Kategorie:

Czy grozi nam gorsza żywność przez globalne ocieplenie?

Sporo napisałem już o aktualnym i przewidywanym wpływie globalnego ocieplenia na geograficzne zwiększanie się zasięgów występowania różnych gatunków zwierząt (np. papug, szakali, modliszek, komarów), a wraz z nimi mikroorganizmów, w tym także tych potencjalnie dla nas niebezpiecznych, bo powodujących malarię, cholerę, ptasią grypę, żółtą febrę i inne. W dzisiejszym artykule chciałbym pochylić się nad tematem żywności i rolnictwa w kontekście globalnego ocieplenia. Spróbuję znaleźć odpowiedź na pytanie, jak globalne ocieplenie wpływa i jak wpłynąć może w przyszłości na rolnictwo oraz jakość żywności.

globalne ocieplenie żywność

Czym jest jakość żywności i co na nią wpływa?

Czym jest właściwie jakość
żywności, jak bym ją zdefiniował? Będę pisał przede wszystkim o jedzeniu
pochodzenia roślinnego. Pierwsze co przychodzi mi na myśl w kontekście wartości
żywności to zawartość białka, węglowodanów i tłuszczy – ta ogólna, jak i po
przeliczeniu na suchą masę. Wiemy od jakiegoś już czasu, że ważny jest także
błonnik. Nie można też zapomnieć o witaminach oraz mikroelementach i
makroelementach, jak również związkach o wartościach prozdrowotnych, takich jak
polifenole. Oprócz aspektu dietetycznego liczy się też zapach i smak produktów,
tekstura oraz biologiczne i toksykologiczne bezpieczeństwo. Bo co z tego, że
coś jest pełne witamin, jeżeli ma w sobie rakotwórcze mikotoksyny? Gdybym więc
oceniał jakość żywności, brałbym pod uwagę jej bezpieczeństwo, wartości
odżywcze, zawartość mikro- i makroelementów oraz związków prozdrowotnych, a
także aspekty smakowe. Z prostej definicji zaś jakość żywności to „stopień
zdrowotności, atrakcyjności sensorycznej i dyspozycyjności w określonych warunkach
procesu technologicznego”.
Co wpływa na jakość żywności? Jeżeli
na przykład bierzemy pod uwagę teksturę, to w przypadku owoców i warzyw często
duże znaczenie ma wypełnienie ich komórek wodą czy odporność na uderzenia. Wszyscy
wiemy jak przepyszny jest sprężysty arbuz, a jak niedobry ten papkowaty i
zgnieciony. Te cechy z kolei są uwarunkowane na różne sposoby i zależą zarówno
od czynników genetycznych (kwestia odmiany) jak i od sposobu przechowywania i
transportu. Znaczenie mają też warunki wzrostu, a więc pogoda oraz klimat,
jakość gleby i jej nawodnienie.
stężenie dwutlenku węgla CO2 w atmosferze
Stężenie CO2 w atmosferze ziemskiej w latach 1958-2013. Źródło: Obserwatorium Mauna Loa.
Wpływ na plony i ich jakość mają
w znacznym stopniu także nawozy oraz środki ochrony roślin. Dzięki tym
pierwszym rośliny są lepiej odżywione, bujniej rosną i są w stanie w pełni
rozwinąć swój potencjał plonotwórczy. Zaś dzięki środkom ochrony roślin ograniczane
są straty w plonie powodowane obecnością chwastów, szkodników i chorób –
rośliny są chronione przed szkodnikami,  w tym też przed produkującymi mikotoksyny
grzybami. Pytanie tylko, czy w kontekście globalnego ocieplenia rozważania od
tej strony są jedynymi? Czy nie należałoby też pomyśleć o tym, jakie straty
czekają branżę rolniczą przez długotrwałe susze czy anomalie pogodowe? Jak
poszczególne uprawy zareagują na wyższą temperaturę i jak przełoży się to na
ich plonowanie?  

Chodzi zatem nie tylko o
ilościowe zmiany w jakości produktów rolnych i pochodzących z nich wyrobów, o
to ile i jakiego białka czy ile i jakich tłuszczy zawierają, jak bogate są w
witaminy czy pierwiastki takie jak cynk lub selen. Znaczenie ma też to czy w
ogóle z danej uprawy będzie plon wystarczający, aby wykarmić ludność i by
rolnik na tym zarobił i mógł się wraz z rodziną utrzymać. Mówiąc o trudnościach
w rolnictwie powodowanych przez zmiany klimatu nie mówię zatem jedynie o jakości
żywności, ale też o jej dostępności.

Czym jest globalne
ocieplenie i jakie niesie skutki?

Globalne ocieplenie to zjawisko
dotyczące, jak sama nazwa wskazuje, całej Ziemi. Pojedyncze obserwacje i
pomiary, które intuicyjnie przeczą tej nazwie, w rzeczywistości wcale nie
obalają teorii globalnego ocieplenia, a często wręcz ją wspierają. Jeśli więc
mamy jednorazowy śnieg w maju albo mróz w styczniu, wcale nie świadczy to o
nieprawdziwości globalnego ocieplenia. Tak samo, jak pojedyncze gorące lato czy
ciepła zima. Szkopuł w tym, że od dekad zimy są regularnie, średnio, coraz
cieplejsze, a lata coraz bardziej upalne. Odczytywane są nie tylko rekordowo
wysokie temperatury, lecz także rekordowa liczba dni, kiedy trwają. Wydłużają
się susze i powodzie. Deregulacja cyrkulacji powietrza czy prądów morskich
powoduje powstawanie tornad lub nasila je, jeśli występowały na danym terenie
wcześniej. Lodowce topnieją, a poziom wód się podnosi. Wszelkie dane
obserwacyjne, jak również wyniki badań naukowych z obszaru klimatologii,
meteorologii, geologii, hydrologii czy biogeografii, potwierdzają, że mamy do
czynienia z globalnym ociepleniem powstałym na skutek emitowania to atmosfery
ogromnych ilości gazów cieplarnianych poprzez spalanie paliw kopalnych, ale
także przez rolnictwo.

Przeciwdziałanie globalnemu
ociepleniu jest obecnie jednym z priorytetowych zadań dla społeczności międzynarodowej,
gdyż towarzyszące mu zmiany klimatyczne są niekorzystne dla wszystkich, bez
wyjątku. Gdyby zachodziły powoli, jak w naturalnych cyklach, zapewne Polska i
inne kraje Unii Europejskiej, a także wiele krajów Afryki, Azji czy Ameryki
Południowej, mogłyby na tym skorzystać, jednak tak drastyczne tempo zmian
uniemożliwia reakcję i przystosowanie się na czas. Dlatego tak ważne są
systemowe rozwiązania dążące do wyraźnego ograniczenia emisji gazów
cieplarnianych, a które obejmują przede wszystkim zmniejszenie udziału paliw
kopalnych w energetyce czy motoryzacji, przeciwdziałanie konsumpcjonizmowi,
jedzenie mniejszych ilości mięsa ssaków i ptaków hodowlanych.

Jak rolnictwo wpływa
na klimat?

Zanim przejdę do wpływu zmian
klimatu na rolnictwo i jakość oraz dostępność żywności, chciałbym jeszcze
napisać trochę o tym, jak rolnictwo wpływa na klimat. Chodzi przede wszystkim o
emisje gazów cieplarnianych związane z rolnictwem, a wynikające z rozmaitych
przyczyn, takich jak wylesianie pod uprawy (drzewa wiążą węgiel atmosferyczny,
więc mniej drzew oznacza więcej CO2 w atmosferze), produkcja nawozów
i środków ochrony roślin, produkcja maszyn rolniczych oraz zasilanie ich
paliwami, czy wreszcie hodowle zwierząt. Jak zauważa Europejska Agencja Środowiska
„Przed dotarciem do naszych talerzy żywność jest produkowana, przechowywana,
przetwarzana, pakowana, transportowana, przygotowywana i podawana. Na
każdym etapie uwalniane są gazy cieplarniane do atmosfery”. Gazy cieplarniane
pochodzenia rolniczego to nie tylko słynny dwutlenek węgla, ale także metan (z
produkcji zwierzęcej czy upraw ryżu) i tlenek azotu (z nawozów), które w Polsce
są dominującymi gazami cieplarnianymi z sektora rolniczego. Warto podkreślić,
że „mięso i produkty mleczne mają najwyższy globalny ślad węglowy, surowcowy i
wodny na kilogram żywności” na co uwagę zwraca Europejska Agencja Środowiska.
Według różnych szacunków emisje
gazów cieplarnianych z rolnictwa globalnie stanowią kilkanaście procent (około
14%) całego udziału. W Unii Europejskiej od roku 2012 jest to około 10%. Nie
jest to zatem bardzo dużo, ale nie jest też na tyle mało, by móc uznać je za
zaniedbywalne i zignorować, zwłaszcza że są kraje, gdzie emisje z rolnictwa
wynoszą około 1/5 całości. A jak sytuacja wygląda w Polsce? Będąc rok temu na
Narodowej Wystawie Rolniczej w Poznaniu, zorganizowanej z okazji 100-lecia
odzyskania przez Polskę niepodległości (i która, na marginesie, była moim
zdaniem świetnie zorganizowana), otrzymałem trzy ciekawe monografie omawiające
rolnictwo w Polsce w kontekście klimatycznym. Można w nich znaleźć sporo
ciekawych wyników, ja przytoczę tylko niektóre.
Susza w Polsce globalne ocieplenie
Tabela za: http://www.susza.iung.pulawy.pl.
W 2014 roku w rolnictwie z
regionu Morza Bałtyckiego za emisję niekorzystnego dla klimatu amoniaku (który
w 93% pochodził z sektora rolniczego) aż w 63% odpowiadały nawozy naturalne,
czyli nawozy uważane za ekologiczne i w rolnictwie ekologicznym przeważające. W
największym stopniu odpowiedzialne za to były: Niemcy, Polska oraz Dania. W
samej Polsce w uprawach kukurydzy, pszenicy ozimej i rzepaku ozimego najgorzej
pod względem emisji tlenku azotu wypada województwo Lubuskie. W roku 2013 w
porównaniu z rokiem 1990 w Polsce wzrósł udział emisji gazów cieplarnianych w
branży rolniczej ze spalania paliw kopalnych z 16% do aż 27%. Z kolei emisja
pochodząca z fermentacji jelitowej bydła spadła (udziałowo) z 34% do 27%. W
roku 2016 odnotowano rekordowy wzrost zużycia nawozów wapniowych w Polsce. Służą
one do regulacji pH gleby, które najniekorzystniejsze (najbardziej kwasowe)
jest w województwie Mazowieckim. W szerszej skali najważniejsza jest jednak
informacja, że w latach 1990-2013 udział emisji gazów cieplarnianych przez
sektor rolniczy w Polsce wynosił 11-13,5%, co blado wypada przy średniej
unijnej wynoszącej 10%. Odnośnie Polski warto jeszcze napisać o trapiących nasz
kraj suszach rolniczych. Obecnie trwają one w czternastu województwach (a w
okresie 21.05.2019-20.07.2019 odnotowano je w piętnastu województwach), a
pisząc te słowa słucham informacji w radio o tym, że dzięki wyschniętym
roślinom i ziemi spłonęła ogromna uprawa kukurydzy.
Ciekawe jest jeszcze zagadnienie
wpływu rolnictwa ekologicznego na klimat. Zwykło się sądzić, że jest ono dla
środowiska mniej szkodliwe od rolnictwa konwencjonalnego. Tymczasem coraz to
nowsze badania wskazują raczej na coś przeciwnego – że rolnictwo organiczne
jest dla klimatu gorsze od tego tradycyjnego. Chodzi nie tylko o wspomniane
wcześniej nawozy naturalne, będące w porównaniu do syntetycznych istotniejszym
źródłem emisji gazów szklarniowych, ale także o fakt, że uprawy ekologiczne
przez swoją mniejszą wydajność muszą zajmować stosunkowo więcej powierzchni.
Może się to wiązać z dodatkowym wylesianiem pod uprawy czy większym nakładem
środków ochrony roślin i nawozów, których produkcja i transport to kolejne
emisje. Duże, poważne badania naukowe na ten temat pojawiają się od stosunkowo
niedługiego czasu i dopiero od niedawna mówi się szerzej i głośniej o
szkodliwości rolnictwa ekologicznego. Jeszcze w roku 2014, gdy zakładałem tego
bloga, sądziłem że faktycznie jest ono mniej szkodliwe dla środowiska. Dziś,
gdy zapoznaję się z nowymi dowodami coraz bardziej utwierdzam się w
przekonaniu, że to nieprawda. Badania z zakresu dietetyki i żywienia również
coraz częściej wskazują na brak korzyści zdrowotnych ze spożywania produktów
ekologicznych. Okiem socjologa zaś wyglądają na drogie produkty spożywcze, będące
zachcianką dla bogatych.

Jak globalne
ocieplenie wpływa na rolnictwo i żywność?

Najogólniej rzecz ujmując, klimat
na rolnictwo wpływa poprzez oddziaływanie na opady deszczu i inne zjawiska
meteorologiczne (np. gradobicia, huragany), temperaturę powietrza, jakość
gleby, poziom morza, rozprzestrzenianie się gatunków wpływających na rolnictwo
(np. szkodników upraw czy patogenów pszczół i innych zapylaczy), a także stężenie
węgla w atmosferze. Gdyby nie fakt, że w skali globalnej i lokalnej wciąż mamy
do czynienia z głodem i niedożywieniem, to być może kwestie wpływu globalnego
ocieplenia na rolnictwo, hodowlę zwierząt (a także rybołówstwo) nie byłyby
takie priorytetowe. Jest jednak inaczej i trzeba temu sprostać.
Przeczytaj także: Czy pszczoły wymierają?
W skali globalnej średnia
temperatura od lat 80. XIX wieku wzrosła o 1,5 stopnia Celsjusza. O ile takie i
większe wahnięcia na poziomie lokalnym (kwestia pogody) to nic szczególnego, to
na poziomie ogólnoświatowym (kwestia klimatu) jest to już bardzo poważna
sprawa. Co gorsza, tempo tego wzrostu nie daje szansy wielu organizmom na
dostosowanie się drogą doboru naturalnego, jak również zmniejsza ją lub odbiera
rolnikom i firmom rolniczym, nasienniczym czy biotechnologicznym, na
przygotowanie się na te zmiany w odpowiednim momencie.

globalne ocieplenie rolnictwo zmiany klimatu
Uprawy w Egipcie w Sharq El Owainat. Źródło: NASA, www.earthobservatory.nasa.gov

Według danych FAO (Organizacji
Narodów Zjednoczonych ds. Wyżywienia i Rolnictwa) liczba osób z niedożywieniem
w skali świata niestety od roku 2014 rośnie, zarówno sumarycznie jak i
procentowo. To negatywne zjawisko nasila się przede wszystkim w Afryce i
Ameryce Południowej, zaś w Azji odnotowano spowolnienie spadku liczby osób z
niedożywieniem, co również niepokoi. Do głównych przyczyn takiego rozwoju
sytuacji (wzrostu niedożywienia w Afryce oraz Ameryce Południowej i
wolniejszego spadku niedożywienia w Azji) należą konflikty zbrojne, wojny i
destabilizacja społeczna i polityczna, oraz zmiany klimatyczne spowodowane
globalnym ociepleniem, a skutkujące suszami, nieregularnymi opadami czy
wzmożonymi burzami.
Co dokładnie mówią prognozy,
szacunki i modele? Według jednego z badań w krajach Afryki Południowej globalne
ocieplenie i towarzyszące mu susze mogą spowodować utratę aż 30% upraw kukurydzy
zaledwie do roku 2030. Z kolei kraje Południowej Azji mogą stracić w tym czasie
do 10% upraw kukurydzy i ryżu. Met Office, czyli publiczna brytyjska instytucja
zajmująca się meteorologią, podawała prognozy opiewające na aż 50-procentowy
ogólny spadek plonów w Pakistanie. W Europie zaś, generalizując, mogą one
wzrosnąć o 25%, co wynika m.in. z wyższych, ale nadal znośnych temperatur, przy
jednoczesnym lepszym zabezpieczeniu hydrologicznym i dostępie do technologii
rolniczych. Polska Agencja Prasowa donosiła niedawno, że we Włoszech
zarejestrowano już pierwsze oficjalne uprawy mango, awokado, bananów, marakui
oraz orzeszków ziemnych. Uprawy winorośli są z kolei w tym kraju przesuwane na
północ, gdyż południowe temperatury są dla winogron coraz mniej korzystne. Wszystko
to nie oznacza, że globalne ocieplenie będzie dla europejskich rolników dobre.
O ile poszczególne regiony mogą na nim, odpowiednio się przygotowując,
skorzystać, tak w szerszej skali będzie niosło wiele kosztów i strat.
Nieprzyjemne sytuacje czekają także konsumentów. Pietruszka po 21 zł za
kilogram to dopiero przedsmak tego, co może nadejść.
ryż globalne ocieplenie
Uprawa ryżu
Powstały też naukowe oceny wpływu
globalnego ocieplenia na rolnictwo Ameryki Północnej. Autorzy jednej z dużych
publikacji przygotowali i analizowali dla USA prognozy dla przymrozków, liczby
dni suchych, długości sezonu wegetacyjnego, a także cieplnego stresu roślin i
rozpoczynania prac na polu. Wynika z nich, że pod koniec bieżącego wieku,
uogólniając, w Stanach Zjednoczonych będzie mniej przymrozków, okres
wegetacyjny będzie dłuższy, a rośliny będą doznawały więcej stresu cieplnego i
ataków szkodników. Korzystne skutki, takie jak możliwość wcześniejszego
sadzenia oraz mniejsze uszkodzenia wywołane zimnem (co jednak niesie też
większe ryzyko ataków szkodników), dotkną przede wszystkim stanów północnych.
Stany południowe będą miały z kolei większy problem z uszkodzeniami upraw przez
wyższe temperatury. Badacze w swojej pracy wskazują też, że gdyby udało się
ograniczyć emisje gazów cieplarnianych, to stres roślin wywołany zbyt wysokimi
temperaturami oraz szkodnikami byłby mniejszy. Podkreślają jednocześnie, że
prognozy do roku 2100 są obarczone dużym ryzykiem niepewności.
Wśród pięciu najludniejszych
krajów świata oprócz USA, UE, Chin i Indonezji znajdują się Indie (na drugim
miejscu, a w latach 40. XXI wieku prawdopodobnie zajmą pierwsze miejsce, przed
Chinami). Jest to kraj szybko rozwijający się, ale wciąż lokalnie i regionalnie
borykający się z problemami związanymi z żywnością, jej jakością i dostępem do
niej (podobnie jest w Chinach oraz Indonezji i na dużo mniejszą skalę, ze
znacznie mniejszym nasileniem, ale jednak także w USA i UE). Na Półwyspie
Indyjskim wzrost średniej temperatury od lat 60. XIX wieku wynosi od 0,3 do 0,6
stopnia Celsjusza na dekadę. Po kilkunastu dziesięcioleciach takich zmian
efekty globalnego ocieplenia są niezwykle silnie odczuwane w tym i tak z natury
gorącym państwie. Bieżącego roku temperatura powietrza w zachodnich częściach
Indii (oraz we wspomnianym wcześniej, także poważnie dotkniętym globalnym
ociepleniem Pakistanie) dochodziła
do 51 stopni Celsjusza! Problemem są jednak nie tylko aż tak wysokie
temperatury (które zdarzały się w przeszłości), ale również okres ich trwania.
Inaczej jest, gdy po kilku dniach czy tygodniu przemijają, a inaczej kiedy
ciągną się dwa-trzy tygodnie (myślę, że po czerwcowych upałach w Polsce wszyscy
zauważają tę różnicę, rolnicy zaś odczuli to nadto dobrze). Niestety
przewidywania naukowców świadczą o zwiększeniu się upalnych i suchych dni w
Indiach o 15 w skali roku. Dla północnych Indii prognozy mówią z kolei o 5-10 dodatkowych
dniach opadów rocznie. Autorzy innej publikacji naukowej stwierdzają, że jeśli
globalnego ocieplenia nie spowolni się, to rolniczy potencjał Indii do lat
2070-2099 może spaść aż o 40%. Dla Indii zmiany klimatyczne są dramatem także z
ekonomicznego punktu widzenia, gdyż gospodarka tego kraju w znacznym stopniu
opiera się na rolnictwie.
Globalne ocieplenie temperatura
Średnia roczna temperatura Ziemi z podziałem na miesiące, od drugiej połowy XIX wieku do sierpnia 2016. Źródło: NASA

Dlaczego globalne
ocieplenie oddziałuje na rolnictwo i zmienia jakość żywności?

Sporo napisałem o społecznych i
ekonomicznych skutkach rolniczych globalnego ocieplenia. Czas odpowiedzieć na
pytanie, w jaki sposób globalne ocieplenie może do owych efektów doprowadzić?
Jakie są mechanizmy prowadzące do zmian w uprawach? I jakie dokładnie te
zmiany, według prognoz, będą? Badania oceniają zarówno dostęp do żywności, jak
i zawartość poszczególnych składników odżywczych czy witamin i mikroelementów
oraz makroelementów, jak również zmianę ich stężenia w plonach.
Popularny jest pogląd, że większe
stężenie dwutlenku węgla w atmosferze pozwala roślinom lepiej rosnąć. Jest on
po części słuszny, choć tak naprawdę – w kontekście globalnego ocieplenia –
trzeba go skorygować o susze, huragany, gradobicia, powodzie i brak możliwości
przystosowania się przez zbyt szybko postępujące zmiany. Jednak znaczenie ma
też wpływ wzrostu stężenia CO2 na jakość plonów. Badania pokazują,
że choć rośliny lepiej wówczas rosną, to wcale nie produkują więcej białka czy
witamin i nie zawierają dodatkowych ilości mikro- oraz makroelementów. Są
bogatsze w cukry i wodę, są po prostu większe. Stają się trochę takimi
„roślinnymi fastfoodami” – mają stosunkowo więcej kalorii i wody, a mniej
innych składników odżywczych czy prozdrowotnych i, co ciekawe, także enzymu
RuBisCo, który potrzebny jest do przyswajania przez rośliny węgla.
Stosunkowo stare badania
pokazują, że u fasoli ze zwiększonym dostępem do dwutlenku węgla (1200
mikrolitrów na litr powietrza, w porównaniu do 330 mikrolitrów na litr, czyli
1200 ppm i 330 ppm), mniejsza jest zawartość azotu, fosforu, potasu, wapnia,
magnezu (uogólniając o ponad 20%). Nowsze potwierdzają doniesienia o obniżonej
u roślin zawartości pierwiastków ważnych z perspektywy żywnościowej człowieka.
Jedna z obszernych prac, opublikowana w 2014 roku, mówi o średnio 8-procentowym
spadku względnej zawartości żelaza, cynku czy potasu przy ok.  600-700 ppm
(czyli 650 jednostek na milion jednostek) CO2 (w porównaniu do ok. 300-400
ppm CO2). W tym miejscu trzeba dodać, że w roku 2017 i 2018 średnie
stężenie dwutlenku węgla na Ziemi wynosiło ponad 400 ppm (około 50% więcej niż
w okresie przedprzemysłowym i około 100-200 ppm mniej niż prognozuje się na
najbliższe dekady). Potwierdziły się też obserwacje o zmniejszeniu się (nawet
pięciokrotnym) ilości białek względem cukrów przy podwyższonym stężeniu CO2 w
powietrzu. Niektórzy dietetycy zwracają uwagę, że chociaż problem nadwagi i
otyłości ma różne przyczyny, głównie łatwy i tani dostęp do wysokokalorycznych
produktów oraz niska aktywność fizyczna oraz społeczne przyzwolenie na
objadanie się, to w pojedynczych zachorowaniach istotne może być właśnie
„fastfoodowienie” plonów (efekt „rozcieńczenia” białek i minerałów, a
„zagęszczenia” cukrów). Inne jeszcze badanie pokazało, że wraz ze zwiększeniem
stężenia CO2 w powietrzu w otoczeniu upraw ryżu, soi oraz pszenicy
(czyli głównych źródeł jedzenia na świecie), zmniejsza się względne stężenie
cynku i żelaza w tych roślinach.
Przeprowadzono też pracę
skupiającą się na różnych odmianach ryżu (będącego podstawowym składnikiem
żywieniowym dla 2 miliardów ludzi, jak zwracają uwagę autorzy). Z eksperymentów
terenowych i laboratoryjnych wynikało, że większe stężenie CO2
skutkowało obniżeniem zawartości białka (od 5% do nawet 20% w jednej z odmian),
żelaza, cynku (w roku 2050 niedobory cynku może mieć 175 milionów ludzi),
witaminy B1 (tiaminy), witaminy B2 (ryboflawiny),
witaminy B5 (pirydoksyny), witaminy B9 (kwasu foliowego),
a zwiększeniem stężenia witaminy E (tokoferolu). Mniejsze ilości białka
(prognozy niedoborów białka mówią o ponad 120 milionach osób na rok 2050),
mikroelementów, makroelementów i witamin potwierdzają coraz nowsze metaanalizy
uwzględniające laboratoryjne eksperymenty i terenowe obserwacje. Mniej białka
przez wyższe stężenie dwutlenku węgla mogą mieć też pastwiska, co ma znaczenie
dla hodowli zwierząt (tym bardziej, że przez susze pastwiska częściej mogą
wysychać). Nawet wstępne badania nawłoci kanadyjskiej w komorach polowych świadczą
o możliwości zmniejszania się zawartości białek wraz ze zwiększeniem stężenia
CO2 (porównywano 250-395 ppm dwutlenku węgla z 395-500 ppm dwutlenku
węgla) co prawdopodobnie jest jedną z przyczyn czyniących szkody wśród dzikich
zapylaczy – są słabiej odżywione.
szkodniki globalne ocieplenie
Chrząszcz japoński. Autor: Bruce Marlin, za: http://www.cirrusimage.com
Dodatkową kwestią jest rozwój i
zwiększanie się zasięgu szkodników roślin. Wyższe temperatury pozwalają
niektórym owadom żywiącym się roślinami uprawnymi (lub przenoszącym szkodniki
upraw) na migracje na północ. Co więcej, utrzymujące się dłużej dodatnie
temperatury dla wielu gatunków insektów są zaproszeniem do wykonania jednego
cyklu rozrodczego rocznie więcej, niż zwykle. Ograniczenie liczebności różnych populacji ptaków lub ich gatunkowej bioróżnorodności spowoduje z kolei
zmniejszenie presji drapieżników na owady. Niektóre chrząszcze szybciej
przystępują do atakowania upraw przy większym stężeniu dwutlenku węgla, zaś aktywność
białek obronnych roślin może być w tych okolicznościach obniżona. Chrząszcz
japoński dzięki cieplejszej temperaturze staje się obecnie coraz bardziej
problematycznym szkodnikiem, zwiększającym swój zasięg w Japonii, Stanach
Zjednoczonych, Unii Europejskiej i Rosji. Modele prognozują, że jego zakres
może zwiększyć się w niektórych krajach UE aż o ponad 20%.
Spadek jakości żywności spowodowany
zmianami w uprawach wywołanymi globalnym ociepleniem opiera lub będzie się
opierał głównie na względnie mniejszej zawartości białka, cynku, żelaza, wapnia
oraz różnych witamin (np. kwasu foliowego, tiaminy czy ryboflawiny) w suchej
masie, w stosunku do węglowodanów. Produkty stają się bardziej kaloryczne przez
większą ilość cukrów powstałych z przyswajania CO2 przez rośliny,
ale niestety nie idą za tym dalsze korzyści. Globalne ocieplenie może też
działać na korzyść szkodników roślin oraz osłabiać ich odżywienie i odporność przed
suszami czy gradobiciami.
susza zmiany klimatu globalne ocieplenie

Praktyki adaptacyjne
– rolnicza reakcja na zmiany klimatyczne

Okazuje się – i nie ma w tym
zaskoczenia – że działania adaptacyjne do zmian klimatu zmniejszają negatywne
skutki ich oddziaływania, jednak muszą być w odpowiedni sposób i we właściwym
czasie zastosowane. Naukowcy będący autorami jednej z prac z roku 2017
poruszających ten temat twierdzą na przykład, że złagodzenie niekorzystnych
skutków globalnego ocieplenia można osiągnąć dzięki takim praktykom, jak m.in. zaniechanie
orki dla poprawy struktury gleby i ograniczenia zużycia paliwa, wykorzystywanie
odmian roślin, które są bardziej odporne na stres cieplny, dostosowanie
terminów sadzenia roślin, nawożenia ich i opryskiwania środkami ochrony roślin
do nowego porządku klimatycznego, zróżnicowanie (dywersyfikacja) upraw, a także
nowoczesne systemy ostrzegania rolników przed ekstremalnymi zjawiskami
pogodowymi.
W reakcji na zmiany klimatyczne
istotne są również uwarunkowania społeczne. Na przykład wyniki badań ze
Wschodnich Chin mówią, że przy niskich opadach deszczu i suszach dla łagodzenia
ich skutków w uprawach pszenicy i kukurydzy ważniejszy jest dostęp do urządzeń
rolniczych, zaś w uprawach ryżu – praca ludzi. Liczba mieszkańców ma też
znaczenie przy zapobieganiu negatywnym skutkom susz na obszarach wiejskich. Ważne
jest też  – po części niezależnie od
globalnego ocieplenia – gromadzenie genomów licznych odmian i linii roślin, co
umożliwia tworzenie nowych odmian, bardziej przystosowanych do aktualnych
warunków (dzieje się to także w Polsce, w bankach genów). Modelowanie pokazuje,
że najsłabsze zdolności do adaptacji upraw pszenicy do zmian klimatu mają regiony
takie jak zachodnia Rosja, północne Indie, południowo-wschodnia Ameryka
Południowa, południowo-wschodnia Afryka. W przypadku upraw kukurydzy są to
północno-wschodnie USA, południowo-wschodnia Ameryka Południowa, południowo-wschodnia
Afryka i środkowo-północne Indie. Podsumowując: systemowe, przemyślane
działania adaptacyjne do zmian klimatu mogą znacznie poprawić sytuację
rolnictwa w obliczu globalnego ocieplenia, czyniąc przyszłe szacunki i modele
bardziej optymistycznymi dla tego sektora.

Rolnictwo, klimat i
globalne ocieplenie

Zagadnienie wpływu globalnego
ocieplenia na rolnictwo jest bardzo złożone. Istnieją wprawdzie skomplikowane,
dokładne modele, ale trzeba pamiętać, że nie odzwierciedlają one w pełni
złożonego, realnego świata. Powstają też przy pewnych założeniach, które mogą
się zmieniać np. poprzez zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych przez
człowieka, przyhamowanie wycinek wielkich lasów czy praktyki adaptacyjne, które
wspominałem wyżej. Sporo zależy również od regionu, który brany jest pod uwagę.
Mimo tej niepewności jasne jest, że obecne i nadchodzące zmiany klimatyczne
wpłyną na rolnictwo oraz produkcję i jakość żywności i w przeważającej
większości skutki tego wpływu nie będą pozytywne.
Artykuł napisałem w ramach
współpracy z Polskim Stowarzyszeniem Ochrony Roślin (PSOR).
Literatura
Balmford, Ben, et al.
„How imperfect can land sparing be before land sharing is more favourable
for wild species?.” Journal of applied ecology (2019).
Chauhan, Bhagirath Singh, et
al. „Global warming and its possible impact on agriculture in
India.” Advances in agronomy. Academic Press (2014).
Cline, William R. Global
warming and agriculture: Impact estimates by country. Peterson Institute (2007).
Coakley, Stella Melugin,
Harald Scherm, and Sukumar Chakraborty. „Climate change and plant disease
management.” Annual review of phytopathology (1999).
Dai, Aiguo. „Drought
under global warming: a review.” Wiley Interdisciplinary Reviews:
Climate Change (2011).
Dale, Virginia H., et al.
„Climate change and forest disturbances: climate change can affect forests
by altering the frequency, intensity, duration, and timing of fire, drought,
introduced species, insect and pathogen outbreaks, hurricanes, windstorms, ice
storms, or landslides.” BioScience (2001).
Ding, Ya, Michael J. Hayes,
and Melissa Widhalm. „Measuring economic impacts of drought: a review and
discussion.” Disaster Prevention and Management: An International
Journal (2011).
Erik E. Stange, Matthew
P. Ayres. „Climate Change Impacts: Insects.” Wiley Online Library
(2010).
Fraser, Evan DG, et al.
„“Vulnerability hotspots”: Integrating socio-economic and hydrological
models to identify where cereal production may decline in the future due to
climate change induced drought.” Agricultural and Forest Meteorology (2013).
Fraser, Evan DG, et al.
„Quantifying socioeconomic characteristics of drought-sensitive regions:
evidence from Chinese provincial agricultural data.” Comptes Rendus
Geoscience (2008).
http://naukawpolsce.pap.pl/aktualnosci/news%2C77824%2Cwlochyefekt-zmian-klimatycznych-krajowe-mango-awokado-i-banany.html  
http://scienceinpoland.pap.pl/aktualnosci/news%2C393985%2Cbanki-genetyczne-roslin-uprawnych-odpowiedzia-na-zmiany-klimatu.html
http://www.environmentreports.com/how-does-agriculture-change
http://www.fao.org/state-of-food-security-nutrition/en
http://www.susza.iung.pulawy.pl/komentarz
https://businessinsider.com.pl/twoje-pieniadze/budzet-domowy/ceny-warzyw-wzrost-w-2019-r/wdc3ylz?
https://theconversation.com/climate-change-will-reshape-the-worlds-agricultural-trade-102721
https://theconversation.com/world-hunger-is-increasing-thanks-to-wars-and-climate-change-84506
https://www.eea.europa.eu/signals/signals-2015/articles/agriculture-and-climate-change
https://www.theguardian.com/environment/2016/mar/10/co2-levels-make-largest-recorded-annual-leap-noaa-data-shows
https://www.livescience.com/4296-global-warming-trigger-insect-population-boom.html
https://www.politico.com/agenda/story/2017/09/13/food-nutrients-carbon-dioxide-000511
https://www.ucsusa.org/global_warming/science_and_impacts/impacts/early-warning-signs-of-global-7.html
Jacek Walczak, Wojciech Krawczyk i wsp. „Aktualny stan
problematyki ochrony środowiska i zmian klimatu w sektorze rolnictwa”.
Krajowa Sieć Obszarów Wiejskich. Kraków (2017).
Jacek Walczak, Wojciech Krawczyk i wsp. „Krajowe wyniki
prac badawczych oraz działań szacowania oddziaływań w zakresie ochrony
środowiska i zmian klimatu w sektorze rolnictwa”. Krajowa Sieć Obszarów
Wiejskich. Kraków (2017).
Jacek Walczak, Wojciech Krawczyk i wsp. „Wyznaczenie
uzupełniających i nowych obszarów badawczych w zakresie ochrony środowiska i
klimatu w sektorze rolnictwa”.
Krajowa
Sieć Obszarów Wiejskich. Kraków (2017).
Katayama, Naoki, et al.
„A review of post-war changes in rice farming and biodiversity in
Japan.” Agricultural Systems (2015).
Kistner-Thomas, Erica Jean. „The potential global
distribution and voltinism of the Japanese beetle (Coleoptera: Scarabaeidae)
under current and future climates.” Journal of Insect
Science (2019).
Lobell, David B., et al.
„Prioritizing climate change adaptation needs for food security in
2030.” Science (2008).
Loladze, Irakli. „Hidden
shift of the ionome of plants exposed to elevated CO2 depletes minerals at the
base of human nutrition.” elife (2014).
Mall, R. K., A. Gupta, and G.
Sonkar. „Effect of climate change on agricultural
crops.” Current Developments in Biotechnology and Bioengineering.
Elsevier (2017).
Maria Szpakowska, Elwira Tymoszuk.
„Wybrane
aspekty oceny jakości produktów żywnościowych”. Kwartalnik Zarządzanie i
Finanse, WZR UG.
Medek, Danielle E., Joel
Schwartz, and Samuel S. Myers. „Estimated effects of future atmospheric CO
2 concentrations on protein intake and the risk of protein deficiency by
country and region.” Environmental Health Perspectives (2017)
Monier, Erwan, Liyi Xu, and
Richard Snyder. „Uncertainty in future agro-climate projections in the
United States and benefits of greenhouse gas mitigation.” Environmental
Research Letters (2016).
Myers, Samuel S., et al.
„Climate change and global food systems: potential impacts on food
security and undernutrition.” Annual review of public
health (2017).
Myers, Samuel S., et al.
„Increasing CO 2 threatens human nutrition.” (2014).
Porter, Michael A., and
Bernard Grodzinski. „Acclimation to high CO2 in bean: carbonic anhydrase
and ribulose bisphosphate carboxylase.” Plant Physiology (1984).
Ripple, William J., et al.
„Ruminants, climate change and climate policy.” Nature Climate
Change (2013).
Robinet, Christelle, and Alain
Roques. „Direct impacts of recent climate warming on insect
populations.” Integrative Zoology (2010).
Searchinger, Timothy D., et
al. „Assessing the efficiency of changes in land use for mitigating climate
change.” Nature (2018).
Simelton, Elisabeth, et al.
„Typologies of crop-drought vulnerability: an empirical analysis of the
socio-economic factors that influence the sensitivity and resilience to drought
of three major food crops in China (1961–2001).” Environmental
Science & Policy (2009).
Smith, Matthew R., and Samuel
S. Myers. „Impact of anthropogenic CO 2 emissions on global human
nutrition.” Nature Climate Change (2018).
Smith, Matthew R., et al.
„Global Expanded Nutrient Supply (GENuS) model: a new method for
estimating the global dietary supply of nutrients.” PLoS
One (2016).
Volder, Astrid, Roger M.
Gifford, and John R. Evans. „Effects of elevated atmospheric CO2
concentrations, clipping regimen and differential day/night atmospheric warming
on tissue nitrogen concentrations of a perennial pasture
grass.” (2015).
Zhu, Chunwu, et al.
„Carbon dioxide (CO2) levels this century will alter the protein,
micronutrients, and vitamin content of rice grains with potential health
consequences for the poorest rice-dependent countries.” Science
advances (2018).
Ziska, Lewis H., et al.
„Rising atmospheric CO2 is reducing the protein concentration of a floral
pollen source essential for North American bees.” Proceedings of the
Royal Society B: Biological Sciences (2016).

 

Najnowsze wpisy

`

2 myśli w temacie “Czy grozi nam gorsza żywność przez globalne ocieplenie?

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *