Урожайность основных культур является ключевым фактором, определяющим доступность продовольствия и размер площадей земли и других ресурсов, используемых в сельском хозяйстве. Авторы обобщают данные о том, как изменилась погода, с которой столкнулись эти культуры, и как эти изменения повлияли на урожайность. Большинство регионов выращивания культур испытали как быстрое потепление, так и атмосферную засуху, со значительными отрицательными последствиями для глобальной урожайности трёх из пяти культур. Модели могут в значительной степени воспроизводить эти изменения и последствия с двумя важными исключениями — они преувеличивают потепление и засуху в Северной Америке и преуменьшают засуху в большинстве других регионов умеренных широт. Высказаны идеи, которые могут помочь направить усилия по адаптации и усовершенствованию моделей.

Попытки предвидеть и адаптироваться к будущему климату могут выиграть от исторического опыта. Авторы изучили агроклиматические условия за последние 50 лет для пяти основных культур по всему миру. В большинстве регионов наблюдалось быстрое потепление относительно межгодовой изменчивости, при этом 45% летних и 32% зимних посевных площадей потеплели более чем на два среднеквадратических отклонения (σ). Дефицит давления пара, ключевой фактор водного стресса растений, также увеличился в большинстве регионов умеренных широт, но не в тропиках. Тенденции осадков, хотя и важные в некоторых местах, в целом были ниже 1σ. Результаты исторических климатических моделей показывают, что наблюдаемые изменения климата были бы хорошо предсказаны моделями, работающими с историческими воздействиями, но с двумя основными сюрпризами: i) модели существенно переоценивают объём потепления и высыхания, испытываемых летними культурами в Северной Америке, и ii) модели недооценивают увеличение дефицита давления пара в большинстве регионов возделывания сельскохозяйственных культур в умеренных широтах. Связывая агроклиматические данные с урожайностью сельскохозяйственных культур, авторы пришли к заключению, что климатические тенденции привели к тому, что текущая мировая урожайность пшеницы, кукурузы и ячменя оказалась на 10, 4 и 13% ниже, чем она могла бы быть в противном случае. Эти потери, вероятно, превысили эффект от увеличения концентрации CO₂ за тот же период, тогда как обратная ситуация имела место для сои и риса. Совокупные глобальные потери урожая очень похожи на то, что предсказывали модели, причём два указанных выше смещения в значительной степени компенсируют друг друга. Смещения результатов климатических моделей в воспроизведении тенденций дефицита давления пара могут частично объяснить неэффективность некоторых адаптаций, предсказанных модельными исследованиями, таких как переход фермеров на сорта с более длительным сроком созревания.

 

Ссылка: https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2502789122