Сельское хозяйство обычно рассматривается как основной источник выбросов парниковых газов, однако оно также представляет собой одну из крупнейших управляемых человеком биологических систем, регулирующих обмен углерода между атмосферой и биосферой. В этом исследовании переоценивается роль глобального сельского хозяйства в наземном углеродном цикле путём количественной оценки валового поглощения CO₂ в процессе фотосинтеза сельскохозяйственными культурами, пастбищами и управляемыми лесами, а также путём оценки альтернативных путей развития сельского хозяйства до 2050 года. Используя данные FAOSTAT по 156 культурам, интегрированные с оценками ФАО для пастбищ и управляемых лесов, авторы подсчитали, что сельскохозяйственные системы поглотили приблизительно 47,64 Гт CO₂ в 2023 году, включая 21,87 Гт CO₂ только от сельскохозяйственных культур. Это валовое поглощение превышает текущие ежегодные антропогенные выбросы CO₂ и приближается к общим антропогенным выбросам парниковых газов, выраженным в эквиваленте CO₂. Однако бо́льшая часть усвоенного углерода впоследствии возвращается в атмосферу в результате дыхания, разложения, метаболизма скота, использования биомассы и потребления пищи. Поэтому валовое поглощение следует интерпретировать как показатель управляемого биогенного круговорота углерода, а не как показатель постоянного связывания углерода. Исторический анализ показывает, что ассимиляция CO₂ сельскохозяйственными культурами увеличилась с приблизительно 5,4 Гт CO₂ в 1961 году до 21,9 Гт CO₂ в 2023 году, что отражает совокупное воздействие технологического прогресса, повышения урожайности, интенсификации сельского хозяйства и расширения фотосинтетически активной биомассы. За тот же период сельскохозяйственная производительность росла гораздо быстрее, чем площади пахотных земель, сокращая площади, необходимые для удовлетворения растущего спроса на продовольствие, и тем самым ограничивая преобразование природных экосистем. Для изучения будущих прогнозов авторы разработали динамическую модель сценариев выбросов (ESSDM), основанную на сценариях систему учёта, оценивающую альтернативные пути производства с учётом прогнозируемого глобального спроса на продовольствие. Были рассмотрены три сценария: устойчивая интенсификация (УИ), умеренное расширение с устойчивой интенсификацией (УИИ) и органическое земледелие со значительным расширением пахотных земель (ОП). Моделирование выявило существенные расхождения между сценариями. К 2050 году прогнозируемые совокупные выбросы достигнут 163,51 Гт CO₂-экв в рамках УИ, 241,35 Гт CO₂-экв в рамках УИИ и 493,99 Гт CO₂-экв в рамках ОП. Заметно более высокие выбросы, связанные с ОП, в основном обусловлены более низкими средними урожаями и, как следствие, расширением пахотных земель (+52,45% по сравнению с 2023 годом), что приводит к значительным выбросам, связанным с изменением землепользования за счёт преобразования экосистем. В целом, результаты показывают, что климатические характеристики сельскохозяйственных систем зависят не только от прямых выбросов парниковых газов, но и от производительности, эффективности землепользования и их влияния на будущий спрос на землю. Анализ свидетельствует о том, что защита лесов и пастбищ от преобразования остаётся центральной климатической целью, и что устойчивая интенсификация является наиболее эффективным путём для согласования продовольственной безопасности с мерами по смягчению антропогенного изменения климата при рассмотренных предположениях. В более широком смысле, исследование предполагает, что при оценке альтернативных путей развития сельского хозяйства может быть полезно интегрировать данные об объёмах выбросов с информацией об управляемых потоках углерода и динамике землепользования.

 

Ссылка: https://www.nature.com/articles/s41598-026-58182-x