Фермерская проблема изменения климата: низкая урожайность или нестабильность доходов

Согласно новому исследованию, проведенному исследователями из Корнелльского университета и Университета штата Вашингтон, из-за изменения климата некоторые фермеры столкнутся с трудной загадкой: либо рискуйте большей волатильностью доходов, либо живите с более предсказуемым снижением урожайности, сообщает сайт nexusrus.com.

Поскольку нехватка воды и более высокие температуры снижают урожайность в регионах, которые сильно зависят от сезонного снегопада, выбор использования более устойчивых к засухе сортов сельскохозяйственных культур обходится дорого, согласно модельным прогнозам, подробно изложенным в документе «Водные права в форме урожайности и доходов урожая». Волатильность компромисса для адаптации в снежозависимых системах ", опубликовано 10 июня в Nature Communications .

В исследовании изучался бассейн реки Якима в Вашингтоне, где сложная комбинация снега, водохранилищ и прав на воду контролирует наличие поливной воды. Эта вода диктует успех некоторых крупнейших в США производителей пшеницы, кукурузы, картофеля, груш, вишни, винограда, яблок и хмеля. При надлежащем снегопаде и таянии общая производительность сельского хозяйства в бассейне может достигать более 4 миллиардов долларов в год.

Исследовательская группа стремилась определить количество прямого и косвенного воздействия изменения климата на орошаемое земледелие в бассейне. Исследователи также хотели узнать, могут ли устойчивые к засухе сорта сельскохозяйственных культур помочь восстановить урожайность во время засухи.

Моделирование климатических рисков - специальность Патрика Рида, профессора инженерных наук Джозефа С. Форда в Школе гражданского и экологического строительства Корнелла. В этом совместном исследовании группа Рида основывалась на предыдущих исследованиях в Университете штата Вашингтон, которые разработали платформу моделирования, связывающую рост и развитие сельскохозяйственных культур, гидрологию поверхности суши и процессы в речной системе. Модель имитирует работу плотины и определяет приоритет распределения воды между различными секторами в бассейне реки Якима.

Команда обнаружила, что более высокий уровень нехватки воды и температуры привели к снижению урожайности, как и ожидалось, сказал Кейван Малек, постдокторский исследователь в группе Рида и ведущий автор исследования.

«Тем не менее, модели показывают, что годовая изменчивость ожидаемых урожаев уменьшается, потому что разница между лучшим и худшим урожаями уменьшается», - сказал Малек. «Хотя это не является положительным результатом, межгодовые колебания доходов от урожая очень важны в том, как программы страхования урожая уравновешивают колебания доходов».

Затем команда использовала свою модель для изучения потенциала новых засухоустойчивых сортов сельскохозяйственных культур, которые, как ожидается, улучшат годовые урожаи в условиях изменения климата. Результаты показали, что, хотя эти сорта могут значительно улучшить среднюю урожайность, фермеры также могут испытывать гораздо более высокую волатильность доходов от растениеводства.

«Типичная и лучшая годовая урожайность намного выше», - говорит Дженнифер Адам, заслуженный профессор инженерных наук в университете штата Вашингтон и соавтор исследования. «Но изменение климата по-прежнему может вызвать сильные засухи, когда нынешние водохозяйственные учреждения в бассейне реки Якима просто не могут обеспечить достаточное количество воды, и налицо серьезные неурожаи».

Исследователи утверждают, что наилучшие результаты для урожайности и волатильности доходов должны быть достигнуты при одновременном улучшении сортов сельскохозяйственных культур - например, путем сохранения агробиоразнообразия - и в системах водоснабжения, таких как улучшение водохозяйственных учреждений и инфраструктуры.

По словам исследователей, важно тщательно фиксировать специфические ограничения управления в снежно-зависимом регионе, в то же время проявляя новаторство в стратегиях адаптации к климату.

«В противном случае системы могут непреднамеренно нарушить баланс, поскольку они компенсируют улучшение средней урожайности и волатильности доходов фермеров», - сказал Рид.

Исследование было поддержано программой «Инновации в Национальном фонде науки» в программе «Связи продовольственных, энергетических и водных систем».