪৪% হওয়ার কারণ হিসেবে কার্বন নিঃসরণের প্রভাবকেই চিহ্নিত করা হয়েছে। আর্থ সিস্টেম মডেল, ল্যান্ড সিস্টেম মডেল এবং ডাইনামিক গ্লোবাল ভেজিটেশন মডেলগুলি বায়ুমণ্ডলে ক্রমবর্ধমান CO মাত্রার সাথে উদ্ভিজ্জের পরিবর্তনগুলি পর্যালোচনা করতে এবং ব্যাখ্যা করতে ব্যবহৃত হয়। তবে, CO নিঃসরণের প্রভাবের সাথে সম্পর্কিত বাস্তুসংস্থানের প্রক্রিয়াগুলি এখনও অনিশ্চিত এবং মডেল করার জন্য অনেক চ্যালেঞ্জ রয়েছে।
ভূ-পৃষ্ঠের বাস্তুতন্ত্র বায়ুমণ্ডলীয় CO এর ঘনত্ব হ্রাস করেছে এবং আংশিকভাবে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবগুলোকে প্রশমিত করেছে। কার্বন নিঃসরণের প্রভাবের প্রতি উদ্ভিদের প্রতিক্রিয়া বায়ুমণ্ডলে CO এর মাত্রা বৃদ্ধির মানবসৃষ্ট কারণগুলোর কারণে আগামী শতাব্দীতে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস করতে পারবে না বলেই ধারণা করা হচ্ছে। ১৯৮০ এর দশকের গোড়ার দিক থেকেই পৃথিবীর উদ্ভিদাবৃত ভূমিতে উল্লেখযোগ্য পরিমাণে সবুজায়ন লক্ষ্য করা গেছে, যার মূল কারণ বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা বৃদ্ধি।
তত্ত্ব অনুসারে ক্রান্তীয় অঞ্চলে (tropics) কার্বন নিঃসরণের প্রভাবের কারণে সর্বাধিক পরিমাণ CO শোষণ হওয়ার কথা, কিন্তু এই ধারণা পর্যবেক্ষণে প্রমাণিত হয়নি। CO নিঃসরণ থেকে CO শোষণের পরিমাণ এই বিষয়ের উপরও নির্ভর করে যে কীভাবে বনভূমি জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে প্রতিক্রিয়া দেখায় এবং এগুলো বন উজাড় থেকে রক্ষা পাচ্ছে কিনা।
বায়ুমণ্ডলীয় কার্বন ডাই-অক্সাইডের পরিবর্তন কিছু ফসলের পুষ্টিগুণ কমিয়ে দিতে পারে, উদাহরণস্বরূপ গমে কম প্রোটিন এবং কম পরিমাণ খনিজ পদার্থ তৈরি হতে পারে। খাদ্যশস্যের ক্ষেত্রে প্রোটিন, আয়রন এবং জিঙ্কের পরিমাণ ৩ থেকে ১৭% হ্রাস পেতে পারে।
১৯৯৩ সালে পরিচালিত গ্রিনহাউস নিয়ে বৈজ্ঞানিক গবেষণা পর্যালোচনায় দেখা গেছে, কার্বন ডাই-অক্সাইডের (CO) ঘনত্ব দ্বিগুণ হলে ১৫৬টি বিভিন্ন উদ্ভিদ প্রজাতির বৃদ্ধি গড়ে ৩৭% পর্যন্ত বৃদ্ধি পায়। প্রজাতিভেদে এই প্রতিক্রিয়াতে যথেষ্ট তারতম্য দেখা গেছে, কিছু উদ্ভিদে অনেক বেশি বৃদ্ধি হওয়ার পাশাপাশি কিছু উদ্ভিদে বৃদ্ধি হ্রাসও পেয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, ১৯৭৯ সালে একটি গ্রিনহাউস গবেষণায় দেখা গেছে যে, CO এর ঘনত্ব দ্বিগুণ হওয়ার সাথে সাথে ৪০ দিন বয়সী তুলার শুষ্ক ওজন দ্বিগুণ হয়ে যায়, কিন্তু ৩০ দিন বয়সী ভুট্টা গাছের শুষ্ক ওজন মাত্র ২০% বৃদ্ধি পায়।
গ্রিনহাউস গবেষণা ছাড়াও, মাঠ পর্যায়ের গবেষণা এবং উপগ্রহ থেকে প্রাপ্ত তথ্যের সাহায়তায় অধিকতর প্রাকৃতিক পরিবেশে বর্ধিত CO এর প্রভাব বোঝার চেষ্টা করা হয়। বায়ুমন্ডলে উন্মুক্তভাবে কার্বন ডাই-অক্সাইড বৃদ্ধি (FACE- Free-air carbon dioxide enrichment) পরীক্ষায় উদ্ভিদকে জমিতে রোপণ করা হয় এবং তাকে ঘিরে থাকা বায়ুমন্ডলে কৃত্রিমভাবে CO এর পরিমাণ বাড়িয়ে দেওয়া হয়। এই পরীক্ষাগুলিতে সাধারণত গ্রিনহাউস গবেষণার তুলনায় কম CO মাত্রা ব্যবহার করা হয়। এই পরীক্ষাগুলিতে গ্রিনহাউস গবেষণার তুলনায় বৃদ্ধির হার কম দেখা যায়, যেখানে উদ্ভিদের প্রজাতির ওপর নির্ভর করে বৃদ্ধির তারতম্য লক্ষ্য করা যায়। ৪৭৫-৬০০ ppm এ ১২টি পরীক্ষার ২০০৫ সালের একটি পর্যালোচনায় ফসলের ফলনে গড়ে ১৭% লাভ দেখা গেছে, যেখানে শিম জাতীয় গাছ সাধারণত অন্যান্য প্রজাতির চেয়ে বেশি সাড়া দেয় এবং C4 উদ্ভিদ কম সাড়া দেয়। পর্যালোচনাটিতে আরও বলা হয়েছে যে পরীক্ষাগুলিতে তাদের নিজস্ব সীমাবদ্ধতা আছে। ব্যবহৃত CO মাত্রা কম ছিল এবং বশিরভাগ পরীক্ষাই নাতিশীতোষ্ণ অঞ্চলে পরিচালিত হয়েছিল। স্যাটেলাইটের তথ্য বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে পিছল ৩৫ বছরে পৃথিবীর ২৫% থেকে ৫০% উদ্ভিদ আবৃত এলাকার পাতার আয়তন বৃদ্ধি পেয়েছে। এটি ইতিবাচক CO নির্গমন প্রভাবের প্রমাণ দেয়।
পরিবেশের উপর নির্ভর করে বায়ুমণ্ডলে উচ্চ CO এর মাত্রায় প্রধান উদ্ভিদের কার্যকলাপ যেমন এবং উদ্ভিদে বা কাষ্ঠল উদ্ভিদসমূহে ভিন্ন ভিন্ন প্রতিক্রিয়া দেখায়। CO বৃদ্ধির ফলে উদ্ভিদের পাতায় বা পাতার রসায়নের অন্যান্য দিকগুলিতে কার্বন: নাইট্রোজেনের অনুপাত বেড়ে যেতে পারে, যা সম্ভবত তৃণভোজী প্রাণীর পুষ্টির ওপর প্রভাব ফেলতে পারে। গবেষণায় দেখা গেছে যে CO এর ঘনত্ব দ্বিগুণ হলে উদ্ভিদে আলোকসংশ্লেষণের হার বাড়বে কিন্তু উদ্ভিদে বাড়বেনা। তবে এও দেখা গেছে যে উদ্ভিদ, উদ্ভিদের তুলনায় খরায় ভালভাবে টিকে থাকতে পারে।
বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই-অক্সাইডের পরিবর্তন কিছু ফসলের পুষ্টিগুণ কমিয়ে দিতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, গমে কম প্রোটিন এবং কিছু খনিজ পদার্থের পরিমাণ কমে যেতে পারে। বিশেষ করে C3 উদ্ভিদের (যেমন গম, ওটস, চাল) পুষ্টিগুণ ঝুঁকির মুখে। প্রোটিন ছাড়াও খনিজ পদার্থের (যেমন জিঙ্ক এবং আয়রন) মাত্রা হ্রাস পাওয়ার আশঙ্কা রয়েছে। সাধারণ খাদ্যশস্যে প্রোটিন, আয়রন এবং জিঙ্কের পরিমাণ ৩ থেকে ১৭% পর্যন্ত হ্রাস পেতে পারে। ২০৫০ সালের মধ্যে বায়ুমণ্ডলে কার্বন-ডাই-অক্সাইডের মাত্রা যতটুকু থাকবে বলে আশা করা হচ্ছে, তার নিরিখে এটি ফসলে পুষ্টি হ্রাসের পূর্বাভাস। জাতিসংঘের খাদ্য ওকৃষি সংস্থা (FAO) সহ অন্যান্য উন্মুক্ত মাধ্যম থেকেপ্রাপ্ত তথ্য ব্যবহার করে, লেখকরা ২২৫টি প্রধানখাদ্য যেমন গম, চাল, ভুট্টা, শাকসবজি, শিকড় জাতীয় মূল এবং ফল বিশ্লেষণ করেছেন।
বায়ুমণ্ডলে কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা বৃদ্ধির ফলে শস্যের পুষ্টিমানে যে প্রভাব পড়ে তা কেবল উপরোক্ত ফসলের ধরন বাপুষ্টি উপাদানেই সীমাবদ্ধ নয়। ২০১০১৪ সালের একটি মেটা-বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে বিভিন্ন অক্ষাংশে উচ্চ কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রার সংস্পর্শে থাকা ফসল এবং বন্য উদ্ভিদে ম্যাগনেসিয়াম, আয়রন, জিঙ্ক এবং পটাসিয়ামের মতো বেশ কিছুখনিজ পদার্থের ঘনত্ব কমে যায়।
ফ্রি-এয়ার কনসেন্ট্রেশন এনরিচমেন্ট (FACE) পদ্ধতি ব্যবহার করে গবেষণায় আরও দেখা গেছে যে CO2 বৃদ্ধির ফলে ফসল এবং আগাছা উভয় ধরণের উদ্ভিদে অণুপুষ্টির ঘনত্ব হ্রাস পায়, যা মানুষের পুষ্টির ওপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে। উদাহরণস্বরূপ, চালে ভিটামিন বি এর পরিমাণহ্রাস পায়। এর ফলে বাস্তুতন্ত্রের অন্যান্য অংশের ওপর এর বিরূপ প্রতিক্রিয়া পড়তে পারে, কারণ একই পরিমাণ প্রোটিন পেতে তৃণভোজীদের অধিক পরিমাণ খাদ্য খেতে হবে।
পরীক্ষালব্ধপ্রমাণ থেকেদেখা যায় যে CO2 এর মাত্রা বাড়ারফলে উদ্ভিদের কলায় অনেক খনিজের ঘনত্ব কমে যায়। CO2 এর মাত্রা দ্বিগুণ হলে, খনিজের ঘনত্ব গড়ে ৮% হ্রাস পায়। ফসলে ম্যাগনেসিয়াম, ক্যালসিয়াম, পটাশিয়াম, আয়রন, জিঙ্ক এবং অন্যান্যখনিজ পদার্থের হ্রাস মানুষের পুষ্টির গুণগত মান কমিয়ে দিতে পারে। গবেষকরা জানিয়েছেন যে একবিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে CO2 এর যে মাত্রা থাকবে বলে ধারণা করা হচ্ছে, তাতে গম, চাল, মটরশুঁটি এবং সয়াবিনে জিঙ্ক, আয়রন এবং প্রোটিনের মাত্রা হ্রাস পাবে। প্রায় ২০০ কোটি মানুষ এমনকিছুদেশে রয়েছে যেখানকার নাগরিকরা এই ধরনের ফসল থেকে তাদের ৬০% এর বেশি জিঙ্ক বা আয়রন পেয়ে থাকে এসব পুষ্টি উপাদানের অভাবের কারণে প্রতিবছর আনুমানিক ৬.৩ কোটি জীবন বছর নষ্ট হয়।
খনিজের হ্রাসের পাশাপাশি প্রমাণ থেকে দেখা যায় যে উদ্ভিদে দ্বিগুণ CO2 মাত্রার কারণে ৬% বেশি কার্বন, ১৫% কম নাইট্রোজেন, ৯% কম ফসফরাস এবং ৯% কম সালফারথাকে। কার্বনের বৃদ্ধি বেশিরভাগই উদ্ভিদেরকাঠামোগত ভুমিকাহীন কার্বোহাইড্রেটের কারণে হয় - মানবদেহে হজমযোগ্য, ক্যালরি-প্রদানকারী স্টার্চ এবং সরল শর্করা। নাইট্রোজেন হ্রাসের ফলে সরাসরি প্রোটিনের পরিমাণ হ্রাস পায়। ফলস্বরূপ, উচ্চতর CO2 কেবল একটি উদ্ভিদের অণুপুষ্টিই কমায়না, বরং এটির স্থূল পুষ্টির ভারসাম্য কমিয়ে দেয়।
মানুষের ক্রিয়াকলাপের কারণে নির্গত মিথেনের উচ্চ বৈশ্বিক উষ্ণায়ন সম্ভাবনার (global warming potential) কারণে তা উষ্ণায়নে উল্লেখযোগ্য ভূমিকা রাখে। সেইসাথে, মিথেন ভূপৃষ্ঠের ওজোন স্তর গঠনের অন্যতম উপাদান, যা একটি উল্লেখযোগ্য বায়ুদূষক। এর প্রভাবে উদ্ভিদের শারীরবৃত্তীয় কার্যকলাপ হ্রাস পায়, ফলে ফসলের ফলন এবং গুণগত মান কমে যায়। মিথেনের মাত্রার বৃদ্ধির সাথে সাথে, উনিশ শতকের শেষের দিক থেকে ট্রপোস্ফিয়ারিক (ভূপৃষ্ঠের নিকটবর্তী) ওজোন স্তরের মাত্রা "উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেয়েছে"। ২০১৬ সালের একটি হিসাব অনুযায়ী, ওজোনের বৃদ্ধির কারণেই চারটি প্রধান ফসলের (পরবর্তী অংশে আলোচিত) ফলন জলবায়ু পরিবর্তন না হলে যতটুকু হত তার তুলনায় গড়ে ৫±১.৫% কমে গেছে। এই হ্রাস জলবায়ু পরিবর্তনের অন্যান্য প্রভাবের (১০.৯±৩.২%) কারণে সৃষ্ট নেতিবাচক প্রভাবের প্রায় অর্ধেক এবং এটি বেশিরভাগ CO2 নিঃসরণজনিত ইতিবাচক প্রভাবকে (৬.৫±১.০%) নিষ্ক্রিয় করে দেয়।
গত কয়েক দশকে যে তাপমাত্রা বৃদ্ধি লক্ষ্য করা গেছে তাতে করে জলচক্র (হাইড্রোলজিকাল সাইকেল) আরও তীব্র হতে পারে এবং সাথে চরম বৃষ্টিপাতের ঘটনা বাড়বে। এর ফলে ভুমিক্ষয় ও মৃত্তিকার অবক্ষয় হওয়ার সম্ভাবনা বাড়বে। বৈশ্বিক উষ্ণায়নের প্রভাবে মাটির উর্বরতাও হ্রাস পাবে। জমির ভুমিক্ষয় মাত্রাতিরিক্তভাবে বেড়ে গেলে ৫০ বছরের মধ্যেই মাটির কার্বনের ২২% পর্যন্ত ক্ষতি হয়ে যেতে পারে।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে মাটিও উষ্ণ হয়ে যাবে। আবার এতে করে মাটির অণুজীবের সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে বৃদ্ধি পেতে পারে (৪০-১৫০%)। উষ্ণতা বৃদ্ধি কিছু নির্দিষ্ট ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধিকে ত্বরান্বিত করবে, যা ব্যাকটেরিয়া সম্প্রদায়ের গঠনে পরিবর্তন আনবে। বায়ুতে কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা বৃদ্ধি উদ্ভিদ এবং মাটির অণুজীবের বৃদ্ধির হার বাড়িয়ে তুলবে। এর ফলে মাটির কার্বনচক্র মন্থর হয়ে পড়বে এবং অলিগোট্রফদের (oligotrophs) বৃদ্ধিকে সহায়তা করবে। অলিগোট্রফরা তুলনামূলকভাবে ধীরগতিসম্পন্ন জীব এবং কোপিওট্রফদের (copiotrophs) চেয়ে সম্পদ ব্যবহারে বেশি দক্ষ।
সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা বৃদ্ধির ফলে কৃষিজমি হারিয়ে যেতে পারে, বিশেষ করে দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়ার মতো অঞ্চলগুলিতে। উপকূলীয় এলাকার ভূমিক্ষয় ও নিমজ্জন, এবং সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা বৃদ্ধির ফলে ভূগর্ভস্থ পানির সারণির লবণাক্ততা - এই প্রভাবগুলো মূলত নিম্নভূমিতে প্লাবনের মাধ্যমে কৃষিক্ষেত্রের উপর বিরূপ প্রভাব ফেলতে পারে। বাংলাদেশ, ভারত ও ভিয়েতনামের মতো নিম্নভূমির দেশগুলো শতাব্দীর শেষ নাগাদ সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা যতটা বৃদ্ধিপ্রাপ্ত হবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে, তাতে তাদের ধান উৎপাদনে ব্যাপক ক্ষতি হবে। উদাহরণস্বরূপ, ভিয়েতনামের অর্থনীতি অনেকাংশেই দেশটির দক্ষিণতম অঞ্চলে অবস্থিত মেকং নদীর বদ্বীপে ধানচাষের উপর নির্ভরশীল। সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা মাত্র এক মিটার বৃদ্ধি পেলে ভিয়েতনামের বেশ কয়েক বর্গকিলোমিটার ধানের জমি পানির নিচে তলিয়ে যাবে।
সহজভাবে বলা যায়, সমুদ্রপৃষ্ঠের উচ্চতা বৃদ্ধি কৃষিজমির উপর প্লাবনের ঝুঁকি বাড়ায়। এছাড়াও, লবণাক্ত পানির অনুপ্রবেশের কারণে মিঠাপানির কূপের পানি নষ্ট হয়ে যেতে পারে, বিশেষ করে যদি সেগুলো ইতোমধ্যেই সমুদ্রপৃষ্ঠের নিচে অবস্থিত হয়। লবণাক্ত পানির ঘনত্ব ২-৩% অতিক্রম করলে কূপের পানি ব্যবহারের অনুপযোগী হয়ে পড়ে। উল্লেখযোগ্য যে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের উপকূলরেখার প্রায় ১৫% বরাবর এলাকায় ইতোমধ্যেই ভূগর্ভস্থ পানির বেশিরভাগ অংশই সমুদ্রপৃষ্ঠের নিচে রয়েছে।
জলবায়ু পরিবর্তন হিমশীতল জমি হ্রাস করে কৃষিজমির পরিমাণ বাড়িয়ে দিতে পারে। ২০০৫ সালের একটি সমীক্ষায় দেখা গেছে যে ১৯৬০ সালের পর থেকে সাইবেরিয়ার তাপমাত্রা গড়ে তিন ডিগ্রি সেলসিয়াস বেড়েছে (যা বিশ্বের অন্যান্য অঞ্চলের তুলনায় অনেক বেশি)। তবে রাশিয়ার কৃষির ওপর বৈশ্বিক উষ্ণতার প্রভাব নিয়ে গবেষণা প্রতিবেদনগুলি পরস্পরবিরোধী সম্ভাবনার ইঙ্গিত দেয়: একদিকে যেমন তারা কৃষিজমির উত্তরমুখী বিস্তারের আশা করছে, অন্যদিকে তারা উৎপাদনশীলতা হ্রাস এবং খরার ঝুঁকি বৃদ্ধির সতর্কবার্তাও দিচ্ছে।
আশা করা হচ্ছে মেরু অঞ্চলে কৃষি ও বনায়নের সুযোগ বৃদ্ধি পাবে।
জলবায়ু পরিবর্তন কীটপতঙ্গ, উদ্ভিদের রোগ এবং আগাছার বন্টনকে বদলে দেবে। ফলে গম, সয়াবিন এবং ভুট্টার মতো প্রধান শস্য সহ সামগ্রিকভাবে ফসলের ফলন হ্রাস পেতে পারে। উষ্ণ তাপমাত্রার ফলে কীটপতঙ্গের বিপাক হার এবং প্রজনন চক্রের সংখ্যা বাড়তে পারে। ঐতিহাসিকভাবে রাতের বেলা এবং শীতকালে ঠাণ্ডা তাপমাত্রা কীটপতঙ্গ, ব্যাকটেরিয়া এবং ছত্রাক ধ্বংস করে দিত। তবে বর্তমানে উষ্ণতর, আর্দ্র শীতকাল ছত্রাকঘটিত উদ্ভিদের রোগ যেমন গমের মরিচা (স্ট্রাইপ এবং ব্রাউন/লীফ) এবং সয়াবিনের মরিচা ইত্যাদিকে উত্তর দিকে ছড়িয়ে পড়তে সহায়তা করে। বন্যা এবং ভারী বৃষ্টিপাতের ঘটনা বৃদ্ধি বিভিন্ন উদ্ভিদের কীটপতঙ্গ এবং রোগের বৃদ্ধিতেও সহায়ক ভূমিকা রাখছে।
ধারণা করা হচ্ছে জলবায়ু পরিবর্তন অনেক কীটপতঙ্গের ওপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলবে। ফলে তাদের বিচরণের এলাকা একেবারে কমে যাবে এবং বিলুপ্তির ঝুঁকি বাড়বে। কৃষি উৎপাদনের প্রায় ৯% কোনো না কোনোভাবে কীটপতঙ্গের পরাগায়নের উপর নির্ভরশীল এবং বুনো বাম্বলবি (ভ্রমর) সহ কিছু পরাগায়নকারী প্রজাতিও জলবায়ু উষ্ণায়নে বিরূপভাবে প্রভাবিত হচ্ছে।
একইসাথে কীটপতঙ্গ হচ্ছে প্রাণীদের মধ্যে সবচেয়ে বৈচিত্র্যময় ট্যাক্সা। উল্লেখযোগ্য কিছু কৃষিক্ষতিকর পোকা এবং রোগের বাহকসহ অনেক কীটপতঙ্গের প্রজাতি এই পরিবর্তন থেকে উপকৃত হবে। যেসব কীটপতঙ্গের প্রজননচক্র বছরে মাত্র দুইবার হত, উষ্ণ মৌসুম দীর্ঘায়িত হলে তাদের আরেকটি অতিরিক্ত চক্র হতে পারে, ফলে তাদের সংখ্যা বিস্ফোরণের মত বাড়বে। নাতিশীতোষ্ণ অঞ্চল এবং উচ্চ অক্ষাংশগুলোতে কীটপতঙ্গের সংখ্যায় ব্যাপক পরিবর্তন হতে পারে। যেমন, ব্রিটিশ কলাম্বিয়া, কানাডায় মাউন্টেন পাইন বীটল মহামারীতে লক্ষ লক্ষ পাইন গাছ মারা গেছে। এর একটি কারণ হল, শীতকাল এত উষ্ণ যে তাতে এই বাগের লার্ভার বৃদ্ধি থেমে যায়নি বা লার্ভা মারাও যায়নি। একইভাবে, আলু টিউবার মথ এবং কলোরাডো পট্যাটো বীটল এমনসব জায়গায় ছড়িয়ে পড়তে পারে যেসব জায়গা এখনও তাদের বাঁচার পক্ষে শীতল।
এছাড়াও জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে জলচক্রের ওপর যে প্রভাব পড়ে তাতে প্রায়শই আর্দ্র মৌসুম এবং খরার মৌসুম – উভয়ই আরও তীব্র হতে পারে। কিছু কীটপতঙ্গের প্রজাতি দ্রুত প্রজনন করবে কারণ তারা পরিবেশের এই পরিবর্তনগুলোর সুবিধা ভালোভাবে নিতে পারে। এর মধ্যে রয়েছে কিছু ক্ষতিকর পোকামাকড়, যেমন এফিড এবং হোয়াইটফ্লাই। একইভাবে, জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে পঙ্গপালের দল আরও বেশি ক্ষতি করতে পারে। এর উল্লেখযোগ্য একটি উদাহরণ হলো ২০১৯-২০২২ পঙ্গপাল অভিঘাত যার কেন্দ্র ছিল পূর্ব আফ্রিকায়; গত কয়েক দশকে এই ধরনের ঘটনার মধ্যে এটি ছিল সবচেয়ে বাজে।
ফল আর্মিওয়ার্ম ("Spodoptera frugiperda") একটি অত্যন্ত আক্রমণাত্মক উদ্ভিদের কীট, যা শস্যের ব্যাপক ক্ষতি করতে পারে, বিশেষ করে ভুট্টার। সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, এটি সাব-সাহারান আফ্রিকার দেশগুলিতে ছড়িয়ে পড়েছে; এই বিস্তার জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত। আশা করা হচ্ছে এই অত্যন্ত আক্রমণাত্মক ফসলের কীটপতঙ্গ বিভিন্ন পরিবেশে খাপ খাইয়ে নেওয়ার উচ্চ ক্ষমতা থাকার কারণে পৃথিবীর অন্যান্য অংশে ছড়িয়ে পড়বে।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে অনেক খামারের একক ফসল পদ্ধতির (monocrops) বিপরীতে জৈবিকভাবে বৈচিত্র্যময় আগাছাগুলো বেশি সুবিধা লাভ করতে পারে। জিনগত বৈচিত্র্য, আন্তঃপ্রজনন ক্ষমতা এবং দ্রুত বৃদ্ধির হারের মতো বৈশিষ্ট্যগুলো আগাছাকে পরিবর্তনশীল জলবায়ুতে খাপ খাইয়ে নিতে সাহায্য করে। কারণ এই বৈশিষ্ট্যগুলোর মাধ্যমে আগাছা খামারের সমরূপ ফসলের তুলনায় দ্রুত পরিবেশে মানিয়ে নিতে পারে, যা তাদের একটি জৈবিক সুবিধা দেয়।
চাষকৃত ফসলের মতন আগাছারও জীবন-চক্র বৃদ্ধিপ্রাপ্ত হয়, এবং তারাও CO2 নিঃসরণের সুবিধা পাবে। যেহেতু অধিকাংশ আগাছা হল C3 উদ্ভিদ, তারা ভুট্টার মতো C4 ফসলের চেয়ে বেশি প্রতিদ্বন্দ্বিতা করতে পারবে। বর্ধিত CO2 মাত্রার কারণে আগাছাগুলোর তৃণনাশক সহনশীলতা বাড়তে পারে, যা আগাছা দমনের কার্যকারিতা হ্রাস করে। তবে তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে আগাছানাশকের কার্যকারিতা বাড়তেও পারে, যেটা আগের প্রভাবকে কিছুটা প্রশমিত করতে পারে।
বর্তমানে, রোগসৃষ্টিকারী জীবাণুর কারণে বিশ্বব্যাপী ফসলের ১০-১৬% ক্ষতি হয় এবং উদ্ভিদ যেভাবে ক্রমবর্ধমান হারে কীটপতঙ্গ এবং রোগসৃষ্টিকারী জীবাণুর সংস্পর্শে আসছে, তাতে এই ক্ষতির পরিমাণ বাড়ার সম্ভাবনাই বেশি। গবেষণায় দেখা গেছে যে জলবায়ু পরিবর্তন ফসলকে আক্রমণ করে এমন উদ্ভিদ রোগসৃষ্টিকারী জীবাণুর বিকাশের বিভিন্ন ধাপকে পরিবর্তিত করতে পারে। এর মধ্যে আলুর ব্ল্যাকলেগ রোগের সাথে (যেমন Dickeya) সম্পর্কিত বেশ কিছু রোগসৃষ্টিকারী জীবাণু অন্তর্ভুক্ত যেগুলো উচ্চতর তাপমাত্রায় দ্রুত বর্ধিত ও বংশবিস্তার করে। ক্রমবর্ধমান উষ্ণতার ফলে মাইকোটক্সিন তৈরিকারী ছত্রাক এবং সালমোনেলা (Salmonella) ব্যাকটেরিয়ার মতো জীবাণু দ্বারা খাদ্যনিরাপত্তা ও খাদ্য পচনের ঝুঁকিও বাড়তে পারে।
কিছু অঞ্চলে জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে বৃষ্টিপাতের পরিমাণ বাড়বে, যার ফলে বায়ুমণ্ডলীয় আর্দ্রতা এবং আর্দ্র ঋতুর মেয়াদ বাড়বে। উচ্চ তাপমাত্রার সাথে মিলিত হয়ে এই অবস্থাগুলো ছত্রাকজনিত রোগ, যেমন লেইট ব্লাইট (late blight), বা ব্যাকটেরিয়া সংক্রমণ যেমন রেলস্টোনিয়া সোলানাসিয়ারাম (Ralstonia solanacearum) এর বিকাশের পক্ষে অনুকূল হতে পারে। বন্যায় আকস্মিকভাবে আক্রমণ করে এসব রোগসৃষ্টিকারী জীবাণু আরও সহজে ছড়িয়ে যেতে পারে।
জলবায়ু পরিবর্তনের দরুন রোগসৃষ্টিকারী জীবাণু এবং আশ্রয়দাতা উদ্ভিদের পারষ্পরিক ক্রিয়ার পরিবর্তন ঘটতে পারে, বিশেষ করে রোগসৃষ্টিকারী জীবাণুর সংক্রমণের হার এবং আশ্রয়দাতা উদ্ভিদের প্রতিরোধ ক্ষমতা প্রভাবতি হতে পারে। ফসলের রোগবালাইয়ের সঙ্গে সম্পর্কিত আর্থিক ক্ষতির মধ্যে কম লাভজনক বিভিন্ন ফসল উৎপাদনের খরচ এবং সংক্রমিত ফসলের চিকিৎসা ব্যবস্থাপনার খরচ অন্তর্ভুক্ত থাকে। উদাহরণস্বরূপ, সয়াবিন রাস্ট (soybean rust) হল অত্যন্ত মারাত্মক উদ্ভিদ রোগসৃষ্টিকারী জীবাণু, যা মাত্র কয়েক দিনের মধ্যে পুরো ক্ষেত ধ্বংস করে দিতে পারে, যার ফলে কৃষকরা ক্ষতিগ্রস্ত হয় এবং কৃষিক্ষেত্রে বিপুল অর্থনৈতিক ক্ষতি হয়। জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে আবহাওয়ার ধরন এবং তাপমাত্রার পরিবর্তন উদ্ভিদের রোগসৃষ্টিকারী জীবাণু ছড়িয়ে দেয় কারণ আশ্রয়দাতারা উদ্ভিদ অধিকতর অনুকূল পরিস্থিতির এলাকায় চলে যায়। এটি ফসলের রোগের কারণে ক্ষতি বাড়ায়। উদাহরণস্বরূপ, এফিড (aphids) অনেক আলু ভাইরাসের বাহক হিসেবে কাজ করে এবং তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে আরও দূরে ছড়িয়ে যেতে পারবে।
২০২২ সালের IPCC ষষ্ঠ মূল্যায়ন প্রতিবেদন অনুসারে, আস্থা রাখা যায় যে জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে শস্য উৎপাদন এবং দ্রব্যের গুণমান - উভয় ক্ষেত্রেই মূলত নেতিবাচক প্রভাব পড়েছে, যদিও আঞ্চলিকভাবে কিছু তারতম্য লক্ষ্য করা গেছে। নিম্ন অক্ষাংশের অঞ্চলসমূহে কিছু শস্যের ক্ষেত্রে (ভুট্টা এবং গম) আরও নেতিবাচক প্রভাব দেখা গেছে। অন্যদিকে উচ্চ অক্ষাংশের কিছু অঞ্চলে (ভুট্টা, গম, এবং চিনির বিট) জলবায়ু পরিবর্তনের ইতিবাচক প্রভাব পরিলক্ষিত হয়েছে। যেমন, ১৯৮১ থেকে ২০০৮ সালের মধ্যে বৈশ্বিক উষ্ণতার কারণে বিশেষত গ্রীষ্মমন্ডলীয় অঞ্চলে গমের ফলনে নেতিবাচক প্রভাব পড়েছে এবং বিশ্বব্যাপী গড় ফলন ৫.৫% হ্রাস পেয়েছে। ২০১৯ সালের একটি সমীক্ষায় বিশ্বব্যাপী প্রায় ২০,০০০ রাজনৈতিক এককের ১০টি শস্যের (ভুট্টা, ধান, গম, সয়াবিন, বার্লি, কাসাভা, অয়েল পাম, রেপসিড, জোয়ার এবং আখ) চাষকে নজরদারির আওতায় এনেছিল। আগে যতগুলো শস্য পর্যবেক্ষণ করা হত, সমীক্ষাটি তার চেয়ে বেশি সংখ্যক শস্যকে বিস্তারিত স্থানিক বিভাজনসহ চিহ্নিত করেছে। এতে দেখা গেছে যে ইউরোপ, সাব-সাহারান আফ্রিকা এবং অস্ট্রেলিয়ার শস্যের ফলন সাধারণভাবে জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে হ্রাস পেয়েছে (২০০৪-২০০৮ সালের গড় মানের সাথে তুলনা করে), যদিও ব্যতিক্রমও রয়েছে। জলবায়ুর পরিবর্তনজনিত কারণে বিভিন্ন ফসলের ফলনে এর সম্ভাব্য প্রভাব ছিল -১৩.৪% (অয়েল পাম) থেকে ৩.৫% (সয়াবিন) পর্যন্ত। সমীক্ষায় আরও দেখা গেছে যে ল্যাটিন আমেরিকায় প্রভাবগুলি সাধারণত ইতিবাচক। এশিয়া এবং উত্তর ও মধ্য আমেরিকায় প্রভাব মিশ্র।
১৯৬০ এর দশক থেকে সবুজ বিপ্লব প্রতি একর জমিতে মোট শস্য উৎপাদনের প্রবৃদ্ধি ২৫০% থেকে ৩০০% নিশ্চিত করেছিল, এর মধ্যে প্রায় ৪৪% শতাংশের জন্য শুধু নতুন শস্যের জাতগুলোই দায়ী। তবে বিশ্বাস করা হয় যে, একই সময়ের মধ্যে যদি জলবায়ু পরিবর্তনজনিত কারণে প্রধান শস্য উৎপাদনের ওপর বিরূপ প্রভাব না পড়ত, তবে সবুজ বিপ্লবের মাধ্যমে এই প্রবৃদ্ধি আরও বেশি হতো। ১৯৬১ থেকে ২০২১ সালের মধ্যে, যদি জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে লড়াই করতে না হতো, তবে বৈশ্বিক কৃষি উত্পাদনশীলতা আসল উৎপাদনের চেয়ে ২১% বেশি হতে পারত। এরকম ঘাটতি দুর্বল জনগোষ্ঠীর খাদ্য নিরাপত্তাকে সবচেয়ে বেশি প্রভাবিত করেছে: ২০১৯ সালের একটি সমীক্ষায় দেখা গেছে যে জলবায়ু পরিবর্তন ইতোমধ্যেই অনেক খাদ্য অনিরাপদ দেশে খাদ্য অনিরাপত্তার ঝুঁকি বাড়িয়ে দিয়েছে। এমনকি অস্ট্রেলিয়ার মতো উন্নত দেশগুলিতেও, জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে সম্পর্কিত চরম আবহাওয়া ফল, সবজি এবং গবাদিপশুর উপর প্রাথমিক প্রভাব ছাড়াও সরবরাহ শৃঙ্খলে বিঘ্ন ঘটিয়ে উল্লেখযোগ্য প্রভাব বিস্তার করতে দেখা গেছে।
১৯৬১ থেকে ১৯৮৫ সালের মধ্যে উন্নয়নশীল দেশে শস্যের উৎপাদন দ্বিগুণেরও বেশি বৃদ্ধি পেয়েছিল, যার বড় কারণ ছিল সেচ, সার এবং নতুন জাতের বীজের উন্নয়ন। এমনকি আরও কোনো বৈজ্ঞানিক/প্রযুক্তিগত উন্নয়ন না হলেও, বিদ্যমান অনেক উন্নতি সমানভাবে বিতরণ করা হয়নি। উন্নত বিশ্ব থেকে উন্নয়নশীল বিশ্বে বিদ্যমান উন্নতির বিস্তারের ফলে নিজে থেকেই কিছু উন্নতি হবে বলে আশা করা হচ্ছে। এছাড়াও, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে কৃষি সম্প্রসারণ কিছুটা কমে গেলেও, প্যারিস চুক্তির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ উষ্ণতা নিয়ন্ত্রণের আশাবাদী দৃশ্যকল্প বাদ দিলেও, বৈশ্বিক খাদ্য সরবরাহ বজায় রাখতে ভবিষ্যতে এই প্রবণতা বদলে যাওয়ার বিষয়টি ব্যাপকভাবে প্রত্যাশিত।
২০০৭ সালে, আইপিসিসি'র চতুর্থ মূল্যায়ন প্রতিবেদন পরামর্শ দিয়েছিল যে উচ্চ অক্ষাংশের অঞ্চলসমূহে শস্য উত্পাদনে বৃদ্ধি, নিম্ন অক্ষাংশের অঞ্চলসমূহের উৎপাদন হ্রাসের প্রভাবকে ছাড়িয়ে যাবে, ফলে বৈশ্বিকভাবে গড় তাপমাত্রা প্রায় ৩ ° সেলসিয়াস (৫.৪ ° ফারেনহাইট) পর্যন্ত বৃদ্ধির ফলে বৈশ্বিক উত্পাদন বৃদ্ধি পাবে। এছাড়া ২১ শতকের প্রথমার্ধে বৃষ্টিনির্ভর কৃষিজ ফলনের সার্বিক পরিমাণ ৫-২০% পর্যন্ত বৃদ্ধি পাবে। কিন্তু এই তাপমাত্রার চেয়ে বেশি উষ্ণতায় বৈশ্বিক ফলন সম্ভবত হ্রাস পাবে। পরবর্তীতে যে ধারাবাহিক প্রতিবেদন প্রকাশিত হয়েছে, তাতে বৈশ্বিক উৎপাদন সম্ভাবনা সম্পর্কে আরও নেতিবাচক মনোভাব প্রকাশ পেয়েছে।
২০১১ সালে, ইউএস ন্যাশনাল রিসার্চ কাউন্সিল জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে ফসলের ফলনে কী প্রভাব পড়বে তা নিয়ে রচিত সাহিত্যের মূল্যায়ন করে এবং প্রধান ফসলগুলির জন্য কেন্দ্রীয় অনুমান প্রদান করে। ২০১৪ সালের একটি মেটা-বিশ্লেষণে উঠে আসে যে একবিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে ফলন হ্রাস পাবে বলে আশা করা হচ্ছে এবং ক্রান্তীয় অঞ্চলের তুলনায় নাতিশীতোষ্ণ অঞ্চলে এর প্রভাব বেশি হবে।
অসংখ্য কৃষিজ ফসল রয়েছে, কিন্তু সব ফসলের গুরুত্ব সমান নয়। বেশিরভাগ জলবায়ু পরিবর্তনের মূল্যায়নে মনোযোগ দেওয়া হয় “চারটি প্রধান ফসল” ভুট্টা, ধান, গম এবং সয়াবিনের উপর। এই শস্য মানুষের খাবার হিসেবে প্রত্যক্ষ ও পরোক্ষভাবে খাওয়া হয় (যেমন প্রাণীর খাদ্য হিসেবে, যেটা সয়াবিনের প্রধান ব্যবহার)। তিনটি শস্যই (ভুট্টা, ধান এবং গম) একসাথে মানুষের গ্রহণকৃত মোট ক্যালোরির অর্ধেকের জন্য দায়ী এবং সয়াবিনের সাথে মিলে এগুলো মোট গ্রহণের দুই-তৃতীয়াংশ। এসব ফসলের ভবিষ্যতের ফলন সম্পর্কে ধারণা দেওয়ার জন্য বিভিন্ন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়েছে এবং ২০১৯ সাল নাগাদ, এটাই সর্বসম্মত যে উষ্ণতা বৃদ্ধির কারণে মোটামুটি ভাবে এই চার ধরনের শস্যের ফলন হ্রাস পাবে। যেকোনো ধরনের উষ্ণায়নে ভুট্টা এবং সয়াবিনের ফলন হ্রাস পাবে, অন্যদিকে ধান এবং গমের উৎপাদন সম্ভবত ৩° সেলসিয়াস (৫.৪ °ফারেনহাইট) তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে সর্বোচ্চ পরিমাণে পৌঁছাবে।
২০২১ সালে, ২১টি জলবায়ু মডেলের সমন্বিত ব্যবহারের মাধ্যমে একটি গবেষণাপত্রে অনুমান করা হয়েছে যে - যদি সর্বাধিক চরম জলবায়ু পরিবর্তনের দৃশ্যকল্প, আরসিপি ৮.৫ (RCP8.5) এর অধীনে পরিস্থিতির মূল্যায়ন করা হয়, তাহলে ২০৫০ সালের দিকে এই চার ধরণের শস্যের বৈশ্বিক ফলন ৩-১২% হ্রাস পাবে এবং ২১০০ সাল নাগাদ ১১-২৫% হ্রাস পাবে। ফলন হ্রাস বর্তমানের প্রধান কৃষি উৎপাদক ও রপ্তানিকারক দেশগুলিতে কেন্দ্রীভূত ছিল। উদাহরণস্বরূপ, এমনকি ২০৫০ সাল নাগাদ অস্ট্রেলিয়া, ব্রাজিল, দক্ষিণ আফ্রিকা, দক্ষিণ-পূর্ব চীন, দক্ষিণ ইউরোপ এবং যুক্তরাষ্ট্রের কিছু কৃষি অঞ্চল উৎপাদন হ্রাসের সম্মুখীন হবে, যার পরিমাণ মূলত ভুট্টা এবং সয়াবিনে ২৫% এরও বেশি হবে। একই বছরের আর একটি গবেষণায়ও একই রকম ফলাফল পাওয়া গেছে - ২০৪০ সালের আগেই কিছু প্রধান "শস্যাগার" জলবায়ু পরিবর্তনের সুনির্দিষ্ট প্রভাব দেখতে শুরু করবে, সেটা ইতিবাচক এবং নেতিবাচক উভয় দিক থেকেই। এই গবেষণায় আরও বলা হয়েছে যে, যেহেতু আরসিপি ৮.৫ (RCP8.5) বায়ুমণ্ডলে নির্গমন ক্রমাগত বৃদ্ধির সবচেয়ে খারাপ দৃশ্যকল্প যেখানে নির্গমন হ্রাসের কোনো প্রচেষ্টা নেই, তাই এটাকে কে প্রায়শই অবাস্তব হিসাবে বিবেচনা করা হয় এবং তাই কিছুটা কম চরম আরসিপি ৪.৫ (RCP4.5) দৃশ্যকল্পকে বর্তমানের গতিপ্রকৃতির সাথে বেশি সঙ্গতিপূর্ণ বলে মনে করা হয়। তবে এই দৃশ্যকল্পেও শতাব্দীর শেষে তাপমাত্রা প্রায় ৩° সেলসিয়াস (৫.৪ °ফারেনহাইট) বৃদ্ধি পেতে পারে, যা প্যারিস চুক্তির লক্ষ্যমাত্রার চেয়ে অনেক বেশি।
চারটি শস্যের মধ্যে, ভুট্টাকে উষ্ণায়নের জন্য সবচেয়ে ঝুঁকিপূর্ণ বলে মনে করা হয়। একটি মেটা-বিশ্লেষণ থেকে জানা গেছে যে, প্রতি ১° সেলসিয়াস (১.৮ °ফারেনহাইট) বৈশ্বিক উষ্ণায়নের ফলে ভুট্টার ফলন ৭.৪% হ্রাস পায়।
ভুট্টা একটি‌ C4 কার্বন স্থিতিকরণ উদ্ভিদ, মানে হলো এটি বাড়তি CO2 স্তর থেকে খুব কম সুবিধা পেয়ে থাকে। ২০২১ সালে সর্বশেষ আর্থ সিস্টেম মডেল (earth system model) এবং পরিকল্পিত কৃষিজ ফলন মডেলসমূহের তুলনামূলক ফলাফল প্রকাশিত হলে, সর্বাধিক উল্লেখযোগ্য নতুন আবিষ্কার ছিল ভুট্টার বৈশ্বিক ফলনের প্রাক্কলিত পরিমাণের যথেষ্ট হ্রাস। পূর্ববর্তী প্রজন্মের মডেলগুলোতে নিম্ন-উষ্ণায়ন দৃশ্যকল্পে শতাব্দীর শেষ নাগাদ ভুট্টা উৎপাদন প্রায় ৫% বৃদ্ধির ইঙ্গিত থাকলেও, সর্বশেষ হিসেবে ‌SSP1-2.6 তুল্য দৃশ্যকল্পে ৬% হ্রাস দেখা গেছে। উচ্চ-নির্গমন দৃশ্যকল্প SSP5-8.5 অনুসারে, ২১০০ সাল নাগাদ বৈশ্বিক পর্যায়ে ভুট্টার ফলন ২৪% হ্রাস পাবে, যেখানে পূর্বে ধারণা করা হয়েছিল এটি ১% বৃদ্ধি পাবে।
২০১০ সালের একটি গবেষণায় দেখা গেছে যে বিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং সৌর বিকিরণ হ্রাসের ফলে, সাতটি এশীয় দেশের ২০০টিরও বেশি খামারে মাপা ধানের ফলন ১০% থেকে ২০% এর মধ্যে হ্রাস পেয়েছে। এর কারণ হতে পারে রাতের বেলায় শ্বসন বৃদ্ধি। IRRI (ইন্টারন্যাশনাল রাইস রিসার্চ ইনস্টিটিউট) ভবিষ্যদ্বাণী করেছে যে বৈশ্বিক গড় তাপমাত্রা প্রতি ১° সেলসিয়াস বৃদ্ধিতে এশিয়ার ধানের ফলন প্রায় ২০% হ্রাস পাবে। এছাড়াও, ধানের ফুল যদি এক ঘণ্টারও বেশি সময় ধরে ৩৫° সেলসিয়াস বা তার বেশি তাপমাত্রার সম্মুখীন হয় তবে ধান আর শস্য উৎপাদন করতে পারে না, সুতরাং এই অবস্থার শিকার হলে ফসল নষ্ট হয়ে যাবে।
গবেষণায় দেখা যায় বৈশ্বিক উষ্ণতার প্রতি ১° সেলসিয়াস (১.৮° ফারেনহাইট) বৃদ্ধিতে তাপমাত্রা পরিবর্তনের কারণে বৈশ্বিক ধানের ফলন ৩.২% কমে যায়। বৃষ্টিপাতের পরিবর্তন, CO2 নিঃসরণ বা কার্বন ফার্টিলাইজেশনের প্রভাব এবং অন্যান্য বিষয়গুলি বিবেচনায় নিতে হলে পূর্বাভাসগুলি আরও জটিল হয়ে ওঠে। উদাহরণস্বরূপ, পূর্ব এশিয়ায় ধানের বৃদ্ধির উপর জলবায়ু প্রভাব এখন পর্যন্ত ইতিবাচক হলেও ২০২৩ সালের গবেষণায় ইঙ্গিত পাওয়া গেছে যে মাত্র চরম বৃষ্টিপাতের ঘটনা বৃদ্ধির কারণেই শতাব্দীর শেষ নাগাদ চীন তার ধানের ফলনের ৮% পর্যন্ত হারাতে পারে। ২০২১ সাল পর্যন্ত, সর্বাধুনিক জলবায়ু এবং কৃষি মডেল থেকে প্রাপ্ত ধানের ফলনের বৈশ্বিক পূর্বাভাস গম এবং ভুট্টার তুলনায় কম সঙ্গতিপূর্ণ ছিল এবং এগুলো পরিসংখ্যানগতভাবে তাৎপর্যপূর্ণ কোনো নির্দিষ্ট প্রবণতা চিহ্নিত করতে কম সক্ষম ছিল।
বৃষ্টিনির্ভর গমের উপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব অঞ্চল এবং স্থানীয় জলবায়ু অবস্থার উপর নির্ভর করে ভিন্ন হবে। বিশ্বের বিভিন্ন অংশের জন্য প্রতিনিধিত্বকারী তাপমাত্রা ও বৃষ্টিপাতের পরিবর্তন সম্পর্কিত ইরানের গবেষণাগুলো বিস্তৃত জলবায়ু পরিস্থিতির কথা বলে। সেখানের জলবায়ু নাতিশীতোষ্ণ থেকে শুরু করে উষ্ণ-শুষ্ক এবং শীতল আধা-শুষ্ক পর্যন্ত বিস্তৃত। উষ্ণতা ২.৫° সেলসিয়াস (৪.৫° ফারেনহাইট) পর্যন্ত বৃদ্ধি এবং ২৫% পর্যন্ত বৃষ্টিপাত হ্রাসের উপর ভিত্তি করে তৈরি মডেলগুলো দেখায় যে গমের দানার ফলন উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেতে পারে। নাতিশীতোষ্ণ অঞ্চলে ফলন হ্রাসের পরিমাণ ৪৫% পর্যন্ত এবং উষ্ণ-শুষ্ক অঞ্চলে ৫০% এরও বেশি হতে পারে। তবে শীতল আধা-শুষ্ক অঞ্চলে ফলন কিছুটা বৃদ্ধি পেতে পারে (প্রায় ১৫%)। বীজ রোপণের তারিখ অনুযায়ী অভিযোজন কৌশলগুলোর মধ্যে সবচেয়ে ভাল ফলাফল পাওয়া যাবে। বৃষ্টিপাতের মৌসুমি প্রকৃতির কারণে নভেম্বর থেকে জানুয়ারীতে দেরিতে বীজ রোপণ ফলনের উপর উল্লেখযোগ্য ইতিবাচক প্রভাব ফেলতে পারে। তবে ওই পরীক্ষাগুলিতে CO2 বৃদ্ধির প্রভাব বিবেচনা করা হয়নি।
বৈশ্বিকভাবে, বৈশ্বিক উষ্ণতার প্রতি ১° সেলসিয়াস (১.৮° ফারেনহাইট) বৃদ্ধিতে তাপমাত্রা পরিবর্তনের কারণে বার্ষিক গমের ফলন ৬% হ্রাস পাবে বলে আশা করা হচ্ছে। তবে, বৃষ্টিপাত এবং CO2 নিঃসরণের প্রভাবের মতো অন্যান্য বিষয়গুলি গমের ফলনকে আরও বেশি উপকৃত করে। ২০২১ সালের নভেম্বরে, সর্বশেষ আর্থ সিস্টেম মডেল (Earth System Model) এবং বিশেষ কৃষিজ ফসল মডেল দুটোর যৌথ ফলাফল তুলনা করার জন্য মডেলিং পরীক্ষাগুলোর ফলাফল প্রকাশিত হয়েছিল। এই ফলাফলগুলোতে দেখা গেল বিশেষ করে অত্যধিক উষ্ণতার ক্ষেত্রে ভুট্টার বৈশ্বিক ফলনে অবিচ্ছিন্ন হ্রাসের প্রবণতা থাকলেও গমের ফলনের দিক থেকে বিপরীত ফলাফল পাওয়া গেছে। পূর্ববর্তী প্রজন্মের মডেলগুলো যেখানে উচ্চ-নির্গমন দৃশ্যকল্পের অধীনে ২১০০ সাল নাগাদ বৈশ্বিক গমের ফলনে ৯% বৃদ্ধির সম্ভাবনার ইঙ্গিত দিয়েছিল, হালনাগাদ করা ফলাফলগুলো দেখায় যে সর্বোচ্চ উষ্ণতার দৃশ্যকল্প SSP5-8.5 এর অধীনে এটি ১৮% পর্যন্ত বৃদ্ধি পাবে।
গবেষণায় দেখা গেছে যে CO2 এর মাত্রা বৃদ্ধি পেলে সয়াবিন পাতা কম পুষ্টিকর হয়; ফলস্বরূপ, গাছখেকো পোকামাকড় তাদের প্রয়োজনীয় পুষ্টি পেতে বেশি করে পাতা খেতে বাধ্য হয়। এছাড়াও, উচ্চ CO2 সম্পন্ন পরিবেশে সয়াবিন গাছ নিজেকে শিকারী পোকামাকড়দের থেকে রক্ষা করতে কম সক্ষম হয়। CO2 উদ্ভিদের জেসমোনিক অ্যাসিড উৎপাদন কমিয়ে দেয়, যা একটি কীটনাশক বিষ যা উদ্ভিদ নিজেকে আক্রান্ত বুঝলে নিঃসরণ করে। এই সুরক্ষা ব্যবস্থা ছাড়া, পোকামাকড় সয়াবিনের পাতা অবাধে খেতে পারে, ফলে ফসলের ফলন কমে যায়। এই সমস্যাটি শুধুমাত্র সয়াবিনের মধ্যেই সীমাবদ্ধ নয়, উচ্চ CO2 সম্পন্ন পরিবেশে অনেক উদ্ভিদ প্রজাতির প্রতিরক্ষা ব্যবস্থাতেই ব্যাঘাত ঘটে।
গবেষণা থেকে জানা যায় বৈশ্বিক উষ্ণতার প্রতি ১° সেলসিয়াস (১.৮° ফারেনহাইট) বৃদ্ধির জন্য, তাপমাত্রা পরিবর্তনই বিশ্বব্যাপী সয়াবিনের ফলন ৩.১% কমিয়ে দেয়। বৃষ্টিপাতের পরিবর্তন, CO2 নিঃসরণ বা কার্বন ফার্টিলাইজেশনের প্রভাব এবং অন্যান্য বিষয়গুলি বিবেচনায় নিতে হলে এই পূর্বাভাসগুলি আরও জটিল হয়ে ওঠে। ২০২১ সাল পর্যন্ত, সবচেয়ে অত্যাধুনিক জলবায়ু এবং কৃষি মডেল থেকে প্রাপ্ত সয়াবিনের ফলনের বৈশ্বিক অনুমানগুলি ভুট্টা এবং গমের অনুমানের তুলনায় তেমন শক্তিশালী কোনো প্রবণতা তৈরি করতে পারেনি।
ক্রমবর্ধমান গ্রিনহাউস গ্যাসের কারণে জলবায়ু পরিবর্তন বিভিন্ন ফসল এবং দেশে ভিন্নভাবে প্রভাব ফেলবে বলে ধারণা করা হয়।
বাজরা এবং জোয়ার চারটি প্রধান ফসলের মতো ব্যাপকভাবে খাওয়া হয় না, কিন্তু এগুলো অনেক আফ্রিকান দেশের প্রধান খাদ্য। ২০২২ সালে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে দেখা গেছে যে সবচেয়ে বেশি উষ্ণতার দৃশ্যকল্প, SSP5-8.5 এর অধীনে, তাপমাত্রা এবং মাটির আর্দ্রতার পরিবর্তন বাজরা, জোয়ার, ভুট্টা এবং সয়াবিনের মোট ফলনকে মডেলের উপর নির্ভর করে ৯% থেকে ৩২% পর্যন্ত কমিয়ে দেবে। উল্লেখযোগ্যভাবে, এটি পূর্ববর্তী মডেলগুলির চেয়ে কম হতাশাজনক ফলাফল ছিল, লেখকরা জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে পানিচক্রের ওপর প্রভাবের কারণে বৃষ্টিপাতের পরিবর্তন ট্র্যাক করার মাধ্যমে পরোক্ষভাবে হিসাব করার চেষ্টা না করে সরাসরি মাটির আর্দ্রতা মডেল করা বা সিমুলেট করাকে এর কারণ বলে চিহ্নিত করেছেন।
বাজরা এবং জোয়ার খরা-প্রতিরোধী ফসল, যা সেগুলিকে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবগুলির জন্য কম ঝুঁকিপূর্ণ করে তোলে। বাজরা এবং জোয়ার পুষ্টিকর ফসল যা গুরুত্বপূর্ণ ভিটামিন এবং খনিজ সরবরাহ করে। জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে বাজরা এবং জোয়ারের উৎপাদন বৃদ্ধি গুরুত্বপূর্ণ হবে।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে আফ্রিকায় সৃষ্ট খরা সাধারণ মসুর ডালের পুষ্টিগুণ হ্রাস করবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। এটি প্রধানত দরিদ্র দেশগুলোর মানুষের উপর প্রভাব ফেলবে, কারণ তারা বেশি খাবার, বেশি বৈচিত্র্যময় খাবার খাওয়া বা সম্ভবত খাদ্য পরিপূরক গ্রহণের মাধ্যমে এর ক্ষতিপূরণ করতে পারবে না।
জলবায়ু পরিবর্তন মাটির আর্দ্রতা কমিয়ে খরার কারণ হতে পারে। খরা ফসলের উৎপাদন এবং পুষ্টিগুণ কমাতে পারে। মসুর ডাল প্রোটিন, ফাইবার এবং অন্যান্য পুষ্টি উপাদান সমৃদ্ধ একটি গুরুত্বপূর্ণ খাদ্য। দরিদ্র দেশগুলোর মানুষ প্রায়শই মসুর ডালের উপর নির্ভরশীল থাকে। জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব মোকাবেলায় কৃষকরা খরা-প্রতিরোধী মসুর ডালের জাত চাষ করতে পারেন। সরকার এবং আন্তর্জাতিক সংস্থাগুলো দরিদ্র দেশগুলোতে খাদ্য নিরাপত্তা উন্নত করতে সাহায্য করতে পারে।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে বৈশ্বিক আলু উৎপাদনের উপর উল্লেখযোগ্য প্রভাব পড়বে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। অন্যান্য অনেক ফসলের মতো, আলুও বায়ুমণ্ডলীয় কার্বন ডাই অক্সাইড, তাপমাত্রা এবং বৃষ্টিপাতের পরিবর্তন সহ এই বিষয়গুলির মধ্যকার মিথস্ক্রিয়ার দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে। জলবায়ু পরিবর্তন সরাসরি আলুকে প্রভাবিত করার পাশাপাশি অনেক আলুর রোগ ও পোকামাকড়ের বণ্টন এবং জনসংখ্যাকেও প্রভাবিত করবে। যদিও আলু ভুট্টা, ধান, গম এবং সয়াবিনের চেয়ে কম গুরুত্বপূর্ণ, যা সামগ্রিকভাবে মানুষের দ্বারা গ্রহণ করা সমস্ত ক্যালোরির (প্রত্যক্ষভাবে এবং পরোক্ষভাবে পশুখাদ্য হিসাবে) প্রায় দুই-তৃতীয়াংশের জন্য দায়ী, তবুও এটি বিশ্বের অন্যতম গুরুত্বপূর্ণ খাদ্য ফসল। সামগ্রিকভাবে, ২০০৩ সালের একটি অনুমান পরামর্শ দেয় যে, ভবিষ্যতে (২০৪০-২০৬৯) বিশ্বব্যাপী আলুর ফলন এই সময়ে যা ছিল তার চেয়ে ১৮-৩২% কম হবে, সাব-সাহারান আফ্রিকার মতো উত্তপ্ত অঞ্চলে এটা চালিত হবে পতনের মাধ্যমে, যদি না কৃষক এবং আলুর জাত নতুন পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে পারে।
অন্যান্য গাছের মতো আলু গাছ এবং ফলনও উচ্চমাত্রার কার্বন ডাই-অক্সাইড থেকে উপকৃত হতে পারে। এর ফলে আলুর সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া বৃদ্ধি পায় যার ফলে গাছের বৃদ্ধির হার বেড়ে যায়, পাতার রন্ধ্র থেকে বাষ্পমোচন হ্রাস পায়, ফলে পানির চাহিদা কমে এবং আলুর শ্বেতসার জাতীয় খাদ্যের পরিমাণ বৃদ্ধি পায়। তবে, গমের মতো কিছু প্রধান ফসলের তুলনায় আলু মাটিতে পানির অভাব অনুভব করে বেশি। তাই বলিভিয়ার মতো যেসব দেশে সাম্প্রতিক দশকগুলোতে বর্ষাকাল সংকুচিত হয়ে আসছে, সেখানে আলুর উপযুক্ত চাষাবাদের সময়কালও কমে যাচ্ছে। ভবিষ্যতে পরিস্থিতি আরও খারাপ হওয়ার আশঙ্কা রয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, যুক্তরাজ্যে বৃষ্টির পানির উপর নির্ভরশীল আলু চাষের জমির পরিমাণ কমপক্ষে ৭৫% হ্রাস পেতে পারে। এই পরিবর্তনগুলোর ফলে সেচের পানির চাহিদা অত্যধিক মাত্রায় বৃদ্ধি পেতে পারে, বিশেষ করে আলু চাষের মৌসুমে।
আলু উৎপাদনের জন্য আদর্শ তাপমাত্রা ৫ থেকে ৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে। এর বাইরে তাপমাত্রার ওঠানামা ফলনে মারাত্মক প্রভাব ফেলতে পারে। ৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের চেয়ে বেশি তাপমাত্রা আলুর জন্য নানাভাবে ক্ষতিকর। এতে আলুর গায়ে বাদামি দাগ পড়া, বৃদ্ধি ব্যাহত হওয়া, অকালে মুকুলোদয়, শ্বেতসারের পরিমাণ হ্রাস – এসব সমস্যা দেখা দিতে পারে। সব মিলিয়ে এই নেতিবাচক প্রভাবগুলোর কারণে ফলন হ্রাস পায়, আলুর সংখ্যা কমে যায় এবং ওজনও হ্রাস পায়। ফলে, বর্তমানে যেসব অঞ্চলের তাপমাত্রা আলুচাষের উপরিসীমার কাছাকাছি (যেমন- সাব-সাহারান আফ্রিকার অনেক অঞ্চল), সেসব স্থানে আগামীতে আলু উৎপাদন ব্যাপকভাবে কমে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। অন্যদিকে, যেসব এলাকায় তাপমাত্রা অনেক কম সেসব এলাকায় আলু চাষ হয় কম। তুলনামূলক উঁচু অক্ষাংশের দেশ যেমন- কানাডা বা রাশিয়ায় তুষারপাতের ঝুঁকির কারণে আলু চাষ সীমিত বা অসম্ভব হয়ে পড়ে। তবে উষ্ণতর তাপমাত্রা এইসব উঁচু এলাকা এবং উঁচু অক্ষাংশের দেশগুলোর উৎপাদন উপযোগী জমির পরিমাণ বৃদ্ধি করতে পারে বা আলু উৎপাদনের সময়কাল দীর্ঘ করতে পারে।
শুধু যে আলুর উপর সরাসরি প্রভাব ফেলবে তাই নয়, জলবায়ু পরিবর্তন বিভিন্ন রোগ ও পোকামাকড়ের বিস্তার এবং আক্রমণের মাত্রা বাড়িয়ে তুলবে। যেমন, “লেট ব্লাইট” রোগটি ফিনল্যান্ডের মতো দেশে ভয়াবহ আকার নিতে পারে, কিন্তু যুক্তরাজ্যে হয়তো এর প্রকোপ কমে যেতে পারে। সামগ্রিক বিচারে, ২০০৩ সালের একটি হিসাব থেকে ধারণা পাওয়া যায় যে ২০৪০ থেকে ২০৬৯ সালের মধ্যে বিশ্বব্যাপী আলুর ফলন ১৮% থেকে ৩২% কমে যেতে পারে। এর প্রধান কারণ হবে সাব-সাহারান আফ্রিকার মতো উষ্ণ অঞ্চলে ফলন হ্রাস। যদি না কৃষকরা নতুন পরিবেশের সাথে মানিয়ে নিতে ব্যর্থ হয় এবং নতুন জাতের আলু চাষে সক্ষম না হয় তাহলে এই ক্ষতির সম্মুখীন হতে হবে।
জলবায়ু পরিবর্তন আলুর উপর বিভিন্ন রোগ ও পোকামাকড়ের আক্রমণ বাড়িয়ে দেবে। এর মধ্যে রয়েছে:
যেসব জায়গায় তাপমাত্রা বৃদ্ধি ও পানির অভাব দেখা দেবে, সেখান থেকে আলু উৎপাদন অন্যত্র সরিয়ে নিয়ে যেতে হবে। এর ফলে ফলন হ্রাসের প্রবণতা কিছুটা হলেও কমিয়ে আনা যাবে। তবে, এর ফলে আলু ও অন্যান্য ফসলের জন্য জমির প্রতিযোগিতা বৃদ্ধি পেতে পারে।
অপর উপায় হচ্ছে এমনসব আলুর জাত উদ্ভাবন করা, যেগুলো প্রতিকূল পরিবেশেও টিকে থাকতে পারবে। প্রথাগত উদ্ভিদ প্রজনন এবং জিনগত পরিবর্তনের মাধ্যমে এটি অর্জন করা যেতে পারে। জিন প্রযুক্তির মাধ্যমে নতুন আলুর জাতে বিশেষ বৈশিষ্ট্য যেমন- প্রখর তাপ সহনশীলতা, খরা সহিষ্ণুতা, দ্রুত বৃদ্ধি, রোগ প্রতিরোধের ক্ষমতা ইত্যাদি যুক্ত করা যেতে পারে। এসব বৈশিষ্ট্য জলবায়ু পরিবর্তনের বিরূপ প্রভাব মোকাবেলা করতে সাহায্য করবে।
উদাহরণস্বরূপ, উচ্চ তাপমাত্রার বিরুদ্ধে অধিক সহনশীল জাতের আলুর উদ্ভাবন সেসব দেশের জন্য জরুরি যেখানে আলু চাষের জায়গাগুলো ইতোমধ্যে আলু সহ্য করতে পারে এমন সর্বোচ্চ তাপমাত্রার কাছাকাছি (যেমন- সাব-সাহারান আফ্রিকা, ভারত)। খরা সহনশীলতার উন্নতি করা যেতে পারে পানি ব্যবহারে দক্ষতা বৃদ্ধির মাধ্যমে (কম পানিতে বেশি ফলন) অথবা স্বল্প সময়ের খরার পরবর্তীতেও গ্রহণযোগ্য ফলন দেয়ার ক্ষমতার মাধ্যমে। এছাড়া, গভীর শিকড়তন্ত্রযুক্ত আলু সেচের প্রয়োজনীয়তা কমিয়ে দিতে পারে। এবং যেসব আলু জলদি বেড়ে ওঠে তা কিছু এলাকায় স্বল্প বৃদ্ধিকালের সাথে মানিয়ে নিতে পারবে, এছাড়া এগুলোর বৃদ্ধিকাল অল্প হওয়াতে আলু গুবরে পোকার মতো কীটপতঙ্গের জীবনচক্রও বাধাগ্রস্ত হবে, ফলে আক্রমণের মাত্রা কমে যাবে।
জলবায়ু পরিবর্তন সরাসরি আলুর ওপর প্রভাব ফেলার পাশাপাশি বিভিন্ন রোগ ও পোকামাকড়ের বিস্তার এবং আক্রমণের মাত্রা বাড়িয়ে তুলবে। যেমন, “লেট ব্লাইট” রোগটি ফিনল্যান্ডের মতো দেশে ভয়াবহ হারে বাড়তে পারে, কিন্তু যুক্তরাজ্যে হয়তো এর প্রকোপ কমে যেতে পারে। সামগ্রিকভাবে, ২০০৩ সালের একটি হিসাব অনুসারে ২০৪০ থেকে ২০৬৯ সালের মধ্যে বিশ্বব্যাপী আলুর ফলন বর্তমানের তুলনায় ১৮ থেকে ৩২% কমে যেতে পারে। এর প্রধান কারণ হবে সাব-সাহারান আফ্রিকার মতো উষ্ণ অঞ্চলে ফলনের হ্রাস। তবে কৃষকরা যদি নতুন পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে ব্যর্থ হয় এবং নতুন জাতের আলু চাষে সক্ষম না হয় তাহলে এই ক্ষতির সম্মুখীন হতে হবে।
দ্রাক্ষালতা বাইরের পরিবেশের প্রতি খুবই সংবেদনশীল; এদের ফলনের পরিমাণ মৌসুমভেদে প্রায় ৩২.৫% পর্যন্ত ওঠানামা করে। জলবায়ু হলো আঙ্গুর ও মদ উৎপাদনের অন্যতম প্রধান নিয়ন্ত্রক - একটি নির্দিষ্ট জায়গায় কোন জাতের আঙ্গুরের চাষের জন্য উপযোগী এবং কেমন ধরনের, কতটা ভালো মানের মদ তৈরি করা যায়, তা এসবের উপর নির্ভরশীল। মদের উপাদান মূলত এলাকার সামষ্টিক ও অণু-জলবায়ুর উপর নির্ভর করে। সুতরাং, উন্নতমানের মদ তৈরি করতে হলে জলবায়ু-মাটি-আঙ্গুরের প্রজাতির মধ্যে একটি ভারসাম্য রাখা অত্যাবশ্যক। জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে কোনো কোনো ক্ষেত্রে এই ভারসাম্য ব্যাহত হওয়ার আশঙ্কা থাকে। দ্রাক্ষালতার মৌসুমী বৈচিত্র্যের অন্তর্নিহিত জিনগুলো চিহ্নিতকরণ ভবিষ্যতের জলবায়ুতে নির্দিষ্ট প্রজাতির সুষম ফলন বজায় রাখতে সাহায্য করতে পারে।
সব পরিবেশগত উপাদানের মধ্যে, আঙ্গুর চাষের ওপর তাপমাত্রার প্রভাবই সবচেয়ে বেশি। শীতকালীন সুপ্তাবস্থায় তাপমাত্রা পরবর্তী মৌসুমের মুকুলোদয়কে প্রভাবিত করে। দীর্ঘস্থায়ী উচ্চ তাপমাত্রা আঙুরের পাশাপাশি মদেরও গুণগত মানের উপর বিরূপ প্রভাব ফেলতে পারে; এই উচ্চ তাপমাত্রার কারণে আঙুরের সেই উপাদানগুলোর বিকাশে যা রং, সুগন্ধ তৈরি করে, চিনির বৃদ্ধি ঘটায়, রেসপিরেশনের মাধ্যমে অ্যাসিডের হ্রাস ঘটায় এবং স্বাতন্ত্র্যসূচক স্বাদ তৈরি করে, সেগুলো ব্যাহত হয়। সুতরাং আঙ্গুর বৃদ্ধি এবং পাকার সময় মাঝারি তাপমাত্রা এবং প্রতিদিনের ন্যূনতম তাপমাত্রার ওঠানামা কম থাকা আঙ্গুরের জন্য অনুকূল। ১০ ডিগ্রী সেলসিয়াস তাপমাত্রা টানা বজায় থাকলে বসন্তে দ্রাক্ষালতার মুকুলোদয়ের মাধ্যমে বার্ষিক বৃদ্ধি চক্র শুরু হয়। জলবায়ু পরিবর্তনের অনিশ্চিত প্রকৃতির কারণে শীতকালের বাইরে হঠাৎ তুষারপাতও ঘটতে পারে। এতে ফলন কম হয় এবং ফলের গুণগত মানও ক্ষতিগ্রস্ত হয়; কারণ ফলন্ত মুকুলের সংখ্যা কমে যাওয়ার ফলে আঙুর উৎপাদন ব্যাহত হয়। সুতরাং তুষারবিহীন সময় আঙুর চাষের জন্য ভালো।
মদের গুণগত মানে জৈব অ্যাসিড অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ উপাদান। অ্যান্থোসায়ানিন এবং ট্যানিনের মতো ফেনলিক যৌগগুলি মদকে তার রঙ, তিক্ততা, ঝাঁঝ ও অ্যান্টিঅক্সিডেন্ট ক্ষমতা প্রদান করে। গবেষণায় দেখা গেছে, যেসব দ্রাক্ষালতা ৩০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের আশেশেপাশে তাপমাত্রায় থাকে, ২০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের কাছাকাছি তাপমাত্রায় থাকা লতার তুলনায় তাদের অ্যান্থোসায়ানিনের মাত্রা উল্লেখযোগ্যভাবে কম থাকে। ৩৫ ডিগ্রি সেলসিয়াসের আশেপাশে বা তার চেয়ে বেশি তাপমাত্রায় অ্যান্থোসায়ানিন উৎপাদন ব্যাহত হয় এবং ইতোমধ্যে উৎপাদিত অ্যান্থোসায়ানিন নষ্ট হয়ে যাওয়ার ঝুঁকি থাকে। তাছাড়া, ফল পকতে শুরু করার পর থেকে তোলা পর্যন্ত (veraison) ১৬ থেকে ২২ ডিগ্রি সেলসিয়াসের মধ্যে তাপমাত্রার সাথে অ্যান্থোসায়ানিনের একটি ইতিবাচক সম্পর্ক পাওয়া গিয়েছে। ট্যানিন মদে তিতকুটে ভাব এনে দেয় এবং মুখের মধ্যে একধরণের শুষ্ক অনুভূতি তৈরি করে। এছাড়াও অ্যান্থোসায়ানিনের সাথে যুক্ত হয়ে স্থিতিশীল আণবিক যৌগ তৈরি করে যা দীর্ঘদিনের পুরনো রেড ওয়াইনের চিরচেনা রং বজায় রাখার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। যেহেতু তাপমাত্রা মদের ফেনলিক যৌগগুলোর উপস্থিতিকে ব্যাপকভাবে প্রভাবিত করে, গড় তাপমাত্রা বৃদ্ধি বিভিন্ন এলাকার ওয়াইনের ফলের গুণগতমানকে ক্ষতিগ্রস্ত করবে।
বাৎসরিক ও মৌসুমী বৃষ্টিপাতের ধরণে পরিবর্তনের আশঙ্কা করা হচ্ছে। বৃষ্টির পরিমাণ ও ঘনত্বে পরিবর্তন আসতে পারে। বৃষ্টিপাতের পরিমাণ বৃদ্ধি মাটির ক্ষয় বাড়িয়ে দেবে; অন্যদিকে, যখন বৃষ্টির দরকার তখন বৃষ্টির দীর্ঘ অনুপস্থিতি খরার সৃষ্টি করতে পারে এবং দ্রাক্ষালতার বৃদ্ধিতে ব্যাঘাত ঘটাতে পারে। লতার মুকুলের বিকাশ ও ফুল ফোটার জন্য মৌসুমের শুরুতে বৃষ্টিপাত খুবই জরুরি; ফুল ফোটা এবং ফল পাকার সময়ে শুষ্ক আবহাওয়া থাকা প্রয়োজন।
কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা বৃদ্ধি পাওয়ায় দ্রাক্ষালতার সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া প্রভাবিত হতে পারে। কারণ কার্বন ডাই-অক্সাইড বৃদ্ধি পেলে সালোকসংশ্লেষণ প্রক্রিয়া উদ্দীপিত হয়; এতে পাতার আকার বৃদ্ধি পাায় এবং লতার সামগ্রিক শুষ্ক ওজন বাড়ে। কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা বাড়লে পাতার রন্ধ্র (স্টোমাটা) আংশিক বন্ধ হয়ে যায়, যা পরোক্ষভাবে পাতার তাপমাত্রা বাড়িয়ে তোলে। এই তাপমাত্রা বৃদ্ধি কার্বন ডাই-অক্সাইড ও অক্সিজেনের সাথে "রাইবুলোজ ১,৫- বিসফসফেট কার্বক্সিলে্যাজ/অক্সিজেন্যাজ" (RuBisCo) এনজাইমের সম্পর্ক পরিবর্তন করতে পারে যা গাছের সালোকসংশ্লেষণ ক্ষমতাকেও ক্ষতিগ্রস্ত করতে পারে। কয়েকটি দ্রাক্ষালতার জাতের ক্ষেত্রে কার্বন ডাই-অক্সাইডের মাত্রা বাড়লে তাদের পাতার রন্ধ্রের ঘনত্ব কমে যাওয়ার ঘটনাও লক্ষ্য করা গেছে।
ধীরে ধীরে বাড়তে থাকা তাপমাত্রার কারণে ওয়াইন উৎপাদনের উপযোগী অঞ্চলগুলোতে পরিবর্তন দেখা যাবে। ধারণা করা হচ্ছে, ২০২০ সাল পর্যন্ত প্রতি দশকে ইউরোপে উত্তর সীমায় ওয়াইন উৎপাদনের উপযুক্ত এলাকা ১০ থেকে ৩০ কিলোমিটার উত্তরে সরে যাবে এবং ২০২০ থেকে ২০৫০ সালের মধ্যে এই হার দ্বিগুণ হবে। এর ইতিবাচক ও নেতিবাচক উভয় প্রভাবই রয়েছে। কিছু অঞ্চলে নতুন ধরনের ওয়াইন চাষের সুযোগ তৈরি হবে, কিন্তু অন্যান্য জাতের জন্য বিদ্যমান অঞ্চলের উপযুক্ততা হ্রাস পাবে। উৎপাদনের গুণমান ও পরিমাণও ঝুঁকির মুখে পড়তে পারে।
ওয়াইন গাছের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের জন্য বিশেষ পদ্ধতি তৈরি করা হয়েছে। এগুলোর মধ্যে রয়েছে চেম্বার-মুক্ত ব্যবস্থা যেখানে বাতাসকে গরম বা ঠান্ডা করা যায় এবং তারপর ১০ ডিগ্রি সেলসিয়াসের (৫০ ডিগ্রি ফারেনহাইট) ব্যবধান তৈরির জন্য আঙ্গুর গুচ্ছের উপর দিয়ে প্রবাহিত করা হয়। তাপমাত্রা ও আলোর তীব্রতা নিয়ন্ত্রণে ছায়া প্রদানকারী কাপড় ও প্রতিফলনকারী ফয়েল সংবলিত মিনি চেম্বারের ব্যবহারও লক্ষ্য করা যায়। কর্ডন ও বেত (cane) ঢেকে রাখতে পলিথিনের আস্তরণ ব্যবহারে সর্বোচ্চ তাপমাত্রা ৫-৮ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৪১-৪৬ ডিগ্রি ফারেনহাইট) বৃদ্ধি এবং সর্বনিম্ন তাপমাত্রা ১-২ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৩৪-৩৬ ডিগ্রি ফারেনহাইট) হ্রাস করার কথা জানা যায়।
জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে পশুপালনের ঘনিষ্ঠ সম্পর্ক রয়েছে। বাণিজ্যিক পশুপালন জলবায়ু পরিবর্তনের অন্যতম কারণ, কেননা এটি পরিবেশে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনে অবদান রাখে। আবার, জলবায়ু পরিবর্তন পশুপালনকেও নানাভাবে ক্ষতিগ্রস্ত করে। বিশ্বব্যাপী প্রায় ৪০০ মিলিয়ন মানুষ তাদের জীবিকা নির্বাহের জন্য পশুপালনের উপর নির্ভরশীল। এই খাতের বাণিজ্যিক মূল্য প্রায় ১ ট্রিলিয়ন ডলারের কাছাকাছি বলে ধারণা করা হয়। জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে বর্তমানে (২০২৩ সাল পর্যন্ত) পশুপালন বহুমুখী ক্ষতির সম্মুখীন হচ্ছে। পশুখাদ্যের পরিমাণ বা গুণগত মান হ্রাস পাওয়া এর মধ্যে অন্যতম। খরা বা CO2 নির্গমনের কারণে এই সমস্যা সৃষ্টি হতে পারে। প্রাণীর পরজীবী এবং ভেক্টর-জনিত রোগও আগের চেয়ে আরও দ্রুত বিস্তার লাভ করছে। মানব রোগের প্রাদুর্ভাবের তুলনায় এ সংক্রান্ত তথ্যগুলোর নির্ভরযোগ্যতা অনেক বেশি।
বিশ্বব্যাপী তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সাথে, শীতপ্রধান দেশগুলো ব্যতীত সর্বত্র পশুদের উপর তাপের চাপ (heat stress) বৃদ্ধি পাচ্ছে। অত্যধিক এই তাপমাত্রার চাপ প্রাণঘাতী হতে পারে। গরমের সময়ে প্রচুর পশু মারা যাওয়ার ঘটনা ইতোমধ্যেই লক্ষ্য করা গেছে। এছাড়াও, দুগ্ধ উৎপাদনের পরিমাণ ও গুণগত মান হ্রাস, খোঁড়া হওয়ার প্রবণতা বৃদ্ধি, এমনকি পশুর প্রজনন ক্ষমতা কমে যাওয়া ইত্যাদি সমস্যাও দেখা যায়। বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধি অব্যাহত থাকলে, শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে বিশ্বব্যাপী পশুর সংখ্যা ৭-১০% কমে যেতে পারে। বর্তমানে যেসব এলাকায় পশুপালন হয় সেখানে শতাব্দীর শেষের দিকেও চরম তাপমাত্রার চাপ না পড়লেও, মাঝামাঝি সময়েই কিছু এলাকা পশুপালনের জন্য অনুপযুক্ত হয়ে যেতে পারে।
সাব-সাহারান আফ্রিকা অঞ্চলকে জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে সৃষ্ট খাদ্য নিরাপত্তা বিপর্যয়ের জন্য সবচেয়ে ঝুঁকিপূর্ণ অঞ্চল হিসেবে বিবেচনা করা হয়। এর প্রধান কারণ হল এই অঞ্চলের পশুপালনের উপর নির্ভরশীলতা। ধারণা করা হচ্ছে আগামী শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে এই অঞ্চলের ১৮০ মিলিয়নেরও বেশি মানুষের চারণভূমির উৎপাদন ক্ষমতা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাবে। অন্যদিকে, জাপান, যুক্তরাষ্ট্র এবং ইউরোপের দেশগুলিকে এই ঝুঁকির দিক থেকে সবচেয়ে কম ঝুঁকিপূর্ণ ধরা হয়। এর কারণসমূহের মধ্যে রয়েছে জাতীয় অর্থনৈতিক উন্নয়ন সূচকের তারতম্য, জাতীয় স্থিতিস্থাপকতার বিভিন্ন সূচকে পার্থক্য, এবং পশুপালনের উপর নির্ভরশীলতার হারে ব্যাপক বৈচিত্র্য।
পরিসংখ্যান থেকে জানা যায়, মোট কৃষি উৎপাদনের একটি বড় অংশ জুড়ে রয়েছে পশুপালন। এই খাত বিশ্বের প্রায় ৩০% কৃষি মিঠা পানির চাহিদা পূরণ করে, অথচ বিশ্বব্যাপী ক্যালরি গ্রহণের মাত্র ১৮% যোগান দেয়। প্রোটিনের চাহিদার একটি বড় অংশ প্রাণীজ খাদ্য থেকে সংগ্রহ করা হলেও, বিশ্বব্যাপী প্রোটিনের সরবরাহের ৩৯% এখনও শস্য থেকে আসে।
জলবায়ু পরিবর্তনের বিরূপ প্রভাব মোকাবেলায় আন্তঃসরকার জলবায়ু পরিবর্তন সংক্রান্ত প্যানেল (IPCC) বিভিন্ন পরিকল্পনা (Shared Socioeconomic Pathways) প্রস্তাব করেছে। এর মধ্যে কেবলমাত্র SSP1 পরিকল্পনাতেই বৈশ্বিক তাপমাত্রা বৃদ্ধি ১.৫ ডিগ্রী সেলসিয়াসের মধ্যে রাখার বাস্তবসম্মত সম্ভাবনা রয়েছে। সবুজ প্রযুক্তির (green technology) ব্যাপক প্রয়োগের পাশাপাশি এই পরিকল্পনায় ধরে নেওয়া হয়েছে যে বর্তমানের তুলনায় বিশ্বব্যাপী খাদ্য তালিকায় প্রাণীজ খাদ্যের ভূমিকা কমবে। ফলস্বরূপ, বিশ্বের অনেক জায়গা থেকে বর্তমানে পশুপালন খাতে দেওয়া ভর্তুকি প্রত্যাহারের আহ্বান জানানো হয়েছে। এছাড়া, নিট-জিরো নির্গমনের লক্ষ্য অর্জনের বর্তমান পরিকল্পনায় প্রাণীর সংখ্যা সীমাবদ্ধ রাখা, এমনকি আয়ারল্যান্ডের মতো ব্যাপক প্রাণী কৃষি খাত বিশিষ্ট কিছু দেশে উল্লেখযোগ্যভাবে পশুর সংখ্যা হ্রাস করার কথা বলা হচ্ছে। তবে, মানুষের মাংস এবং/অথবা প্রাণীজ পণ্য গ্রহণের সম্পূর্ণ অবসান এই মুহূর্তে বাস্তবসম্মত লক্ষ্য বলে বিবেচিত হচ্ছে না। অতএব, জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব মোকাবেলার যেকোনো ব্যাপক পরিকল্পনা গ্রহণের ক্ষেত্রে, বিশেষ করে কৃষির উপর জলবায়ু পরিবর্তনের বর্তমান ও ভবিষ্যৎ প্রভাবের ক্ষেত্রে, অবশ্যই পশুপালন খাতকে বিবেচনায় রাখতে হবে।
জলবায়ু পরিবর্তন কীভাবে বিশ্বব্যাপী খাদ্য নিরাপত্তাকে প্রভাবিত করে, সেই বিষয়ে বিজ্ঞানীদের বোধগম্যতা সময়ের সাথে সাথে বিকশিত হয়েছে। ২০২২ সালে প্রকাশিত IPCC ষষ্ঠ মূল্যায়ন প্রতিবেদন অনুসারে, ২০৫০ সালের মধ্যে ক্ষুধার ঝুঁকিতে থাকা মানুষের সংখ্যা সব ধরনের সম্ভাবনার ভিত্তিতে ৮ থেকে ৮০ মিলিয়ন বৃদ্ধি পাবে। এই ঝুঁকিপ্রবণ মানুষগুলোর প্রায় সবাই সাব-সাহারান আফ্রিকা, দক্ষিণ এশিয়া এবং মধ্য আমেরিকায় অবস্থান করবে। তবে, এই তুলনা এমন একটি পৃথিবীর সাপেক্ষে করা হয়েছে যেখানে কোন জলবায়ু পরিবর্তন হয়নি। ফলে এটি সম্পূর্ণভাবে বর্তমান পরিস্থিতির সাথে তুলনা করে ক্ষুধার ঝুঁকি হ্রাসের সম্ভাবনাকে বাতিল করে না।
এর আগের বিশেষ প্রতিবেদন, “জলবায়ু পরিবর্তন ও ভূমি” তে ইঙ্গিত দেওয়া হয়েছে যে অপেক্ষাকৃত উচ্চ নির্গমন পরিস্থিতিতে (RCP6.0), ২০৫০ সালের মধ্যে সামাজিক-অর্থনৈতিক অবস্থা বিবেচনায় নিয়ে শস্যের দাম ১-২৯% বৃদ্ধি পেতে পারে। যদি জলবায়ু পরিবর্তন না ঘটতো, এই মূল্যবৃদ্ধির ফলে নিম্ন আয়ের ১ থেকে ১৮১ মিলিয়ন মানুষ ক্ষুধার ঝুঁকিতে পড়বে।
খাদ্যের সঠিক ব্যবহারের (খাদ্য নষ্ট হওয়া থেকে রক্ষা করা, পুষ্টি শোষণের জন্য যথেষ্ট সুস্থ থাকা ইত্যাদি) ওপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব নির্ধারণ করা কঠিন। ২০১৬ সালের একটি মডেলিং অধ্যয়ন অনুযায়ী, শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে সবচেয়ে তীব্র জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে মাথাপিছু বিশ্বব্যাপী খাদ্য সহজলভ্যতা ৩.২% কমে যাবে। এছাড়াও, লাল মাংসের ব্যবহার ০.৭% এবং ফলমূল ও সবজির ব্যবহার ৪% কমবে। এই গবেষণা অনুযায়ী, ফল ও সবজি সরবরাহ হ্রাসের ফলে সৃষ্ট পুষ্টির ঘাটতির কারণে ২০১০ থেকে ২০৫০ সালের মধ্যে ৫২৯,০০০ মানুষ মারা যাবে, প্রধানত দক্ষিণ এশিয়া এবং পূর্ব এশিয়ায়। এই মৃত্যুর দুই-তৃতীয়াংশ ঘটবে অনাহারের চেয়ে পুষ্টির অভাবে। জলবায়ু পরিবর্তন কমানোর জন্য প্রচেষ্টা এই প্রক্ষেপণগুলো ৭১% পর্যন্ত কমাতে পারে। এই অবস্থায় খাদ্যের দামও আরও ওঠানামা করবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে।
২০১৭ সাল পর্যন্ত প্রায় ৮২১ মিলিয়ন মানুষ ক্ষুধায় ভুগছে। এটি বিশ্বের জনসংখ্যার প্রায় ১১% এর সমতুল্য। আঞ্চলিকভাবে বিশ্লেষণ করলে, সাব-সাহারান আফ্রিকায় ২৩.২%, ক্যারিবিয়ান অঞ্চলে ১৬.৫% এবং দক্ষিণ এশিয়ায় ১৪.৮% মানুষ ক্ষুধার শিকার। ২০২১ সালে, ৭২০ মিলিয়ন থেকে ৮১১ মিলিয়ন মানুষকে অপুষ্ট হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছিল (যাদের মধ্যে ২০০ হাজার, ৩২.৩ মিলিয়ন এবং ১১২.৩ মিলিয়ন লোক যথাক্রমে খাদ্য নিরাপত্তাহীনতার "বিপর্যয়কর", "জরুরী" এবং "সংকট" স্তরে ছিলেন)।
২০২০ সালে, গবেষণায় দেখা যায় যে, সামাজিক-অর্থনৈতিক উন্নয়নের বর্তমান ধারা (Shared Socioeconomic Pathway 2) চলমান থাকলে, ২০৫০ সালের মধ্যে ক্ষুধার্তের সংখ্যা বিশ্বব্যাপী কমে ১২২ মিলিয়ন হবে, যদিও ততদিনে জনসংখ্যা বেড়ে ৯.২ বিলিয়নে পৌঁছবে। তবে জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব ২০৫০ সালের মধ্যে এই সংখ্যা আরও ৮০ মিলিয়ন পর্যন্ত বাড়িয়ে দিতে পারে। বৈশ্বিক বাণিজ্য সহজতর করে, শুল্ক প্রভৃতি বাতিলের মাধ্যমে এর নেতিবাচক প্রভাব ২০ মিলিয়নে কমিয়ে আনা সম্ভব।
২০২১ সালে খাদ্য নিরাপত্তা নিয়ে ৫৭টি গবেষণার একটি মেটা-বিশ্লেষণে আরও নেতিবাচক পরিসংখ্যান পাওয়া যায়। গবেষণা অনুযায়ী বর্তমান সামাজিক-অর্থনৈতিক উন্নয়ন ধারা (SSP2) চলতে থাকলে, ২০৫০ সালের মধ্যে প্রায় ৫০০ মিলিয়ন মানুষ ক্ষুধার ঝুঁকিতে থাকবে। উচ্চ জলবায়ু পরিবর্তন এবং ন্যায্য বৈশ্বিক উন্নয়নের অভাবের সাথে সমন্বিত কিছু Shared Socioeconomic Pathways অনুযায়ী বিশ্বব্যাপী ক্ষুধা ২০২০ সালের অবস্থা থেকে ৩০% পর্যন্ত বেড়ে যেতে পারে।
এর আগে ২০০৭ সালে প্রকাশিত IPCC চতুর্থ মূল্যায়ন প্রতিবেদনে, চারটি প্রধান SRES ( Special Report on Emissions Scenarios) নিয়ে করা বিশ্লেষণ, মধ্যম নিশ্চয়তার সাথে দেখিয়েছিল যে তিনটিতে (A1, B1, B2) সামাজিক ও অর্থনৈতিক উন্নয়নের প্রবণতা ২০৮০ সালের মধ্যে অপুষ্ট মানুষের সংখ্যা ১০০-১৩০ মিলিয়নে নেমে আসবে। A2 ধারায় অপুষ্টের সংখ্যা ৭৭০ মিলিয়ন প্রক্ষেপণ করা হয় যা ২১ শতকের গোড়ার দিকে (~৭০০ মিলিয়ন) অপুষ্টির হারের কাছাকাছি। এই ধারাগুলিতে জলবায়ু পরিবর্তনের সম্ভাব্য নেতিবাচক প্রভাব অন্তর্ভুক্ত হলে দেখা যায় A1, B1 এবং B2 ধারায় ২০৮০ সালের মধ্যে অপুষ্টের সংখ্যা ১০০-৩৮০ মিলিয়ন হবে (২০০৬ সালের ক্ষুধার হার থেকে এটি তাৎপর্যপূর্ণ হ্রাস)। তবে A2 ধারায় এই সংখ্যা ৭৪০-১৩০০ মিলিয়ন হতে পারে। উল্লেখ্য এই পরিসংখ্যানে নিশ্চয়তার মাত্রা কম (২০%) থেকে মধ্যম। সামাজিক-অর্থনৈতিক পার্থক্যের কারণে, সাব-সাহারান আফ্রিকা খাদ্য-নিরাপত্তাহীনতার ক্ষেত্রে এশিয়াকে ছাড়িয়ে বিশ্বের সবচেয়ে ঝুঁকিপূর্ণ অঞ্চল হিসেবে আবির্ভূত হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে।
কিছু বিজ্ঞানী ফসলের ফলন এবং খাদ্য নিরাপত্তার উল্লিখিত অনুমানগুলিকে সীমিত ব্যবহারের বলে মনে করেন। কারণ তাদের মতে, এইসব অনুমান মূলত গড় জলবায়ু পরিবর্তনকে ভিত্তি হিসেবে নিয়ে তৈরি করা হয়, ফলে এগুলি চরম আবহাওয়ার প্রভাব বিবেচনা করে তুলনামূলকভাবে কম সঠিক। উদাহরণস্বরূপ, ২০২১ সালে প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে ২০৫০ সালের ক্ষুধার্ত মানুষের সংখ্যা গণনা করার চেষ্টা করা হয়েছিল। তবে এবার এমন একটি জলবায়ুগত ঘটনা ধরে নেওয়া হয় যা “নতুন জলবায়ুতে” (অর্থাৎ, বর্তমান জলবায়ুতে ঘটার সম্ভাবনা প্রায় নেই) ঘটার ১% সম্ভাবনা রয়েছে। এটি অনুমান করে যে এই ধরনের একটি ঘটনা নিম্ন নির্গমন পরিস্থিতিতেও বর্তমান ক্ষুধার সংখ্যা ১১-৩৩% এবং উচ্চ নির্গমন পরিস্থিতিতে ২০-৩৬% পর্যন্ত বাড়িয়ে দেবে। যদি এই ধরনের একটি ঘটনা দক্ষিণ এশিয়ার মতো আরও ঝুঁকিপূর্ণ অঞ্চলকে প্রভাবিত করে, তবে এর প্রভাব মোকাবেলায় তাদের ২০২১ সালের খাদ্য মজুদের তিনগুণ পরিমাণ খাদ্যশস্য প্রয়োজন হবে।
উল্লেখ্য, অন্যান্য গবেষণাপত্রগুলি দেখায় যে সাম্প্রতিক ঐতিহাসিক চরম ঘটনাগুলি মডেলে অনুকরণ করা হলে (যেমন ২০০৩ সালের ইউরোপীয় তাপপ্রবাহ), তা বাস্তব বিশ্বে যা দেখা গেছে তার তুলনায় সাধারণত কম প্রভাব ফেলে। এই তথ্য ইঙ্গিত করে যে ভবিষ্যতের চরম ঘটনাগুলির প্রভাবও হয়তো বর্তমান মডেলগুলিতে কম করে দেখানো হচ্ছে।
জলবায়ুর গড়মান এবং চরম অবস্থার মধ্যে পার্থক্য কৃষি চর্চার জন্য উপযোগ্ত এলাকা নির্ধারণে বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ হতে পারে। ২০২১ সালে, একটি গবেষণা দল ২৫০০ সাল পর্যন্ত তাপমাত্রা এবং জলচক্রের গড় পরিবর্তনের জলবায়ু মডেল প্রক্ষেপণকে সম্প্রসারিত করার চেষ্টা করেছিল। তারা পরামর্শ দিয়েছিল যে দ্বিতীয়-শক্তিশালী উষ্ণায়ন পরিস্থিতি RCP6.0 এর অধীনে, চারটি প্রধান নাতিশীতোষ্ণ ফসল (ভুট্টা, আলু, সয়াবিন এবং গম) চাষের উপযোগী ভূমির পরিমাণ ২১০০ সালের মধ্যে প্রায় ১১% এবং ২৫০০ সালের মধ্যে ১৮.৩% কমে যাবে। অপরদিকে, প্রধান ক্রান্তীয় ফসল (কাশাভা, চাল, মিষ্টি আলু, জোয়ার, টারো এবং ইয়াম) চাষের উপযোগী ভূমির পরিমাণ ২১০০ সালের কাছাকাছি মাত্র ২.৩% কমবে, তবে ২৫০০ সালের মধ্যে প্রায় ১৫% কমে যাবে। নিম্ন-নির্গমন পরিস্থিতি RCP2.6 এর অধীনে, পরিবর্তনগুলি অনেক ছোট, যার মধ্যে ২৫০০ সালের মধ্যে নাতিশীতোষ্ণ ফসলের জন্য উপযুক্ত ভূমির পরিমাণে প্রায় ৩% হ্রাস এবং ক্রান্তীয় ফসলের জন্য একটি সমতুল্য বৃদ্ধি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।
আরেকটি ২০২১ এর গবেষণাপত্রে পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল যে ২১০০ সালের মধ্যে, উচ্চ-নির্গমন SSP5-8.5 এর অধীনে, বর্তমান ফসল ও প্রাণিসম্পদ উৎপাদনের ৩১% এবং ৩৪% একটি "নিরাপদ জলবায়ুগত স্থান" থেকে বেরিয়ে যাবে যাতে জীববৈচিত্র্য দ্রুত পরিবর্তিত হবে। লেখকরা এই অঞ্চলগুলিকে এইভাবে সংজ্ঞায়িত করেছেন: এগুলি বেশিরভাগ দক্ষিণ এশিয়া এবং মধ্যপ্রাচ্য, সেইসাথে সাব-সাহারান আফ্রিকা এবং মধ্য আমেরিকার কিছু অংশ। এসব অঞ্চল হোল্ড্রিজ লাইফ জোন (HLZ) এবং আবহাওয়াতে খুব দ্রুত পরিবর্তন অনুভব করবে, পাশাপাশি সামাজিক স্থিতিস্থাপকতায় দুর্বল হওয়ার কারণে জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে তাদের সমস্যা হবে। উল্লেখ্য, বৈশ্বিক ফসলের একটি অনুরূপ ভগ্নাংশও HLZ-এ একটি বড় পরিবর্তন অনুভব করবে, তবে আরও উন্নত অঞ্চলগুলিতে যেগুলি খাপ খাইয়ে নিতে আরও ভালো অবস্থানে থাকবে। বিপরীতে, নিম্ন-নির্গমন SSP1-2.6 এর অধীনে, ফসল এবং প্রাণিসম্পদ উৎপাদনের ৫% এবং ৮% নিরাপদ জলবায়ুগত স্থান থেকে বেরিয়ে আসবে বলে ধারণা করা হয়।
২০২১ সালের আরেকটি গুরুত্বপূর্ণ গবেষণায় দেখা যায় যে, উচ্চ-নির্গমন পরিস্থিতিতে ২০৩০ সালের মধ্যে প্রধান কৃষি উৎপাদক অঞ্চলগুলিতে ফসল নষ্ট হওয়ার (১০% বা তার বেশি ফলন হ্রাস হিসাবে সংজ্ঞায়িত) সম্ভাবনা ৪.৫ গুণ বৃদ্ধি পাবে। এইরকম ঘটনা ২০৫০ সালের মধ্যে ২৫ গুণ পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে। গবেষণায় আরও দেখা যায় উচ্চ-নির্গমন পরিস্থিতিতে এই অবস্থায় পৌঁছাতে বিশ্বের গড় তাপমাত্রা মাত্র ১.৫ ডিগ্রি সেলসিয়াস (২.৭ ডিগ্রী ফারেনহাইট) বা ২ ডিগ্রি সেলসিয়াস (৩.৬ ডিগ্রী ফারেনহাইট) বৃদ্ধি পেলেই যথেষ্ট। পূর্ববর্তী গবেষণাগুলি দেখায় যে ভুট্টার উৎপাদনে, বর্তমান জলবায়ুর তুলনায় এই তাপমাত্রা বৃদ্ধিতে একই সাথে একাধিক প্রধান কৃষি উৎপাদক অঞ্চলগুলিতে ফসল নষ্ট হওয়ার ঝুঁকি (১০% বা তার বেশি ফলন হ্রাস) যথাক্রমে ৬% থেকে বেড়ে ৪০% এবং ৫৪% এ পৌঁছতে পারে।
কিছু দেশ নির্দিষ্ট কিছু রপ্তানিকারক দেশের ওপর আমদানির জন্য বিশেষভাবে নির্ভরশীল, অর্থাাৎ সেইসব দেশে ফসল নষ্ট হলে এই দেশগুলি বিশেষভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হবে। উদাহরণস্বরূপ, রাশিয়া, থাইল্যান্ড এবং মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র থেকে প্রধান খাদ্যশস্য রপ্তানি নিষিদ্ধ হলে প্রায় ২০০ মিলিয়ন মানুষ (৯০% সাব-সাহারান আফ্রিকা থেকে) অনাহারের ঝুঁকিতে পড়বে।
এ ছাড়াও, একইসাথে একাধিক জরুরি কৃষি উৎপাদক অঞ্চলে চরম জলবায়ুগত ঘটনার প্রভাব বিবেচনা করা দরকার। গবেষণায়অনুমান করা হয়, প্রধান কৃষি উৎপাদক অঞ্চলে একইসাথে যদি ফসল নষ্টহয়, তাহল চারটি প্রধান শস্যের উৎপাদন ১৭% থেকে ৩৪% পর্যন্ত হ্রাস পেতে পারে। ঐতিহাসিক তথ্য বিশ্লেষণ করে আরও বাস্তব সম্মতভাবে দেখা যায় যে ইতোমধ্যেই একসাথে একাধিক অঞ্চলে জলবায়ুগত ঘটনা ঘটছে, যার ফলে ফসল উৎপাদনে ২০% পর্যন্ত ক্ষতি হচ্ছে।
২০১৬ সালের একটি অনুমান অনুসারে, যদি বিশ্বব্যাপী ভুট্টা, চাল এবং গম রপ্তানি ১০% হ্রাস পায়, তাহলে ৫৮টি গরিব দেশের ৫৫ মিলিয়ন মানুষ তাদের খাদ্য সরবরাহের অন্তত ৫% হারাবে। আরও দেখা গেছে যে দুটি নির্দিষ্ট ধরণের রসবি তরঙ্গ যথাক্রমে পূর্ব এশিয়া, পূর্ব ইউরোপ এবং মধ্য উত্তর আমেরিকা অথবা পশ্চিম এশিয়া, পশ্চিম ইউরোপ এবং পশ্চিম মধ্য উত্তর আমেরিকাসহ বিভিন্ন এলাকায় একইসাথে চরম তাপপ্রবাহ সৃষ্টি করতে পার। এই তাপপ্রবাহ ক্ষতিগ্রস্ত অঞ্চল জুড়ে ফসলের উৎপাদন ৩-৪% হ্রাস করতে পারে, যা উদ্বেগজনক। আরও উদ্বেগের বিষয় হল, জলবায়ু মডেলগুলি উত্তর আমেরিকায় এই ধরনের ঐতিহাসিক ঘটনার প্রভাবকে অতিরিক্ত মূল্যায়ন করে। অন্যত্র এই প্রভাব কম করে দেখানোর ফলে, কার্যকরভাবে শূন্য ফলন হ্রাসের অনুকরণ পেতে পারি।
চরম আবহাওয়ার ঘটনা যখন আরও ঘন ঘন এবং আরও তীব্র আকার ধারণ করছে, তখন বন্যা এবং খরা ফসল নষ্ট করে দিতে এবং খাদ্য সরবরাহ বাধাগ্রস্ত করতে পারে। কৃষি কাজকর্মে ব্যাঘাত ঘটতে পারে এবং শ্রমিকরা বেকার হয়ে যেতে পারে। কৃষকের ব্যয় বেড়ে যাওয়ায় অনেকে হয়তো আর কৃষিকাজকে আর্থিকভাবে লাভজনক বলে মনে করবেন না। তাই, কিছু কৃষক খরা-প্রভাবিত এলাকা স্থায়ীভাবে ছেড়ে চলে যেতে পারেন। বেশিরভাগ নিম্ন-আয়ের দেশে জনসংখ্যার বেশিরভাগই কৃষির উপর নির্ভরশীল এবং বর্ধিত ব্যয়ের ফলে শ্রমিক ছাঁটাই বা বেতন হ্রাস হতে পারে। অন্য কৃষকরা তাদের খাদ্যের দাম বাড়িয়ে দেবে; এই অতিরিক্ত খরচ সরাসরি ভোক্তাদের উপর চাপিয়ে দেওয়া হয় এবং এর ফলে খাদ্যের সাশ্রয়ীতা কমে যায়। কিছু খামার তাদের উৎপাদিত শস্য বিক্রি করে না, পরিবার বা সম্প্রদায়কে খাওয়ানোর জন্য এই ফসল ব্যবহার করা হয়। এই খাবার ছাড়া, মানুষের খাওয়ার জন্য পর্যাপ্ত খাদ্য থাকবে না। এর ফলে উৎপাদন হ্রাস, খাদ্যের দাম বৃদ্ধি এবং বিশ্বের কিছু অংশে সম্ভাব্য অনাহার দেখা দেবে। ভারতে কৃষি শিল্প মোট কর্মসংস্থানের ৫২% এবং কানাডিয়ান প্রেইরিস কানাডার কৃষিজাত পণ্যের ৫১% সরবরাহ করে। এই অঞ্চলগুলিতে খাদ্য শস্যের উৎপাদনে যে কোন পরিবর্তন অর্থনীতিতে গভীর প্রভাব ফেলতে পারে।
উল্লেখ্য, একটি অনুমান অনুসারে, বিশ শতকের শেষের দিকের তুলনায় যদি বিশ্বের তাপমাত্রা ৩ ডিগ্রী সেলসিয়াস (৫.৪ ডিগ্রী ফারেনহাইট) বৃদ্ধি পায় (যা শিল্পায়নের পূর্ববর্তী তাপমাত্রার তুলনায় প্রায় ৪ ডিগ্রী সেলসিয়াস (৭.২ ডিগ্রী ফারেনহাইট) তাপমাত্রা বৃদ্ধির সমতুল্য - এই মাত্রাটি SSP5-8.5 এর সাথে সম্পর্কিত) তাহলে সাব-সাহারান আফ্রিকা এবং দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়াতে শ্রম ক্ষমতা ৩০% থেকে ৫০% হ্রাস পাবে। কারণ যেদিন বহিরঙ্গন শ্রমিকরা তাপের চাপ (heat stress) অনুভব করবে, সেরকম দিনের সংখ্যা বৃদ্ধি পাবে। মহাদেশগুলির সবচেয়ে খারাপভাবে ক্ষতিগ্রস্ত অংশগুলিতে এবং মধ্য ও দক্ষিণ আমেরিকার কিছু অংশে এই সংখ্যা ২৫০ দিন পর্যন্ত পৌঁছতে পারে। এর ফলে ফসলের দাম প্রায় ৫% বেড়ে যেতে পারে।
একইভাবে, উত্তর চীন সমভূমিও অত্যন্ত ক্ষতিগ্রস্ত হওয়ার আশঙ্কা রয়েছে। এর একটি কারণ হলো এই অঞ্চলের সেচ কাজের বিস্তৃত ব্যবস্থার ফলে বায়ু অস্বাভাবিকভাবে আর্দ্র থাকে। জলবায়ু পরিবর্তন থামানোর জন্য কোনো আক্রমণাত্মক ব্যবস্থা না নিলে কিছু তাপপ্রবাহ এতটাই তীব্র হয়ে উঠতে পারে যে বহিরঙ্গনে শ্রমিকদের ব্যাপক মৃত্যু ঘটাতে পারে। যদিও এই ধরনের তাপপ্রবাহ খুবই বিরল হবে (এমনকি চরমতম পরিস্থিতিতেও ২১০০ সাল থেকে শুরু করে এটি প্রতি দশকে প্রায় একবার ঘটতে পারে)।
এছাড়া, অপুষ্টি এবং অণুজীবের অভাবের ক্ষেত্রে জলবায়ু পরিবর্তনের ভূমিকাকে "পূর্ণ স্বাস্থ্যের বছর" এর ক্ষতি হিসাবে গণনা করা যেতে পারে। ২০১৬ সালে উপস্থাপিত একটি অনুমান অনুসারে, বৈশ্বিক উষ্ণতা বৃদ্ধি এবং বৈশ্বিক সংঘাত ও প্রতিদ্বন্দ্বিতার কারণে ন্যূনতম বাস্তবসম্মত পদক্ষেপ নেওয়া হলে, এই ধরনের ক্ষতি আগামী ২১০০ সালের মধ্যে বৈশ্বিক জিডিপি-র ০.৪% এবং ভারত ও দক্ষিণ এশিয়া অঞ্চলের জিডিপি-র ৪% নষ্ট করে দিতে পারে।
২০৫০ সালের পরবর্তী সময়ের জন্য তুলনামূলক কম পূর্বাভাস রয়েছে। সাধারণভাবে, বেশিরভাগ বিজ্ঞানী মনে করেন যে জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে খাদ্য উৎপাদনে ক্রমবর্ধমান মারাত্মক প্রভাব পড়লেও আগামী কয়েক দশকে এর ফলে ব্যাপক আকারে মানুষ মারা যাবে না। এর একটি কারণ হল এই গবেষণাগুলি ধরে নিচ্ছে যে চলমান কৃষি উন্নয়নগুলিও অন্তত কিছুটা অব্যাহত থাকবে। আরেকটি কারণ হল কৃষির সম্প্রসারণ। উদাহরণস্বরূপ, ২০১৩ সালের একটি গবেষণাপত্র অনুমান করেছিল যে যদি উচ্চ নির্গমনের RCP 8.5 এর ফলে সৃষ্ট উষ্ণায়নে CO2 নিঃসরণজনিত সার প্রয়োগের প্রভাব দ্বারা হ্রাস না করা যায় তবে তা ২০৫০ সালের মধ্যে ফসলের ফলন ১৭% কমিয়ে দেবে। তবে, লেখকরা আরও আশা করেন যে, ১১% কৃষি জমির পরিমাণ বৃদ্ধির ফলে এটি বেশিরভাগই মোকাবেলা করা সম্ভব।
একইভাবে, Shared Socioeconomic Pathways (SSP) এর একটি অনুমান হল SSP1 ব্যতীত প্রতিটি ধারাতে কৃষি জন্য বরাদ্দকৃত জমির উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধি (এবং এর সাথে বন ও "অন্যান্য প্রাকৃতিক জমি"র ক্ষেত্রফল হ্রাস)। SSP1 (যার সরকারী উপশিরোনাম "Sustainability" বা "Taking the Green Road")-এ এর উল্টোটি ঘটে। এই ধারায় ভবিষ্যতে জলবায়ু উষ্ণায়নের মাত্রা সর্বনিম্ন এবং জনসংখ্যা বৃদ্ধির হারও সর্বনিম্ন বলে অনুমান করা হয়।
আফ্রিকার অর্থনীতি ও জনজীবনে কৃষিক্ষেত্রের অবদান অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। সাব-সাহারান আফ্রিকায় গড়ে মোট দেশজ উৎপাদনের (জিডিপি) ১৫% কৃষি থেকে আসে।<ref name="OECD/FAO2"></ref> আফ্রিকার ভূপ্রকৃতি একে জলবায়ু পরিবর্তনের জন্য বিশেষভাবে ঝুঁকিপূর্ণ করেছে। আফ্রিকার ৭০% জনসংখ্যা জীবিকার জন্য বৃষ্টি-নির্ভর কৃষির উপর নির্ভরশীল এবং ক্ষুদ্র চাষীরা সাব-সাহারান আফ্রিকায় চাষযোগ্য ভূমির ৮০% ব্যবহার করেন। ২০০৭ সালে আইপিসিসি ভবিষ্যদ্বাণী করে যে জলবায়ু পরিবর্তন এবং এর অস্থিরতার ফলে কৃষির উৎপাদনশীলতা ও খাদ্যের সহজলভ্যতা মারাত্মকভাবে ক্ষতিগ্রস্ত হবে। এই পূর্বাভাসটি উচ্চ আত্মবিশ্বাসের সাথে দেওয়া হয়। ফসল উৎপাদন ব্যবস্থা, গবাদি পশু এবং মৎস্যচাষ ভবিষ্যতের জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে কীটপতঙ্গ ও রোগের ঝুঁকিতে পড়বে। বর্তমানে কীটপতঙ্গের জন্য প্রায় ১/৬ অংশ খামার উৎপাদন নষ্ট হয়ে যায়। জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে কীটপতঙ্গ ও রোগের প্রাদুর্ভাব বৃদ্ধি পবে এবং ধ্বংসাত্মক ঘটনার সংখ্যাও বাড়বে। আফ্রিকায় কৃষি উৎপাদনের ওপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাবের ফলে খাদ্য নিরাপত্তা ও জীবিকার ওপর মারাত্মক প্রভাব পড়বে। ২০১৪ থেকে ২০১৮ সালের মধ্যে, আফ্রিকায় বিশ্বের সবচেয়ে বেশি খাদ্য অনিরাপত্তা ছিল।
কৃষি ব্যবস্থার ক্ষেত্রে, বৃষ্টি-নির্ভর কৃষির উপর প্রবল নির্ভরতা এবং স্বল্পহারে জলবায়ু-বান্ধব কৃষিপদ্ধতির গ্রহণ এই খাতের উচ্চমাত্রার ঝুঁকির কারণ। জলবায়ুগত উপাত্ত ও তথ্যের নির্ভরযোগ্যতা ও সহজপ্রাপ্যতার অভাব অনুযায়ী পদক্ষেপ নেওয়াকেও দুর্বল করে। জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে বৃষ্টিপাতের ধরণগুলিতে যে বিপর্যয় দেখা যাচ্ছে এবং ভবিষ্যতে আরও ব্যাঘাত হবার সম্ভাবনা আছে, তার ফলে আফ্রিকার অনেক অংশে ফসল চাষের উপযুক্ত সময় সংক্ষিপ্ত হবে এবং শস্য উৎপাদন ক্ষতিগ্রস্ত হবে। তদুপরি, আফ্রিকায় কৃষিখাতে ক্ষুদ্র চাষীদের আধিক্য রয়েছে এবং তাদের প্রযুক্তি ব্যবহার এবং এই পরিস্থিতির সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য প্রয়োজনীয় সংস্থান সীমিত।
জলবায়ুর পরিবর্তনশীলতা ও পরিবর্তন হয়েছে এবং এখনও উন্নয়নশীল দেশগুলিতে বৈশ্বিক খাদ্য উৎপাদনের ওঠানামার প্রধান উৎস যেখানে উৎপাদন বৃষ্টির পানির উপর অত্যন্ত নির্ভরশীল। কৃষিক্ষেত্র জলবায়ুর পরিবর্তনশীলতার প্রতি সংবেদনশীল, বিশেষ করে বার্ষিক বৃষ্টিপাতের পরিবর্তনশীলতা, তাপমাত্রার ধরন এবং চরম আবহাওয়ার ঘটনা (খরা ও বন্যা) এইসবের প্রতি। ভবিষ্যতে এই জলবায়ু সংক্রান্ত ঘটনাগুলি বাড়বে বলে অনুমান করা হচ্ছে এবং কৃষি খাতে এর উল্লেখযোগ্য প্রভাব পড়ার আশঙ্কা রয়েছে। এর ফলে খাদ্যের দাম, খাদ্য নিরাপত্তা এবং ভূমি ব্যবহারের সিদ্ধান্তের উপর নেতিবাচক প্রভাব পড়বে। কিছু আফ্রিকান দেশে বৃষ্টি-নির্ভর কৃষি থেকে প্রাপ্ত ফলন ২০২০ সালের মধ্যে ৫০% পর্যন্ত কমে যেতে পারে। খাদ্য উৎপাদনের উপর জলবায়ুর পরিবর্তনশীলতার ভবিষ্যতে ধ্বংসাত্মক প্রভাব প্রতিরোধ করার জন্য, বর্ধিত জলবায়ুর পরিবর্তনশীলতার সাথে মোকাবেলা করার সম্ভাব্য নীতিগুলি সামঞ্জস্য করা বা পরামর্শ দেওয়া অত্যন্ত জরুরি। আফ্রিকান দেশগুলিকে অনুমানিত জলবায়ু পরিবর্তনশীলতা অনুযায়ী খাদ্য সম্পদ ব্যবস্থাপনার জন্য একটি জাতীয় আইনি কাঠামো তৈরি করা দরকার। তবে, জলবায়ু পরিবর্তনশীলতার প্রভাব মোকাবেলা করার জন্য, বিশেষ করে কৃষি খাতে এর প্রভাব মোকাবেলার নীতি তৈরি করার আগে, বিভিন্ন খাদ্যশস্যের উপর জলবায়ু পরিবর্তনশীলতার প্রভাব সম্পর্কে স্পষ্ট ধারণা থাকা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। পূর্ব আফ্রিকার কৃষিকে ক্ষতিগ্রস্ত করা মরুশলভের মারাত্মক আক্রমণের কারণে ২০২০ সালে এই বিষয়টি আরও প্রাসঙ্গিক হয়ে উঠেছে। জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে উষ্ণতর তাপমাত্রা এবং ভারী বৃষ্টিপাত হবার কারণেই এই মরুশলভের সংখ্যা অস্বাভাবিকভাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল।
পূর্ব আফ্রিকায়, জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে খরা ও বন্যার তীব্রতা ও হার বৃদ্ধির আশঙ্কা রয়েছে, যা কৃষি খাতের উপর বিরূপ প্রভাব ফেলতে পারে। পূর্ব আফ্রিকার কৃষি উৎপাদনের ওপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব একেক জায়গায় একেক রকম হবে। ইন্টারন্যাশনাল ফুড পলিসি রিসার্চ ইনস্টিটিউট (IFPRI)-এর গবেষণা থেকে জানা যায় যে বেশিরভাগ পূর্ব আফ্রিকায় ভুট্টার ফলন বাড়তে পারে, কিন্তু ইথিওপিয়া, গণতান্ত্রিক প্রজাতন্ত্র কঙ্গো (DRC), তানজানিয়া এবং উত্তর উগান্ডার কিছু অংশের ফলন কমে যাবে। জলবায়ু পরিবর্তনের পূর্বাভাসগুলি থেকে আরও অনুমান করা হচ্ছে যে, উচ্চ পরিমাণ ও উচ্চ মানের ফসল উৎপাদনের জন্য চাষকৃত জমির সম্ভাব্যতা হ্রাস পাবে।
জলবায়ু পরিবর্তনের ফলে কেনিয়ার কৃষিখাতে ব্যাপক প্রভাব পড়বে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। এখানকার কৃষিকাজ বৃষ্টির জলের উপর নির্ভরশীল এবং ফলে তাপমাত্রা, বৃষ্টিপাতের ধরন এবং চরম আবহাওয়ার ওঠানামায় ক্ষতিগ্রস্ত হবার বেশি সম্ভাবনা রয়েছে। শুষ্ক ও আধা-শুষ্ক জমিতে (ASAL) এই প্রভাবগুলি বিশেষভাবে স্পষ্ট হবে বলে মনে করা হচ্ছে। এইসব এলাকায় গবাদি পশু পালন প্রধান অর্থনৈতিক ও জীবিকা নির্বাহের মাধ্যম। ASAL-এ গবাদি পশুর ৭০%-এরও বেশির মৃত্যুর কারণ খরা। আগামী ১০ বছরের মধ্যে চরম তাপমাত্রার চাপের কারণে ASAL-এর ৫২% গরু মারা যাওয়ার ঝুঁকিতে রয়েছে।
দক্ষিণ আফ্রিকার অনেক দেশে দুর্বল পরিকাঠামো, প্রযুক্তিগত দক্ষতা ও উদ্ভাবনের অভাবের কারণে কৃষিক্ষেত্র ইতোমধ্যেই দুর্বল। জলবায়ু পরিবর্তন এই সীমাবদ্ধতাকে আরও বাড়িয়ে তুলবে এবং এর ফলে এইসব দেশের কৃষিক্ষেত্র আরও ঝুঁকির মধ্যে পড়বে। দক্ষিণ আফ্রিকার প্রায় অর্ধেক চাষ জমিতে ভুট্টা চাষ হয়। ভবিষ্যতে জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে এর ফলন ৩০% পর্যন্ত কমে যেতে পারে। তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে বিভিন্ন আগাছা ও কীটপতঙ্গের বিস্তার ঘটবে।
জলবায়ু পরিবর্তন খাদ্য উৎপাদন, সহজলভ্যতা ও প্রাপ্যতায় ব্যাপক পরিবর্তন এনে পশ্চিম আফ্রিকার কৃষিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করবে।
অধিক বৃষ্টি, দীর্ঘস্থায়ী খরা এবং উচ্চ তাপমাত্রা মধ্য আফ্রিকায় কাসাভা, ভুট্টা এবং শিমের উৎপাদনের ওপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। বন্যা এবং ভূমি ক্ষয়ের ঘটনা এই অঞ্চলের ইতোমধ্যেই সীমিত পরিবহন অবকাঠামোর ক্ষতি করতে পারে এবং ফলে ফসল সংগ্রহের পরে ক্ষতির পরিমাণ বাড়বে। এই অঞ্চলে কফি ও কোকোর মতো অর্থকরী ফসলের রপ্তানি বাড়ছে কিন্তু এই ফসলগুলি জলবায়ু পরিবর্তনের জন্য অত্যন্ত ঝুঁকিপূর্ণ। রাজনৈতিক অস্থিরতা ও সংঘাত এই অঞ্চলের মোট দেশজ উৎপাদনে (জিডিপি) কৃষির অবদানের ওপর প্রভাব ফেলেছে। জলবায়ুজনিত বিপদগুলি এই প্রভাবকে আরও বাড়িয়ে তুলবে।
বিশ্বের গড় তাপমাত্রা ১ ডিগ্রি সেলসিয়াস বৃদ্ধি পেলে আফ্রিকার মোট দেশজ উৎপাদন (জিডিপি) ২% কমে যেতে পারে এবং তাপমাত্রা ৪ ডিগ্রী সেলসিয়াস বৃদ্ধি পেলে ১২% পর্যন্ত কমে যেতে পারে। তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং সমগ্র মহাদেশে খরার সম্ভাবনা বৃদ্ধির ফলে ফসলের ফলন হ্রাস পাবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। এছাড়া, আশঙ্কা রয়েছে যে আফ্রিকা জুড়ে প্রবল বৃষ্টিপাতের মাত্রা ও ঘনত্ব বাড়বে, যার ফলে বন্যার ঝুঁকিও বাড়বে।
পূর্ব এবং দক্ষিণ-পূর্ব এশিয়ার ক্ষেত্রে, ২০০৭ সালের একটি অনুমান অনুযায়ী, একবিংশ শতাব্দীর মধ্যভাগ পর্যন্ত ফসলের উৎপাদন প্রায় ২০% পর্যন্ত বাড়তে পারে। অন্যদিকে, মধ্য ও দক্ষিণ এশিয়ার ক্ষেত্রে, এই একই সময়ের মধ্যে ফসলের উৎপাদন প্রায় ৩০% পর্যন্ত কমে যেতে পারে বলে ধারণা করা হয়েছিল। দুই অঞ্চলকে সম্মিলিতভাবে বিবেচনা করলে, বেশ কিছু উন্নয়নশীল দেশে ক্ষুধার ঝুঁকি অত্যন্ত উচ্চ থাকার আশঙ্কা ছিল।
বিভিন্ন এশীয় দেশের ওপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব ভিন্ন ভিন্ন রকম। উদাহরণস্বরূপ, চীন ১.৫° সেলসিয়াস (২.৭° ফারেনহাইট) তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে কার্বন গ্রহণ প্রক্রিয়ার সুফল লাভ করতে পারে। এর ফলে বছরে প্রায় ১৮ বিলিয়ন মার্কিন ডলার অর্জিত হতে পারে। কিন্তু ভারত কৃষির মোট আয়ে ক্ষতির মুখে পড়বে বসন্তকালে তাপমাত্রা বেড়ে যাওয়ার ফলে। ভারত সমগ্র মহাদেশের কৃষিজাত ক্ষতির প্রায় দুই-তৃতীয়াংশের শিকার হতে পারে। ভারতের সিন্ধু-গাঙ্গেয় সমভূমিতে, তাপের চাপ এবং জলের দুষ্প্রাপ্যতার ফলে গমের উৎপাদনে মারাত্মক নেতিবাচক প্রভাব পড়বে বলে অনুমান করা হচ্ছে। গড় এবং সর্বোচ্চ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সরাসরি প্রভাব গমের উৎপাদনে প্রায় ১০% হ্রাস ঘটাতে পারে। সেচের জন্য জলের সহজলভ্যতা হ্রাস পাওয়ার প্রভাব আরও গুরুতর, যার ফলে ফলন হ্রাস ৩৫% পর্যন্ত হতে পারে।
জলবায়ু পরিবর্তনের কারণে বাংলাদেশে রোগ-ব্যাধি, খাদ্যাভাব, তাপের চাপ এবং প্রজনন সংক্রান্ত নীতিতে পরিবর্তন—এসব কারণে গবাদিপশুর সংখ্যা উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পাওয়ার আশঙ্কা রয়েছে।
জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে আরও ভালভাবে খাপ খাওয়ানো না গেলে, এর প্রভাব ব্যাপক হতে পারে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে। ২০৩০ সালের মধ্যে, দক্ষিণ ও পূর্ব অস্ট্রেলিয়ার বেশিরভাগ অঞ্চল এবং পূর্ব নিউজিল্যান্ডের কিছু অংশে কৃষি ও বনায়ন থেকে উৎপাদন হ্রাস পাওয়ার আশঙ্কা রয়েছে। নিউজিল্যান্ডে, প্রাথমিকভাবে বড় নদীর তীরে এবং পশ্চিম ও দক্ষিণ অঞ্চলে কিছুটা সুবিধা হতে পারে বলে আশা করা হচ্ছে।
দক্ষিণ ইউরোপে ফসলের উৎপাদন কমে যাওয়ার আশঙ্কা রয়েছে বলে ২০০৭ সালে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল। মধ্য ও পূর্ব ইউরোপে, বনাঞ্চলে উৎপাদন হ্রাসের সম্ভাবনা রয়েছে বলে আশা করা হয়েছিল। অন্যদিকে, উত্তর ইউরোপে, জলবায়ু পরিবর্তনের প্রাথমিক প্রভাব ফসলের উৎপাদনে বৃদ্ধি ঘটাবে বলে ধারণা করা হয়েছে। ২০১৯ সালে প্রকাশিত ইউরোপীয় এনভায়রনমেন্ট এজেন্সির (European Environment Agency) প্রতিবেদন ""ইউরোপের কৃষি খাতে জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়া"" এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলিকে আরও দৃঢ় করেছে। প্রতিবেদনটি অনুযায়ী, উচ্চমাত্রায় গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের ক্ষেত্রে, গম, ভুট্টা এবং চিনির বীটের মতো সেচবিহীন ফসলের উৎপাদন ২০৫০ সালের মধ্যে দক্ষিণ ইউরোপে ৫০% পর্যন্ত কমে যেতে পারে। এর ফলে সেই সময়ের মধ্যে কৃষকদের আয় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পেতে পারে। জমির মূল্যও দক্ষিণ ইউরোপের কিছু অংশে ২১০০ সালের মধ্যে ৮০% এর বেশি কমে যাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে, যার ফলে জমি পরিত্যক্ত হয়ে পড়তে পারে। বাণিজ্যের ধরনও প্রভাবিত হতে পারে, যা কৃষিজীবীদের আয়কে আরও ক্ষতিগ্রস্ত করবে। এছাড়াও, আগামী দশকগুলিতে বিশ্বব্যাপী খাদ্যের চাহিদা বৃদ্ধি খাদ্যপণ্যের দামের উপর চাপ সৃষ্টি করতে পারে। ইউক্রেনে, যেখানে সারা বছর জুড়ে তাপমাত্রা বৃদ্ধি পাচ্ছে এবং বৃষ্টিপাতও বাড়ার আশঙ্কা রয়েছে, শীতকালীন গমের (যে গম শীতকালে বপন করা হয়) উৎপাদন ২০৫০ সালের মধ্যে দেশের উত্তর ও উত্তর-পশ্চিম অঞ্চলে ২০১০ সালের তুলনায় ২০-৪০% পর্যন্ত বৃদ্ধি পেতে পারে।
লাতিন আমেরিকার প্রধান কৃষিজ পণ্যগুলির মধ্যে রয়েছে গবাদিপশু এবং খাদ্যশস্য যেমন ভুট্টা, গম, সয়াবিন এবং ধান। তাপমাত্রা বৃদ্ধি এবং পরিবর্তিত জলবায়ু চক্রের ফলে বর্ধন মৌসুম সংক্ষিপ্ত হতে পারে, সামগ্রিকভাবে উৎপাদন হ্রাস এবং শস্যের ফলন কমে যাওয়ার আশঙ্কা রয়েছে। ব্রাজিল, মেক্সিকো এবং আর্জেন্টিনা মিলে লাতিন আমেরিকার মোট কৃষি উৎপাদনের প্রায় ৭০-৯০% অবদান রাখে। এই এবং অন্যান্য শুষ্ক অঞ্চলে ভুট্টা উৎপাদন হ্রাস পাওয়ার আশঙ্কা রয়েছে। লাতিন আমেরিকায় কৃষির উপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব বিষয়ে বেশ কিছু প্রভাব-সম্পর্কিত গবেষণাগুলোর সারসংক্ষেপে দেখা যায় যে ব্রাজিল, আর্জেন্টিনা ও উরুগুয়েতে গমের উৎপাদন হ্রাস পাবে বলে মনে করা হচ্ছে। আর্জেন্টিনা, উরুগুয়ে, দক্ষিণ ব্রাজিল, ভেনিজুয়েলা এবং কলম্বিয়ার কিছু অংশের প্রধান কৃষিপণ্য হচ্ছে গবাদিপশু, যার উৎপাদনও হ্রাস পাওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে। ল্যাটিন আমেরিকার বিভিন্ন অঞ্চলে উৎপাদন হ্রাসের মাত্রা সম্ভবত আলাদা হবে। উদাহরণস্বরূপ, ২০০৩ সালের একটি গবেষণায় লাতিন আমেরিকায় ভবিষ্যতের ভুট্টা উৎপাদন অনুমান করা হয়েছিল। এতে পূর্বাভাস দেওয়া হয় যে ২০৫৫ সালের মধ্যে পূর্ব ব্রাজিলে ভুট্টা উৎপাদনে মাঝারি পরিবর্তন হবে কিন্তু ভেনিজুয়েলাতে উৎপাদন ব্যাপকভাবে হ্রাস পাবে বলে আশঙ্কা করা হচ্ছে।
মধ্য আমেরিকা ও মেক্সিকোতে বৃষ্টিপাতের অস্বাভাবিক পরিবর্তন জলবায়ু পরিবর্তনের অন্যতম ক্ষতিকর পরিণতি। ২০০৯ থেকে ২০১৯ সাল পর্যন্ত, এই অঞ্চলে গড় বৃষ্টিপাতের অনেক কম বৃষ্টিপাতের বছরের পরে ব্যাপক বৃষ্টিপাতের বছরও দেখা গেছে। বিশেষ করে মে ও জুন মাসের বসন্তকালীন বৃষ্টিপাত যথেষ্ট অনিয়মিত হয়েছে, যা বসন্তের বৃষ্টির শুরুতে ভুট্টার বীজ বপনকারী কৃষকদের জন্য সমস্যা সৃষ্টি করে। এই অঞ্চলের অধিকাংশ প্রান্তিক কৃষকের সেচের ব্যবস্থা নেই এবং ফসল ফলানোর জন্য কেবল বৃষ্টির উপর নির্ভরশীল। মেক্সিকোতে, মাত্র ২১% খামারে সেচ ব্যবস্থা রয়েছে, বাকি ৭৯% বৃষ্টিপাতের উপর নির্ভরশীল।
লাতিন আমেরিকায় কৃষির ওপর বিশ্ব উষ্ণায়নের প্রভাব হ্রাস করার জন্য প্রস্তাবিত সম্ভাব্য উপায়গুলির মধ্যে রয়েছে উদ্ভিদ প্রজনন প্রযুক্তির ব্যবহার এবং সেচ পরিকাঠামো স্থাপন।
তাপমাত্রা বৃদ্ধির ফলে শুষ্ক ও আধা-শুষ্ক পশ্চিম উত্তর আমেরিকা অঞ্চলে খরা আরও ঘন ঘন এবং তীব্র হয়ে উঠছে। এর ফলে বসন্তে তুষার গলার সময় এবং মাত্রা প্রভাবিত হচ্ছে এবং গ্রীষ্মকালে নদীর পানির প্রবাহ কমে যাচ্ছে। জলবায়ু পরিবর্তনের সরাসরি প্রভাবগুলির মধ্যে রয়েছে তাপ ও পানির চাপ বৃদ্ধি, ফসলের বৃদ্ধির ধাপগুলিতে পরিবর্তন এবং জীবজগতের পারস্পরিক ক্রিয়ার ভারসাম্যহীনতা। নদীর প্রবাহে জলবায়ু পরিবর্তনের যৌথ প্রভাব এইসব নেতিবাচক প্রভাবগুলিকে আরও তীব্র করে তুলতে পারে। এর ফলে স্থানীয় গাছপালার প্রাচুর্য কমে যেতে পারে এবং খরা-সহনশীল বিদেশী ঘাসজাতীয় উদ্ভিদ ও অন্যান্য প্রতিদ্বন্দ্বীর সংখ্যা বৃদ্ধি পেতে পারে। একই সাথে অনেক স্থানীয় প্রাণীর আবাসস্থলের মান হ্রাস পেতে পারে, এবং পাতা পচন ও পুষ্টির পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়া ধীর হয়ে যাবে। মানুষের পানির চাহিদা বৃদ্ধি এবং সেচের ওপর জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব এই প্রক্রিয়াগুলিকে আরও ত্বরান্বিত করতে পারে।
কানাডায়, বসন্তে বপন করা গমের উৎপাদনে উল্লেখযোগ্য বৃদ্ধির পূর্বাভাস দেওয়া হচ্ছে।
কৃষিতে অভিযোজন প্রায়ই সরকারি নীতি-চালিত হয় না। এর পরিবর্তে, কৃষকরা তাদের যে পরিস্থিতির সম্মুখীন হয় তার প্রতিক্রিয়ায় তাদের নিজস্ব সিদ্ধান্ত নেন। ব্যবস্থাপনা অভ্যাসে পরিবর্তনগুলি সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ অভিযোজন বিকল্প হতে পারে। কৃষির অবস্থান এবং খাদ্যপণ্যের আন্তর্জাতিক বাণিজ্যের পরিবর্তনও অভিযোজনের প্রচেষ্টায় অবদান রাখতে পারে।
জলবায়ু পরিবর্তনের সম্ভাব্য সমস্যা মোকাবেলায় কৃষি উদ্ভাবন অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। এর মধ্যে রয়েছে মাটির উন্নত ব্যবস্থাপনা, পানি সাশ্রয়ী প্রযুক্তি, ফসলের সাথে পরিবেশের সামঞ্জস্য, বিভিন্ন ফসলের জাত প্রবর্তন, ফসল আবর্তন, সঠিক সার ব্যবহার, এবং সম্প্রদায়-ভিত্তিক অভিযোজন কৌশলগুলিকে সমর্থন করা। সম্ভাব্য সংকটগুলো সম্পর্কে আরও ভাল ধারণা এবং সেগুলো মোকাবেলার সর্বোত্তম উপায়গুলি বুঝতে কৃষি উৎপাদনশীলতা এবং অবকাঠামোতে সরকারী ও বিশ্বব্যাপী গবেষণা এবং বিনিয়োগ করা আবশ্যক। সরকারের নীতি ও কর্মসূচিগুলো অবশ্যই পরিবেশগতভাবে সংবেদনশীল সরকারি ভর্তুকি, শিক্ষামূলক প্রচারণা এবং অর্থনৈতিক প্রণোদনা প্রদান করতে হবে। এছাড়া দুর্বল জনগোষ্ঠীর জন্য তহবিল, বীমা এবং নিরাপত্তা জাল প্রদান জরুরী। উপরন্তু, দরিদ্র বা দুর্গম এলাকায় প্রাথমিক সতর্কতা ব্যবস্থা এবং সঠিক আবহাওয়ার পূর্বাভাস প্রদানের ফলে ভালো প্রস্তুতি নেওয়া যাবে।
ক্রমবর্ধমান কীটপতঙ্গের জনসংখ্যার সমস্যা (কীটপতঙ্গ নিয়ন্ত্রণ) সমাধানের জন্য কয়েকটি প্রস্তাবিত সমাধান রয়েছে। একটি প্রস্তাবিত সমাধান হল ফসলের ওপর কীটনাশকের পরিমাণ বৃদ্ধি করা। লাভ হচ্ছে এটি তুলনামূলকভাবে সাশ্রয়ী এবং সহজ, কিন্তু এই পদ্ধতি অকার্যকর হতে পারে। অনেক কীটপতঙ্গ কীটনাশকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ গড়ে তোলে। আরেকটি প্রস্তাবিত সমাধান হল জৈবিক নিয়ন্ত্রক কাজে লাগানো, যার মধ্যে ফসলের সারির মাঝে দেশীয় উদ্ভিদের সারি লাগানো এ ধরনের কাজের অন্তর্ভুক্ত। এই সমাধানটির সামগ্রিক পরিবেশগত প্রভাবের দিক থেকে উপকারী। কেবল আরও বেশি দেশীয় উদ্ভিদ রোপণই হচ্ছে না, কীটপতঙ্গ ও কীটনাশকের বিরুদ্ধে প্রতিরোধ গড়ে তুলছে না। তবে, অতিরিক্ত দেশীয় উদ্ভিদ লাগানোর জন্য আরও বেশি জায়গার প্রয়োজন।
কেবল কৃষি প্রযুক্তির উপর নির্ভরতা যথেষ্ট নয়। প্রাতিষ্ঠানিক পরিবর্তনকে সক্ষম ও তহবিল প্রদানের পাশাপাশি কৃষির দীর্ঘমেয়াদী জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য গতিশীল নীতি প্রণয়নের কাজ চলছে।
'ইন্টারন্যাশনাল ক্রপস রিসার্চ ইনস্টিটিউট ফর দ্য সেমি-আরিড ট্রপিকস' কর্তৃক ২০১৩ সালের একটি গবেষণার লক্ষ্য ছিল বিজ্ঞান-ভিত্তিক, দরিদ্র-বান্ধব পদ্ধতি ও কৌশল খুঁজে বের করা যা এশিয়ার কৃষি ব্যবস্থাকে জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে মানিয়ে নিতে সক্ষম করে, একইসাথে দরিদ্র ও অসহায় কৃষকদের উপকৃত করে। গবেষণার সুপারিশগুলোর মধ্যে ছিল স্থানীয় পরিকল্পনায় জলবায়ু তথ্যের ব্যবহার উন্নত করা এবং আবহাওয়া-ভিত্তিক কৃষি উপদেষ্টা সেবাগুলোকে শক্তিশালী করা। এছাড়া গ্রামীণ পরিবারের আয় বৈচিত্র্যকরণকে উৎসাহিত করা এবং কৃষকদের প্রাকৃতিক সম্পদ সংরক্ষণের ব্যবস্থা গ্রহণের জন্য প্রণোদনা প্রদানও সুপারিশগুলোর অন্তর্ভুক্ত যাতে বনভূমি বৃদ্ধি পায়, ভূগর্ভস্থ পানি পুনরায় পূরণ হয় এবং নবায়নযোগ্য শক্তি ব্যবহার বৃদ্ধি পায়।
জলবায়ু-স্মার্ট কৃষি (CSA) হচ্ছে ভূমি ব্যবস্থাপনার একটি সমন্বিত পদ্ধতি যাতে কৃষিপদ্ধতি, গবাদিপশু, এবং ফসলকে জলবায়ু পরিবর্তনের সাথে খাপ খাইয়ে নিতে সাহায্য করা হয়। এছাড়া এর মাধ্যমে, কৃষি থেকে নির্গত গ্রিনহাউস গ্যাস হ্রাস করে যথাসম্ভব জলবায়ু পরিবর্তন রোধেরও চেষ্টা করা হয়। এই কৌশল বিশ্বের ক্রমবর্ধমান জনসংখ্যাকে মাথায় রেখে খাদ্য নিরাপত্তা নিশ্চিত করতে চায়। জলবায়ু স্মার্ট কৃষিতে কেবল কার্বন শোষণকারী কৃষি ব্যবস্থাা বা টেকসই কৃষি নয়, কৃষিতে উৎপাদনশীলতা বৃদ্ধির ওপরও জোর দেওয়া হয়।
জলবায়ু-স্মার্ট কৃষির (CSA) তিনটি স্তম্ভ রয়েছে:
ফসলের ওপর ভবিষ্যতের জলবায়ু পরিবর্তনের প্রভাব মোকাবেলায় বিভিন্ন পদক্ষেপের কথা উল্লেখ করা হয়েছে। উদাহরণস্বরূপ, বাড়ন্ত তাপমাত্রা এবং তাপের চাপ মোকাবেলা করতে, জলবায়ু-স্মার্ট কৃষি তাপ-সহিষ্ণু ফসলের জাত, মাটিতে আবরণ (Mulching), পানি ব্যবস্থাপনা, শেড হাউস, সীমানা বৃক্ষরোপণ, কার্বন নিঃসরণ হ্রাস, এবং গবাদি পশুর জন্য উপযুক্ত বসবাসের স্থান ও পর্যাপ্ত জায়গা নিশ্চিত করার কথা বলে। জলবায়ু-স্মার্ট কৃষি খাদ্য নিরাপত্তা বাড়ানোর সাথে সাথে জলবায়ু পরিবর্তনের নেতিবাচক প্রভাব হ্রাস করে ফসল উৎপাদন অটল রাখার চেষ্টা করে।
সরকারি মূল নীতি, বাজায়, এবং পরিকল্পনা কাঠামোয় জলবায়ু-স্মার্ট কৃষি অন্তর্ভুক্ত করার প্রচেষ্টা চলছে। জলবায়ু-স্মার্ট কৃষি নীতিমালা কার্যকর হতে হলে তা যথাসম্ভব বিস্তৃত অর্থনৈতিক প্রবৃদ্ধি, টেকসই উন্নয়ন লক্ষ্য এবং দারিদ্র্য বিমোচনে অবদান রাখতে সক্ষম হতে হবে। এছাড়াও তা অবশ্যই দুর্যোগ ঝুঁকি ব্যবস্থাপনা কৌশল, পদক্ষেপ, এবং সামাজিক নিরাপত্তা কর্মসূচির সাথে সমন্বিত হবে।
কৃষি থেকে গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের পরিমাণ উল্লেখযোগ্য। কৃষি, বনজ এবং ভূমি ব্যবহার খাত বিশ্বব্যাপী গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের প্রায় ১৩% থেকে ২১% অবদান রাখছে। কৃষি সরাসরি গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের মাধ্যমে এবং অ-কৃষি ভূমি যেমন বনভূমিকে কৃষিজমিতে রূপান্তরের মাধ্যমে জলবায়ু পরিবর্তনে সমস্যা সৃষ্টি করে। কৃষি থেকে মোট গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের অধিকাংশ হল নাইট্রাস অক্সাইড এবং মিথেনের নির্গমন। পশুপালন কৃষি থেকে গ্রীনহাউস গ্যাস নির্গমনের একটি প্রধান উৎস।
খাদ্য ব্যবস্থা উল্লেখযোগ্য পরিমাণ কৃষি থেকে গ্রীনহাউস গ্যাস নির্গমনের জন্য দায়ী। জমি এবং জীবাশ্ম জ্বালানির বড় ব্যবহারকারী হওয়ার পাশাপাশি, কৃষি চাল চাষ এবং পশুপালনের মত প্রথার সাহায্যে সরাসরি গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনে অবদান রাখে। গত ২৫০ বছরে গ্রিনহাউস গ্যাস বৃদ্ধির তিনটি প্রধান কারণ হ'ল জীবাশ্ম জ্বালানি, ভূমি ব্যবহার এবং কৃষি।
খামারে পশুপালন ব্যবস্থাকে দুটি ভাগে ভাগ করা যায়: একপাক্ষিক গ্যাস্ট্রিক (Monogastric) এবং রোমন্থনকারী প্রাণী (Ruminant)। গরুর মাংস এবং দুগ্ধজাত পণ্যের জন্য রোমন্থনকারী গবাদিপশু গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনে উচ্চমাত্রায় অবদান রাখে যেখানে একপাক্ষিক গ্যাস্ট্রিক যেমন শুকর এবং হাঁস-মুরগি নির্গমনে অনেক কম ভূমিকা রাখে। একপাক্ষিক গ্যাস্ট্রিক প্রাণীদের খাদ্য গ্রহণ ও পরিপাকের কার্যকারিতা বেশি এবং মিথেন উৎপাদন কম। এছাড়া, ফসলের বৃদ্ধির শেষের দিকে গাছ এবং মাটি শ্বসনের মাধ্যমে আসলে CO2 পুনরায় বায়ুমণ্ডলে নির্গত হয়, যা আরও বেশি গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের কারণ। নাইট্রোজেন সারের উৎপাদন ও ব্যবহারের সময় যে পরিমাণ গ্রীনহাউস গ্যাস উৎপাদিত হয় তা মানবসৃষ্ট গ্রিনহাউস গ্যাস নির্গমনের প্রায় ৫% বলে অনুমান করা হয়। এর নির্গমন কমাতে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ উপায় হচ্ছে কম সার ব্যবহার করা এবং সারের কার্যকর ব্যবহার বৃদ্ধি।
এসব সমস্যার প্রভাব কমাতে এবং গ্রিনহাউস গ্যাসনির্গমন আরও বাড়তে না দেওয়ার জন্য বহু কৌশল ব্যবহার করা যেতে পারে - একে জলবায়ু-সচেতন কৃষিও (Climate-smart agriculture) বলা হয়। এসব কৌশলগুলোর মধ্যে রয়েছে গবাদিপশুর চাষাবাদে বৃহত্তর কর্মদক্ষতা যা ব্যবস্থাপনা ওপ্রযুক্তির ওপর জোর দেয়, সার ব্যবস্থপনার অধিকতরকার্যকর প্রক্রিয়া, জীবাশ্ম জ্বালানি এবং অ-নবায়নযোগ্য সম্পদের ওপর নির্ভরশীলতা কমানো, পশুদেরখাওয়া ও পানি পান করারসময়, স্থানের বৈচিত্র্য আনা এবং পশুজাত খাদ্যের উৎপাদন ও ব্যবহার হ্রাস করা। টেকসই খাদ্য ব্যবস্থার জন্য কৃষিক্ষেত্রের গ্রীনহাউস গ্যাস নির্গমন কমানোর লক্ষ্যে বিভিন্ন নীতিমালা কার্যকরী হতে পারে।