Изменение на климата и земеделие - Изменение на климата

Съдържание

  • 1 температури
  • 2 валежи
  • 3 екстремни събития
  • 4 регионални разлики
  • 5 доказателства
  • 6 уеб връзки
  • 7 Известие за лиценз

1 температури

изменение

Растежът на посевите се регулира чрез фотосинтеза, която абсорбира въглеродния диоксид от атмосферата и го използва за изграждане на биомаса. Скоростите на фотосинтеза са i.a. зависи от температурните условия на атмосферата. Растенията започват да растат и да се развиват само при температури над 0 ° C. С повишаване на температурата скоростта на фотосинтеза се ускорява до оптимална температура. След това растежът отново намалява, докато се достигне температурният максимум. При по-високи температури ензимната система се разрушава и настъпва клетъчна смърт. Фотосинтезата се противодейства чрез вдишване на въглероден диоксид, което също зависи от температурата. За разлика от фотосинтезата, дишането се увеличава стабилно с температурата. Максималното производство в култивираните растения се постига при температури, при които фотосинтезата е възможно най-висока и дишането е възможно най-ниско. Този диапазон се среща за повечето култури със средна ширина като пшеница, картофи, царевица и др. между 18 ° C и 25 ° C. [1]

Удължаването на времето за отглеждане няма положителни ефекти за всички растения. Растения с дълъг вегетационен период като царевица, просо и захарно цвекло се възползват от това. В случай на много видове зърно обаче ускоряването на вегетационния сезон води до намаляване на добивите, тъй като фазата на пълнене на зърното е съкратена. Повишаването на температурата през зимните месеци може да има отрицателни последици за зимните зърнени култури, тъй като тази култивирана култура изисква определени минимални температури през студения сезон за оптимално развитие. [2]

2 валежи

За растежа на растенията са от съществено значение не само определени температурни диапазони, но и достатъчно количество вода. Това може да се получи директно от валежите или от изкуствено напояване, което обаче зависи и от валежите за средносрочни периоди, с изключение на случаите, когато те се получават от изкопаеми подпочвени води. Докато растенията растат в относително широк температурен диапазон, растенията са много чувствителни към недостатъчни валежи. Важни са не само валежите, но и температурата, почвата и вида на растението. При по-високи температури по-голямата част от валежите, както от почвата, така и от растението, се изпарява и не е достъпна за метаболитни процеси. Повишаването на температурата с 1 ° C увеличава скоростта на изпаряване с 5%.

Друг критичен фактор е капацитетът за съхранение на вода в почвата. В зависимост от естеството на почвата, валежите могат да изтекат от повърхността, да се просмучат бързо или до голяма степен да се съхраняват и абсорбират от корените на растението. За песъчливи почви напр. Водата бързо се просмуква в дълбините и вече не е достъпна за корените на растението. Това има пряк ефект върху фотосинтезата и добива. Качеството на продукта също може да бъде засегнато. И когато влажността на почвата е ниска, хранителните вещества са по-малко достъпни. Обновяването на подпочвените води също се влияе от променените условия на валежи. В допълнение има по-ниски обеми отток от реките, които са застрашени от изменението на климата в средните ширини през лятото и пролетта (също и при преместване на снеготопенето напред). [3]

Отделните култури отчасти консумират различни количества вода в зависимост от времето на отглеждане. Зимните зърнени култури например използват по-малко вода от летните зърнени култури, а листните култури, от своя страна, повече от зърнените, поради дългия им вегетационен период. Следователно е от голямо значение за растежа на растенията, когато валежите падат, независимо дали през зимата, когато е твърде студено за много растения в средните и по-високи ширини да растат, или по-скоро през лятото, основният вегетационен сезон в умерен и студен климат.

Обикновено се очаква глобалното затопляне да засили цикъла на водата. Това означава, от една страна, по-големи валежи, но от друга страна, по-високи скорости на изпарение. Увеличението на валежите и изпаренията няма да бъдат равномерно разпределени в пространството и във времето. Целогодишните валежи ще се увеличават само в по-високите географски ширини и в някои тропически райони. В средните ширини е по-вероятно валежите да се увеличават през зимата, но да намаляват през лятото. А в субтропиците, например в средиземноморския регион, може да се очаква целогодишно намаляване на валежите, въпреки че това ще бъде особено изразено през лятото. Сериозни проблеми са свързани с това за селското стопанство, особено в субтропиците, но и в средните ширини. Времето за отглеждане е напр. в Средиземно море и по-сухите райони на Югоизточна Европа, въпреки повишаването на температурите поради по-голямата суша. Североизточна Бразилия, Карибите, Южна Африка и Централна Азия също са силно застрашени райони.

Поради нарастващото население, необходимостта от вода за селскостопанско производство отново ще се увеличи силно през следващите десетилетия. Това ще се случи още повече, ако целите, поставени от Световната организация по храните (ФАО) за намаляване наполовина на броя на недохранените в световен мащаб до 2015 г. и изкореняване на бедността до 2030 и 2050 г., трябва да бъдат постигнати. Още през 20-ти век земеделското потребление на вода се е увеличило между 1960 и 2002 г. от 1000 км 3 годишно на над 4000 км 3 годишно. До 2030 г. ще трябва да се удвои отново. Особено в регионите, в които търсенето изисква най-голямо увеличение поради несигурното положение на населението, в Африка на юг от Сахара и в Южна Азия условията за постигане на поставените цели са склонни да се влошават поради изменението на климата.

3 екстремни събития

Екстремни събития като горещи вълни, суши или обилни валежи имат по-сериозно и пряко въздействие върху селското стопанство, отколкото постепенно променящите се климатични условия, към които както културите, така и производствените методи могат да се адаптират до известна степен. В световен мащаб по-специално дълготрайните суши са имали катастрофални последици за селското стопанство, като Купата с прах в Големите равнини на Северна Америка през 30-те години или сушата от Сахел в Западна Африка през 70-те и 80-те години. Купата за прах унищожи многобройни култури с праховите си бури и прогони фермерите в гибел. Сушата в Сахел доведе до опустошителен глад и направи много хора екологични бежанци.

В Европа топлинната вълна от 2003 г., която е широко разглеждана като предвестник на бъдещите климатични условия, не само доведе до хиляди смъртни случаи и жестоки горски пожари, но и сериозно засегна селското стопанство. В допълнение към високите температури през юли и август, фактът, че много региони бяха изключително сухи от февруари 2003 г., също се отрази. Сушата кара устицата да се затвори, за да се предотврати загубата на вода. Това предотвратява транспирацията и по този начин охлаждането на листната повърхност, което увеличава честотата на дишане. Корените на растенията също са чувствителни към високи почвени температури и суха почва. Селскостопанските култури обаче реагират по различен начин на топлинния стрес.

Като цяло щетите, причинени от суши и горски пожари в Западна и Централна Европа възлизат на около 13 милиарда евро. [4] Франция и Италия бяха особено силно засегнати с по около 4 милиарда евро, но германското земеделие също отчете загуба от 1,5 милиарда евро. Ефектите върху предлагането на фураж с дефицити от напр. 30% в Германия и 60% във Франция. Но пшеницата и царевицата също пострадаха значително от сушата.

В Германия загубите на добив достигат до 20% за отделни продукти. [5] Отглеждането на пасища е особено засегнато, като добивите падат с 1/5. Но реколтата от картофи също намалява с 16%. Добивите от зимна пшеница намаляват с 12%, реколтата от ябълки с 5%. Въпреки че обемът на реколтата от вино е намалял с 11%, делът на качествените вина се е увеличил с 13%.

В допълнение към горещината и сушата, обилните валежи също могат да имат вредно въздействие върху селското стопанство. Наводненията могат да доведат до наводняване на земеделски площи и преовлажняване. Освен това хранителните вещества могат да бъдат измити от почвата и ерозията да се увеличи.

4 регионални разлики

Глобалното затопляне значително ще измести температурните диапазони, в които е възможно култивирането в средните и по-високи ширини към полюсите и нагоре. В северното полукълбо например климатичната зона на умерените географски ширини ще се премести значително на север, т.е. в Сибир и Северна Канада. Освен това, в средни и по-високи географски ширини, ако има достатъчно валежи, продължителността на вегетационния период също ще се увеличи значително. Растенията започват да разлистват по-рано през пролетта и по-късно спират фотосинтезата през есента. Областите с високи географски ширини с период на растеж по-малък от 120 дни годишно ще намалеят с около 20% до края на 21 век. От друга страна, времето за растеж вероятно ще намалее в субтропиците, тъй като тук трябва да се очакват по-дълги сухи периоди. [6]

Изследване на промяната в обработваемите земи поради климатичните промени стига до заключението, че тези области ще намаляват в долните и средните ширини, но ще се разширяват в по-високите географски ширини на северното полукълбо. [7] Като цяло обработваемата земя с приблизително 50 милиона км 2 леко намалява според сценария A1B и леко се увеличава според сценария B1. Според тези изчисления, в зависимост от сценария и метода на изчисление, Русия (с 37-67%), северен Китай (22-36%) и САЩ (4-17%) трябва да се увеличат. В Африка и Южна Америка се очаква намаление съответно с 0,5-18 и 1-21%. За Европа също се прогнозират загуби на обработваема земя от 11-17%, а за Индия от 1,7-3,6%.

5 доказателства

  1. ↑ Frank-Michael Chmielewski (2007): Последици от изменението на климата за селското и горското стопанство, в: Wilfried Endlicher, Friedrich-Wilhelm Gerstengarbe: Der Klimawandel - Insights, Retrospects and Outlooks, pp. 75-85
  2. ↑ Марк Зебиш; Торстен Гротман; Дагмар Шрьотер; Клеменс Хасе; Ута Фрич; Волфганг Крамер (2005): Климатичните промени в Германия - стратегии за уязвимост и адаптация на чувствителни към климата системи (Федерална агенция по околна среда)
  3. ↑ Михаела Шалер и Ханс-Йоахим Вайгел (2007): Анализ на състоянието на въздействието на изменението на климата върху германското земеделие и мерки за адаптация, селскостопански изследвания, специален брой 316
  4. ↑ COPA-COGECA (2003): Оценка на въздействието на топлинната вълна и сушата през лятото на 2003 г. върху земеделието и горите
  5. ↑ Михаела Шалер и Ханс-Йоахим Вайгел (2007): Анализ на състоянието на въздействието на изменението на климата върху германското земеделие и мерки за адаптация, селскостопански изследвания, специален брой 316
  6. ^ Fischer, G., M. Shah и H. van Velthuizen (2002): Изменение на климата и уязвимост в селското стопанство, Йоханесбург
  7. ↑ Xiao Zhang и Ximing Cai (2011): Въздействие на изменението на климата върху глобалната наличност на земеделска земя, Писма за екологични изследвания 6, doi: 10.1088/1748-9326/6/1/014014

6 уеб връзки

  • DWD статия за климата и земеделието
  • Изпаряване и изменение на климата - влияние върху земеделието DWD статия
  • Изменение на климата и перспективи за земеделие в хамбургския столичен регион
  • Онлайн база данни на KLIMAPS-JKI за ефектите от изменението на климата върху селското стопанство, по-специално защитата на културите. KLIMAPS-JKI се актуализира постоянно от специалисти.

7 Известие за лиценз

Тази статия се основава на статията „Изменение на климата и земеделие“ от безплатната енциклопедия Wikipedia и е лицензирана под лиценза „Creative Commons Attribution/Share Alike“. Списък с авторите е достъпен в Уикипедия.