Изменение климата и сельское хозяйство в США

Изменение климата и сельское хозяйство – это сложно связанные процессы. В Соединенных Штатах сельское хозяйство является вторым по величине источником выбросов парниковых газов (ПГ) после энергетического сектора. ^[1] Прямые выбросы парниковых газов в сельскохозяйственном секторе составляют 8,4% от общего объема выбросов в США, но потеря органического углерода в почве в результате эрозии почвы также косвенно способствует выбросам. ^[2] Хотя сельское хозяйство играет роль в ускорении изменения климата, на него также влияют прямые (повышение температуры, изменение количества осадков, наводнения, засуха) и вторичные (сорняки, вредители, распространение болезней, повреждение инфраструктуры) последствия изменения климата. ^[1]^[3] Исследования Министерства сельского хозяйства США показывают, что эти климатические изменения приведут к снижению урожайности и плотности питательных веществ в ключевых сельскохозяйственных культурах, а также к снижению продуктивности животноводства. ^[4]^[5] Изменение климата создает беспрецедентные проблемы для сельского хозяйства США из-за чувствительности сельскохозяйственной производительности и затрат к изменению климатических условий. ^[6] Сельские общины, зависящие от сельского хозяйства, особенно уязвимы к угрозам изменения климата. ^[3]

Программа исследования глобальных изменений США (2017 г.) определила четыре ключевые области, вызывающие обеспокоенность в сельскохозяйственном секторе: снижение производительности, деградация ресурсов, проблемы со здоровьем людей и домашнего скота, а также адаптационный потенциал сельскохозяйственных сообществ. ^[3]

Масштабная адаптация и смягчение этих угроз зависят от изменений в сельскохозяйственной политике. ^[2]^[7]

Системы животноводства и растениеводства

Прогнозы по системам производства сельскохозяйственных культур и животноводства показывают, что последствия изменения климата в течение следующих 25 лет будут неоднозначными. Ожидается, что продолжающаяся степень изменения климата к середине столетия и далее окажет общее пагубное воздействие на большинство сельскохозяйственных культур и домашнего скота. Изменение климата усугубит нынешний биотический стресс для сельскохозяйственных растений и животных. ^[6] Увеличение содержания углекислого газа в атмосфере (CO ₂ ), повышение температуры и изменение характера осадков повлияют на производительность сельского хозяйства. Повышение температуры в сочетании с более изменчивыми осадками снизит продуктивность сельскохозяйственных культур, и эти последствия перевесят выгоды от увеличения выбросов углекислого газа. Эффекты будут различаться в зависимости от однолетних и многолетних культур и регионов США; однако изменение климата в той или иной степени повлияет на все производственные системы. ^[6]

Системы животноводства уязвимы к температурным стрессам. Способность животного регулировать скорость метаболизма, чтобы справиться с экстремальными температурами, может привести к снижению продуктивности и, в крайних случаях, к смерти. Длительное воздействие экстремальных температур также приведет к дальнейшему увеличению производственных затрат и потерь производительности, связанных со всеми продуктами животного происхождения, например, мясом, яйцами и молоком. ^[6] Пастбища, используемые для выращивания скота, находятся под повышенной угрозой лесных пожаров. ^[3]

Углерод почвы будет истощаться во время засухи, лишая сельскохозяйственные культуры важного элемента продуктивности. ^[3] В 2012 году США пережили засуху, которая значительно снизила урожайность основных сельскохозяйственных культур и животноводства в регионах Великих Планов и Среднего Запада. ^[3] Средняя урожайность товарных культур (кукуруза, соя, рис) снизится из-за повышения температуры, тогда как урожайность других культур (пшеница, сено) потенциально может увеличиться из-за ожидаемых осадков в некоторых регионах. ^[3] Воздействие на садоводческие культуры будет различным. ^[3]

Юго-западный регион США — один из самых жарких и засушливых регионов страны. ^[8] Фермеры определили нехватку поверхностных и грунтовых вод как причину снижения урожайности сельскохозяйственных культур. ^[8] Климатические модели показывают, что вероятность десятилетней засухи невероятно высока, что создаст беспрецедентный стресс для агроэкосистемы. ^[8]

Сорняки, болезни, вредители и опылители

Изменение давления, связанного с сорняками, болезнями и насекомыми-вредителями, а также потенциальные изменения сроков и совпадения жизненных циклов опылителей повлияют на рост и урожайность. Потенциальная величина этих эффектов еще не совсем понятна. Например, хотя некоторые насекомые-вредители будут процветать при повышении температуры воздуха, потепление может вынудить других покинуть их нынешние географические ареалы. Повышение глобальной температуры в подобных ландшафтах ограничивает сельскохозяйственные возможности для устойчивого опыления, уменьшает перемещение сельскохозяйственных культур в обитаемые районы и уменьшает климатическую буферизацию во время экологических угроз. ^[9] Некоторые сорняки показали большую реакцию на углекислый газ по сравнению с сельскохозяйственными культурами; понимание этих физиологических и генетических реакций может помочь в будущих усовершенствованиях борьбы с сорняками. ^[6]

Воздействие на почву и воду

Сельское хозяйство зависит от широкого спектра экосистемных процессов, которые поддерживают продуктивность, включая поддержание качества почвы и регулирование качества и количества воды. Множественные стрессоры, включая изменение климата, все больше подрывают способность экосистем предоставлять эти услуги. ^[6]

Ключевые краткосрочные последствия изменения климата для сельскохозяйственных почв и водных ресурсов включают возможность усиления эрозии почвы из-за экстремальных осадков, а также региональные и сезонные изменения в доступности водных ресурсов как для неорошаемого, так и для орошаемого земледелия. ^[6] Сельскохозяйственные системы зависят от надежных источников воды, а характер и потенциальная величина изменений осадков недостаточно изучены, что добавляет значительную неопределенность усилиям по оценке. ^[6]

По оценкам региональной климатической модели, в Калифорнии будет наблюдаться увеличение количества обильных осадков и изменение их формы (преимущественно дождя, а не снега). ^[10] Изменения в системе управления водными ресурсами будут иметь важное значение для предотвращения дефицита воды и снижения нагрузки на сельскохозяйственную систему. ^[10]

Экстремальная погода

Прогнозируемое увеличение числа экстремальных погодных явлений будет оказывать все большее влияние на производительность сельского хозяйства. Крайние значения имеют значение, поскольку производительность сельского хозяйства во многом определяется условиями окружающей среды в критические пороговые периоды развития растениеводства и животноводства. Улучшенная оценка воздействия изменения климата на продуктивность сельского хозяйства требует большей интеграции экстремальных явлений в сельскохозяйственные и экономические модели. ^[6]

Изменения в характере осадков могут привести к удлинению засушливых периодов и усилению дождей даже в одном и том же районе. С одной стороны, наблюдается рост наводнений, которые могут уничтожить посевы и домашний скот, загрязнить воду и нанести ущерб инфраструктуре. С другой стороны, засуха может повлиять на водоснабжение и увеличить риск лесных пожаров. ^[11]

Влияние человека на уязвимость сельского хозяйства

Уязвимость сельского хозяйства к изменению климата во многом зависит от реакции человека на смягчение последствий изменения климата . ^[6]

Изменения в жизнеспособности сельскохозяйственных культур и домашнего скота вынуждают фермеров искать лучший выбор сельскохозяйственных культур и животных, способных адаптироваться к изменениям температуры и доступности воды. Это означает, что фермеры обязаны делать новые инвестиции и заново изучать новые методы. И поскольку фермеры справляются с новыми преобразованиями, они сталкиваются с новыми угрозами, такими как болезни, домашние животные и насекомые. ^[11]

Роль Министерства сельского хозяйства США

«Научный план Министерства сельского хозяйства США», выпущенный в феврале 2020 года, фокусируется на таких областях, как « здоровье почвы и воздействие погоды на сельское хозяйство, а также сбор данных, и конкретно упоминает изменение климата».

Лидер Союза обеспокоенных ученых прокомментировал: «Приятно видеть, что министр сельского хозяйства США под руководством министра Пердью , который ранее отрицал реальность изменения климата, признает, что сельское хозяйство вносит свой вклад в изменение климата, что также может быть частью решения». и должен адаптироваться ». в любом случае ^[12]

Сохраняются опасения по поводу сокращения научного финансирования Министерства сельского хозяйства США и потери научного потенциала в результате решения о перемещении Службы экономических исследований (ERS) и Национального института продовольствия и сельского хозяйства (NIFA) из региона Вашингтона. ^[12]

Неясно, как этот план повлияет на усилия по вовлечению фермеров в процесс связывания углерода . ^[12]

См. также

Изменение климата в США

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Центр климатических и энергетических решений. 2019. «Наука и воздействие». https://www.c2es.org/site/assets/uploads/2019/09/science-and-impacts.pdf
^ Jump up to: ^а ^б Национальная коалиция устойчивого сельского хозяйства. 2019. Сельское хозяйство и изменение климата: политические императивы и возможности, которые помогут производителям решить проблему. Вашингтон, округ Колумбия
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час USGCRP, 2017: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том II [Вуэбблс, Д.Д., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Д. Доккен, Б.С. Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, США, 470 стр., дои : 10.7930/J0J964J6 .
^ Эвич, Хелена Боттемиллер (19 сентября 2019 г.). «Демократы Сената опубликовали список климатических исследований, похороненных администрацией Трампа» . ПОЛИТИКА . Проверено 25 октября 2019 г.
^ Комитет Сената США по сельскому хозяйству, питанию и лесному хозяйству. «Рецензируемое исследование изменения климата, проведенное авторами Министерства сельского хозяйства США, январь 2017 г. – август 2019 г.» . Политик . Проверено 25 октября 2019 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, Офис программы по изменению климата (2013). «Изменение климата и сельское хозяйство в Соединенных Штатах: последствия и адаптация» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США . Технический бюллетень Министерства сельского хозяйства США, 1935 г., стр. 1–2. Архивировано из оригинала (PDF) 13 мая 2022 г. Проверено 15 октября 2019 г.
^ Карлайл, Лиз, Майва Монтенегро де Вит, Марсия С. Делонг, Аластер Айлс, Адам Кало, Кристи Гетц, Джоанна Ори, Кэтрин Манден-Диксон, Райан Галт, Бретт Мелоун, Реджи Нокс и Дэниел Пресс. 2019. «Переход к устойчивому сельскому хозяйству требует роста и поддержания экологически квалифицированной рабочей силы». Границы устойчивых продовольственных систем. https://doi.org/10.3389/fsufs.2019.00096
^ Jump up to: ^а ^б ^с Элиас, Э.Х.; Флинн, Р.; Идову, О.Дж.; Рейес, Дж.; Саного, С.; Шютте, Би Джей; Смит, Р.; Стил, К.; Сазерленд, К. Уязвимость сельскохозяйственных культур к погодным и климатическим рискам: анализ взаимодействующих систем и эффективность адаптации для устойчивого растениеводства. Устойчивое развитие 2019, 11 , 6619. два : 10.3390/su11236619
^ Васильев, Денис; Гринвуд, Сара (25 июня 2021 г.). «Роль изменения климата в сокращении количества опылителей в Северном полушарии недооценивается» . Наука об общей окружающей среде . 775 : 145788. Бибкод : 2021ScTEn.775n5788V . doi : 10.1016/j.scitotenv.2021.145788 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 33618305 . S2CID 232017603 . Проверено 20 октября 2022 г.
^ Jump up to: ^а ^б Персад Г.Г., Суэйн Д.Л., Куба К. и др. Межмодельное соглашение о прогнозируемых изменениях характеристик гидроклимата Калифорнии, имеющих решающее значение для управления водными ресурсами. Изменение климата 162, 1493–1513 (2020). https://doi.org/10.1007/s10584-020-02882-4
^ Jump up to: ^а ^б «Изменение климата и сельское хозяйство | Союз обеспокоенных ученых» . www.ucsusa.org . Проверено 9 мая 2021 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Гастин, Джорджина (08 февраля 2020 г.). «Готово ли Министерство сельского хозяйства США Трампа заняться проблемой изменения климата? Есть обнадеживающие признаки» . Новости климата изнутри . Архивировано из оригинала 28 октября 2020 г. Проверено 08 февраля 2020 г.

Внешние ссылки

В этой статье использованы общедоступные материалы из Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, Офис программы по изменению климата. Изменение климата и сельское хозяйство в США: последствия и адаптация (PDF) . Министерство сельского хозяйства США . Проверено 15 октября 2019 г.

[:02-1] Jump up to: ^а ^б Центр климатических и энергетических решений. 2019. «Наука и воздействие». https://www.c2es.org/site/assets/uploads/2019/09/science-and-impacts.pdf

[:12-2] Jump up to: ^а ^б Национальная коалиция устойчивого сельского хозяйства. 2019. Сельское хозяйство и изменение климата: политические императивы и возможности, которые помогут производителям решить проблему. Вашингтон, округ Колумбия

[:22-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час USGCRP, 2017: Специальный отчет по науке о климате: Четвертая национальная оценка климата, том II [Вуэбблс, Д.Д., Д.В. Фэйи, К.А. Хиббард, Д.Д. Доккен, Б.С. Стюарт и Т.К. Мэйкок (ред.)]. Программа исследования глобальных изменений США, Вашингтон, округ Колумбия, США, 470 стр., дои : 10.7930/J0J964J6 .

[4] Эвич, Хелена Боттемиллер (19 сентября 2019 г.). «Демократы Сената опубликовали список климатических исследований, похороненных администрацией Трампа» . ПОЛИТИКА . Проверено 25 октября 2019 г.

[5] Комитет Сената США по сельскому хозяйству, питанию и лесному хозяйству. «Рецензируемое исследование изменения климата, проведенное авторами Министерства сельского хозяйства США, январь 2017 г. – август 2019 г.» . Политик . Проверено 25 октября 2019 г.

[usdatechbull193522-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж Служба сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США, Офис программы по изменению климата (2013). «Изменение климата и сельское хозяйство в Соединенных Штатах: последствия и адаптация» (PDF) . Министерство сельского хозяйства США . Технический бюллетень Министерства сельского хозяйства США, 1935 г., стр. 1–2. Архивировано из оригинала (PDF) 13 мая 2022 г. Проверено 15 октября 2019 г.

[7] Карлайл, Лиз, Майва Монтенегро де Вит, Марсия С. Делонг, Аластер Айлс, Адам Кало, Кристи Гетц, Джоанна Ори, Кэтрин Манден-Диксон, Райан Галт, Бретт Мелоун, Реджи Нокс и Дэниел Пресс. 2019. «Переход к устойчивому сельскому хозяйству требует роста и поддержания экологически квалифицированной рабочей силы». Границы устойчивых продовольственных систем. https://doi.org/10.3389/fsufs.2019.00096

[:3-8] Jump up to: ^а ^б ^с Элиас, Э.Х.; Флинн, Р.; Идову, О.Дж.; Рейес, Дж.; Саного, С.; Шютте, Би Джей; Смит, Р.; Стил, К.; Сазерленд, К. Уязвимость сельскохозяйственных культур к погодным и климатическим рискам: анализ взаимодействующих систем и эффективность адаптации для устойчивого растениеводства. Устойчивое развитие 2019, 11 , 6619. два : 10.3390/su11236619

[9] Васильев, Денис; Гринвуд, Сара (25 июня 2021 г.). «Роль изменения климата в сокращении количества опылителей в Северном полушарии недооценивается» . Наука об общей окружающей среде . 775 : 145788. Бибкод : 2021ScTEn.775n5788V . doi : 10.1016/j.scitotenv.2021.145788 . ISSN 0048-9697 . ПМИД 33618305 . S2CID 232017603 . Проверено 20 октября 2022 г.

[:4-10] Jump up to: ^а ^б Персад Г.Г., Суэйн Д.Л., Куба К. и др. Межмодельное соглашение о прогнозируемых изменениях характеристик гидроклимата Калифорнии, имеющих решающее значение для управления водными ресурсами. Изменение климата 162, 1493–1513 (2020). https://doi.org/10.1007/s10584-020-02882-4

[:5-11] Jump up to: ^а ^б «Изменение климата и сельское хозяйство | Союз обеспокоенных ученых» . www.ucsusa.org . Проверено 9 мая 2021 г.

[:0-12] Jump up to: ^а ^б ^с Гастин, Джорджина (08 февраля 2020 г.). «Готово ли Министерство сельского хозяйства США Трампа заняться проблемой изменения климата? Есть обнадеживающие признаки» . Новости климата изнутри . Архивировано из оригинала 28 октября 2020 г. Проверено 08 февраля 2020 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]