Что кушать будем?

О том, что климат претерпевает серьезные изменения, сегодня пишут многие, озвучивается немало самых разных прогнозов – к каким последствиям это приведет. И именно эта разница прогнозов становится предметом для яростных дискуссий.

В Nature опубликовали результаты очередного исследования на эту тему. Авторы статьи утверждают, в относительно недалеком будущем из-за изменений климата кардинально изменится мировое сельское хозяйство и поэтому меры адаптации надо предпринимать уже сегодня, а иначе производство еды в некоторых регионах сократится до неприемлемо низкого уровня.

В своих выводах они опирались на «продольные данные по шести основным культурам из 12 658 регионов, что охватывает две трети мирового потребления калорий из сельхозпродукции», - иначе говоря, использовали достаточно большой массив статистических данных, чтобы заслужить внимание.

В частности, они пишут: «Мы установили, что при повышении средней глобальной температуры на 1 °C мировое производство сокращается на 5,5 × 10¹⁴ ккал в год (что соответствует 120 ккал на человека в день или 4,4% от рекомендованного потребления). Согласно нашим прогнозам, адаптация и рост доходов населения смогут компенсировать 23% потерь к 2050 году и 34% — к концу века (6% и 12% соответственно — при умеренном сценарии выбросов), однако значительные остаточные потери сохраняются для всех культур, кроме риса».

Ранее другие исследования перспектив мирового производства сельскохозяйственных культур уже дали важные представления о потенциальных последствиях изменения климата. Эти модели, основанные на биофизических процессах, точно описывают физиологические процессы (например, глубина корней, испарение, усвоение света) и калибруются по экспериментальным данным, полученным в идеальных условиях.

Однако в большинстве своем их авторы опирались на предположения экспертов о принятии решений фермерами, не учитывая обстоятельства, в которых эти решения будут приниматься - в условиях нехватки ресурсов, рыночных и финансовых ограничений, а также ошибок, которые принято называть «человеческим фактором». Проще говоря, прогнозировали поведение не реальных фермеров, а скорее их моделей.

Чтобы устранить этот пробел, авторы нового исследования применили эконометрический подход, который уделяет поведению фермеров внимание не меньшее, чем биофизическим факторам. Они оценивают совокупный эффект практических адаптационных шагов (например, смена сортов, изменение сроков посева, регулировка удобрений) без явного описания всех промежуточных процессов. Но при этом тоже признаются: «Ключевое предположение заключается в том, что фермеры с похожими климатическими, экономическими и инфраструктурными условиями принимают схожие решения по управлению хозяйством».

Проще говоря, в новой работе влияние человеческого фактора учтено лучше, но не полностью. Тем не менее полученные результаты, как уже было сказано, заслуживают внимания. Итак, что ждет мировой аграрный сектор уже в ближайшие десятилетия (по версии авторов публикации в Nature).

Во-первых, по всем культурам доминирующим фактором изменений выступает температура. Осадки сильнее влияют на межгодовую изменчивость, что важно для производителей, потребителей и планирования на уровне государства, но не определяют долгосрочные тренды. Глобальные потери урожайности отражают нелинейную реакцию растений на высокие температуры: экстремальная жара снижает урожайность, а уменьшение количества холодных дней её увеличивает. Адаптационные меры (например, изменение сортов, сроков посева, поливов) помогают смягчить потери от жары, но при этом снижают возможную выгоду от умеренных температур. Этот компромисс между устойчивостью к жаре и средней урожайностью хорошо известен и обусловлен физиологическими особенностями сортов, хотя его глобальный эффект ранее не был количественно оценён.

Если смотреть отдельно по культурам, то картина получается следующая.

Прогнозируются серьёзные потери урожайности кукурузы (до −40%) в «зерновом поясе» США, Восточном Китае, Центральной Азии, Южной Африке и на Ближнем Востоке. В Южной Америке и Центральной Африке потери умереннее (около −15%) благодаря высокой и растущей влажности. В Европе влияние варьируется по широте: от +10% на севере до −40% на юге. Потенциальные теоретические выгоды возможны в северных регионах, где кукуруза пока не выращивается.

Ситуация с соей аналогична кукурузе, но выраженность выше: потери до −50% в США и до +20% в влажных районах Бразилии. Но и тут открываются новые возможности в северных районах, где ранее соя широко не выращивалась, например, для Сибири. Что интересно, в северных регионах улучшится ситуация и в плане выращивания сорго (тогда как в традиционных регионах его производства будет падение от 10 % для Африки до 40 % в США). Вопрос в том заменят ли соя и сорго просевшие зерновые для экономик тех самых «северных областей», к которым относимся и мы, авторами статьи не рассматривался.

С рисом все неоднозначно. В Индии и Юго-Восточной Азии, где сосредоточено основное производство риса, при высоких выбросах ожидаются как умеренные потери, так и небольшие выигрыши. Однако в других регионах, включая Африку к югу от Сахары, Европу и Центральную Азию, прогнозируются потери до −50% и более.

А вот пшенице придется не сладко. Потери урожайности пшеницы прогнозируются практически по всему земному шару: от 15% −25% в   Европе, Африке и Южной Америке, до 30%−40% в Китае, России, США и Канаде. Еще хуже будет ситуация в Северной Индии ожидаются одни из самых серьёзных потерь в мире.

Ожидаются устойчиво отрицательные последствия во всех регионах выращивания кассавы, особенно в странах Африки к югу от Сахары. Хотя кассава не составляет крупной доли мировой выручки, это важная продовольственная культура для бедных стран. Поэтому потери могут серьёзно повлиять на питание уязвимых слоёв населения.

Итак, если резюмировать, то проблемы ждут всех, но наиболее сильно они ударят по самым богатым (страны «большой семерки» попадают в самые негативные зоны по большинству выращиваемых ими культур) и самым бедным (поскольку у тех просто запас прочности меньше).

А теперь добавим к этому прогнозу другие, согласно которым нас ждет глобальный дефицит питьевой воды, ощутимые последствия демографического спада в развитых странах и пусть затухающий, но демографический взрыв в Африке и части азиатских стран. Результаты получатся пугающие.

Впрочем, вопросы охраны границ и формирования новых военно-политических блоков для контроля над наиболее урожайными и водоносными регионами – это не к ученым. А вот адаптация нашего сельского хозяйства к меняющимся условиям, создание новых сортов у привычных культур и активное внедрение новых (соя, сорго и т.п.) – эти задачи без науки точно не решить.

Сергей Исаев