UN NUOVO STUDIO DELLA NASA PUBBLICATO SULLA RIVISTA NATURE FOOD

UN NUOVO STUDIO DELLA NASA PUBBLICATO SULLA RIVISTA NATURE FOOD

Di Ellen Gray, il
team di notizie di scienze della terra della NASA

Il cambiamento climatico potrebbe influenzare la produzione di mais e frumento già nel 2030, secondo un nuovo studio della NASA.

 

Secondo un nuovo studio della NASA pubblicato sulla rivista Nature Food , i cambiamenti climatici potrebbero influenzare la produzione di mais (mais) e frumento già nel 2030 in uno scenario di elevate emissioni di gas serra . Si prevede che i raccolti di mais diminuiranno del 24%, mentre il grano potrebbe potenzialmente vedere una crescita di circa il 17%.

Utilizzando modelli climatici e agricoli avanzati, gli scienziati hanno scoperto che il cambiamento nei raccolti è dovuto agli aumenti previsti della temperatura, ai cambiamenti nei modelli delle precipitazioni e alle elevate concentrazioni di anidride carbonica in superficie dovute alle emissioni di gas serra causate dall’uomo. Questi cambiamenti renderebbero più difficile la coltivazione del mais ai tropici, ma potrebbero ampliare la gamma di coltivazione del grano.

“Non ci aspettavamo di vedere un cambiamento così fondamentale, rispetto alle proiezioni sulla resa delle colture dalla precedente generazione di modelli climatici e colturali condotti nel 2014”, ha affermato l’autore principale Jonas Jägermeyr, modellatore di colture e scienziato del clima presso il Goddard Institute for Space della NASA. Studies (GISS) e The Earth Institute presso la Columbia University di New York City. La risposta prevista per il mais è stata sorprendentemente ampia e negativa, ha affermato. “Un calo del 20% rispetto agli attuali livelli di produzione potrebbe avere gravi implicazioni in tutto il mondo”.

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Secondo un nuovo studio della NASA, i raccolti globali medi di mais, o mais, potrebbero vedere una diminuzione del 24% entro la fine del secolo, con un calo che diventerà evidente entro il 2030, con elevate emissioni di gas serra. Il grano, al contrario, potrebbe vedere un aumento dei raccolti di circa il 17%. Il cambiamento nelle rese è dovuto agli aumenti previsti della temperatura, ai cambiamenti nei modelli di pioggia e alle elevate concentrazioni di anidride carbonica in superficie dovute alle emissioni di gas serra causate dall’uomo, rendendo più difficile la coltivazione del mais ai tropici e l’espansione della gamma di coltivazione del grano. Credit: NASA/Katy Mersmann 

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Per arrivare alle loro proiezioni, il team di ricerca ha utilizzato due serie di modelli. In primo luogo, hanno utilizzato simulazioni di modelli climatici del progetto internazionale Climate Model Intercomparison Project-Phase 6 ( CMIP6 ). Ciascuno dei cinque modelli climatici CMIP6 utilizzati per questo studio esegue la propria risposta unica dell’atmosfera terrestre agli scenari di emissione di gas serra fino al 2100. Queste risposte differiscono in qualche modo a causa delle variazioni nelle loro rappresentazioni del sistema climatico terrestre.

Quindi il team di ricerca ha utilizzato le simulazioni del modello climatico come input per 12 modelli di colture globali all’avanguardia che fanno parte dell’Agricultural Model Intercomparison and Improvement Project ( AgMIP ), una partnership internazionale coordinata dalla Columbia University. I modelli delle colture simulano su larga scala come crescono le colture e rispondono a condizioni ambientali come temperatura, precipitazioni e anidride carbonica atmosferica, fornite dai modelli climatici. Il comportamento di ogni specie di coltura si basa sulle risposte biologiche della loro vita reale studiato in esperimenti di laboratorio indoor e outdoor. Alla fine, il team ha creato circa 240 simulazioni di modelli climatici globali per ciascuna coltura. Utilizzando più modelli climatici e colturali in varie combinazioni, i ricercatori erano più sicuri dei loro risultati.

“Quello che stiamo facendo è guidare simulazioni di colture che stanno effettivamente coltivando colture virtuali giorno per giorno, alimentate da un supercomputer, e quindi osservando il cambiamento di anno in anno e decennio dopo decennio in ogni luogo del mondo “, ha affermato Alex Ruane, co-direttore del GISS Climate Impacts Group e coautore dello studio.

Questo studio si è concentrato sugli impatti dei cambiamenti climatici. Questi modelli non riguardano gli incentivi economici, il cambiamento delle pratiche agricole e gli adattamenti come l’allevamento di varietà di colture più resistenti, sebbene questa sia un’area di ricerca attiva . Il team di ricerca prevede di esaminare questi punti di vista nel lavoro di follow-up, poiché questi fattori determineranno anche il destino dei raccolti agricoli in futuro, poiché le persone reagiscono ai cambiamenti causati dal clima.

Il team ha esaminato le modifiche ai rendimenti medi delle colture a lungo termine e ha introdotto una nuova stima per quando gli impatti dei cambiamenti climatici “emergono” come segnale riconoscibile dalla consueta variabilità storicamente nota nei raccolti. Le proiezioni su soia e riso hanno mostrato un calo in alcune regioni, ma su scala globale i diversi modelli sono ancora in disaccordo sugli impatti complessivi dei cambiamenti climatici. Per il mais e il frumento, l’effetto climatico è stato molto più chiaro, con la maggior parte dei risultati del modello che puntavano nella stessa direzione.

Il mais, o mais, viene coltivato in tutto il mondo e grandi quantità vengono prodotte nei paesi più vicini all’equatore. L’America settentrionale e centrale, l’Africa occidentale, l’Asia centrale, il Brasile e la Cina vedranno potenzialmente diminuire i loro raccolti di mais nei prossimi anni e oltre, poiché le temperature medie aumentano in queste regioni del granaio, mettendo a dura prova le piante.

Il grano, che cresce meglio nei climi temperati, può vedere un’area più ampia dove può essere coltivato con l’aumento delle temperature, compresi gli Stati Uniti settentrionali e il Canada, le pianure della Cina settentrionale, l’Asia centrale, l’Australia meridionale e l’Africa orientale, ma questi guadagni possono livellare solo parzialmente.

La temperatura non è l’unico fattore che i modelli considerano quando simulano i raccolti futuri. Livelli più elevati di anidride carbonica nell’atmosfera hanno un effetto positivo sulla fotosintesi e sulla ritenzione idrica, aumentando i raccolti, anche se spesso a scapito della nutrizione. Questo effetto si verifica più per il grano che per il mais, che viene catturato in modo più accurato nell’attuale generazione di modelli. L’aumento delle temperature globali è anche collegato ai cambiamenti nei modelli delle precipitazioni, alla frequenza e alla durata delle ondate di calore e della siccità, che possono influire sulla salute e sulla produttività delle colture. Le temperature più elevate influiscono anche sulla durata delle stagioni di crescita e accelerano la maturità delle colture.

“Puoi pensare alle piante come raccogliere la luce solare nel corso della stagione di crescita”, ha detto Ruane. “Stanno raccogliendo quell’energia e poi la immettono nella pianta e nel grano. Quindi, se corri attraverso le tue fasi di crescita, entro la fine della stagione, non hai raccolto così tanta energia. Di conseguenza, la pianta produce meno grano totale di quanto farebbe con un periodo di sviluppo più lungo. “Crescendo più velocemente, la tua resa in realtà diminuisce”.

“Anche in scenari ottimistici di cambiamento climatico, in cui le società mettono in atto sforzi ambiziosi per limitare l’aumento della temperatura globale, l’agricoltura globale sta affrontando una nuova realtà climatica”, ha affermato Jägermeyr. “E con l’interconnessione del sistema alimentare globale, gli impatti anche nel granaio di una regione si faranno sentire in tutto il mondo”.