Znajdź zawartość

Ocieplenie klimatu może już w przyszłej dekadzie wpłynąć na globalne uprawy kukurydzy i pszenicy, informują naukowcy z NASA na łamach Nature Food. To wcześniej niż dotychczas sądzono. Przy scenariuszu zakładającym utrzymującą się wysoką emisję dwutlenku węgla do końca wieku można spodziewać się spadku produkcji kukurydzy nawet o 24%, przy jednoczesnym wzroście produkcji pszenicy dochodzącym do 17%. Naukowcy wykorzystali najnowsze modele klimatyczne oraz modele rozwoju upraw, uwzględnili w nich projektowane zmiany temperatury, opadów oraz koncentracji dwutlenku węgla. Modele wykazały, że w ocieplającym się klimacie coraz trudniej będzie uprawiać kukurydzę w tropikach, ale powinien zwiększyć się zasięg występowania pszenicy. Nie spodziewaliśmy się tak znaczących zmian w porównaniu z poprzednimi tego typu projekcjami, które zostały wykonane w roku 2014, mówi główny autor badań Jonas Jägermeyr z NAA i Columbia University. Szczególnie zaskakujący jest olbrzymi spadek produkcji kukurydzy. Spadek o 20% może mieć poważne implikacje w skali całej planety, stwierdza uczony. Na potrzeby badań naukowy wykorzystali pięć modeli klimatycznych CMIP6. Każdy z nich w nieco inny sposób przedstawia reakcję klimatu Ziemi na dwutlenek węgla. Następnie dane z tych symulacji zostały użyte w roli danych wejściowych dla 12 modeli upraw opracowanych w ramach projektu AgMIP. Modele te pokazują, jak w skali globu rośliny uprawne reagują na zmiany temperatury, opadów czy koncentrację CO2 w atmosferze. W efekcie uzyskano 240 modeli opisujących, jak do końca wieku mogą wyglądać uprawy kukurydzy, pszenicy, soi oraz ryżu. Symulacje uwzględniały wyłącznie zmiany klimatu, nie brały pod uwagę dopłat do upraw, zmiany technik uprawy czy wprowadzanie nowych bardziej odpornych odmian. Zjawiska te są przedmiotem intensywnych badań i eksperci chcą je uwzględnić w przyszłych symulacjach. Symulacje dotyczące upraw soi oraz ryżu wykazały, że w niektórych miejscach dojdzie do spadku produkcji, jednak w skali globalnej różnice między modelami były na tyle duże, że nie udało się wyciągnąć z nich jakichś wiążących wniosków. Znacznie jaśniejszy obraz uzyskano odnośnie kukurydzy i pszenicy. Kukurydza uprawiana jest na całym świecie, a znaczną jej część uprawia się w pobliżu równika. W zawiązku ze znacznym wzrostem temperatur należy spodziewać się dużych spadków produkcji w Ameryce Północnej i Środkowej, Afryce Zachodniej, Azji Centralnej, Brazylii i w Chinach. Z kolei pszenica, która dobrze rośnie w temperaturach umiarkowanych, może zwiększyć swoje zasięgi. Można spodziewać się wzrostu jej produkcji w północnych częściach USA oraz w Kanadzie, na północy Chin, w Azji Centralnej, na południu Australii i w Afryce Wschodniej. Badacze zauważają, że temperatura to nie jedyny czynnik decydujący o plonach. Wyższa koncentracja dwutlenku węgla w atmosferze ma do pewnego stopnia pozytywny wpływ na fotosyntezę i retencję wody, zwiększa wydajność, ale dzieje się to kosztem zubożenia roślin o składniki odżywcze. Prowadzone już wcześniej eksperymenty wykazały, że zboża uprawiane w warunkach zwiększonej obecności CO2 tracą proteiny, a w innych roślinach ubywa żelaza i cynku. Przed trzema laty informowaliśmy o badaniach, z których wynikało, że utrata składników odżywczych przez rośliny uprawne spowoduje, że niedobory protein pojawią się u dodatkowych 150 milionów ludzi, a niedobory cynku dotkną dodatkowych 150-200 milionów ludzi. Ponadto około 1,4 miliarda kobiet w wieku rozrodczym i dzieci, które już teraz żyją w krajach o wysokim odsetku anemii, utracą ze swojej diety około 3,8% żelaza. Ponadto podniesiona koncentracja CO2 ma większy pozytywny wpływ na pszenicę niż na kukurydzę. Problemem mogą być jednak zmieniające się wzorce opadów oraz częstotliwość i czas trwania susz oraz fal upałów. Wyższe temperatury wydłużą też sezon upraw i przyspieszą dojrzewanie roślin. « powrót do artykułu

Kukurydza to jedno z najważniejszych zbóż ludzkości. Teraz, dzięki unikatowemu odkryciu dobrze zachowanych szczątków ludzkich dowiadujemy się, kiedy zaczęła ona stanowić podstawę ludzkiej diety. Naukowcy z University of New Mexico pracujący pod kierunkiem profesora Keitha Prufera opisali na łamach Science Advances wyniki swoich badań nad szkieletami znalezionymi w górach Maya w Belize. Udało się tam znaleźć miejsce pochówku, które było wykorzystywane przez ostatnich 10 000 lat. Eksperci mogli więc dokładnie sprawdzić, kiedy kukurydza została głównym produktem spożywczym Mezoameryki. Okazało się, że jeszcze 4700 lat temu na terenie dzisiejszego Belize kukurydza stanowiła około 30% diety, podczas gdy już 700 lat później jej udział w diecie wzrósł do 70%. Kukurydza została udomowiona przed około 9000 laty w dolinie rzeki Balsas w Meksyku. Mamy dowody na jej uprawę przed 6500 laty na nizinach i wiemy, że mniej więcej w tym samym czasie uprawy rozprzestrzeniają się wzdłuż wybrzeża Pacyfiku. Doktor Mark Robinson z University of Exter, który był współkierownikiem wykopalisk mówi, że w wilgotnym klimacie bardzo rzadko znajduje się dobrze zachowane ludzkie szczątki. Tym cenniejsze jest ostatnie znalezisko. To jedyny w neotropikach przykład miejsca pochówku, które było wykorzystywana przez 10 000 lat. Daje nam ono bezprecedensowy wgląd w zmiany diety w tym czasie, włączając w to wprowadzenie kukurydzy do diety. To pierwszy bezpośrednio dowód pokazujący, kiedy doszło do zmiany diety oraz w jakim tempie rosło znaczenie ekonomiczne i kulinarne kukurydzy, aż do tego stopnia, że roślina ta stała się centralnym elementem diety, ekonomii i życia religijnego, mówi Robinson. Naukowcy przebadali 44 szkielety pod kątem występowania w nich izotopu węgla i azotu. Były to zarówno szczątki mężczyzn, kobiet, jak i dzieci. Najstarsze kości datowano na okres 9600–8600 lat temu, a ludzi grzebano w badanym miejscu jeszcze przed 1000 lat. Analiza wykazała, że najwcześniej pochowani ludzie jedli głównie zioła, owoce, orzechy oraz mięso. Z czasem dieta się zmienia i już 4700 lat temu staje się bardzo zróżnicowana. Pojawiają się też pierwsze dowody na spożywanie kukurydzy. Izotopy znalezione w kościach dwóch niemowląt, które jeszcze ssały pierś, wskazują, że ich matki jadły dużo kukurydzy. W ciągu kolejnego tysiąclecia ludność adoptuje osiadły typ życia i zwiększa się udział kukurydzy w diecie. Już 4000 lat temu miejscowa ludność niemal całkowicie była zależna od kukurydzy, która stanowiła 70% diety. Wzrost konsumpcji kukurydzy wiązał się ze spadkiem konsumpcji mięsa. Uprawa kukurydzy przyczyniła się do zmian ludnościowych na całym kontynencie. Dzięki niej możliwe było powstanie wysoko zorganizowanych społeczeństw wraz z hierarchią. Doprowadziło to też do znaczących zmian środowiskowych. Wzrost spożycia kukurydzy wiąże się z wycinaniem i wypalaniem lasów oraz wzmożoną erozją gleby. Rozprzestrzenianie się upraw kukurydzy w Amerykach było prawdopodobnie powiązane z rozprzestrzenianiem się kultur, technologii i języków. Jeszcze zanim cywilizacja Majów osiągnęła szczyt swojego rozwoju, kukurydza była centralnym elementem zarówno życia codziennego jak i kosmologii. O tym, jak była ważna niech świadczy chociażby fakt, że zgodnie z własnymi wierzeniami Majowie zostali stworzeni z kukurydzy. « powrót do artykułu

Z pracy The Role of Diet in Resilence and Vulnerability to Climate Change among Early Agricultural Communities in the Maya Lowlands opublikowanej w Current Anthropology dowiadujemy się, że do upadku cywilizacji Majów mogło przyczynić się coraz większe zamiłowanie majańskiej elity do... kukurydzy. Rozrastanie się populacji oraz antropogeniczna degradacja środowiska spowodowana intensyfikacją rolnictwa w połączeniu z preferowaniem konkretnego rodzaju żywności doprowadziły do mniejszej elastyczności i mniej powstania mniej odpornego systemu. Jeśli zrozumiemy, jakie czynniki wpływają na elastyczność systemu, będziemy mogli zapobiec potencjalnym nagłym dramatycznym zmianom w świecie współczesnym, napisała jedna z autorek badań, Claire Ebert. Naukowcy zbadali szczątki 50 Majów pochodzących z Cahal Pech i okolic. Badanie radiowęglowe wykazało, że część pochówków odbyła się w latach 735–400 (okres preklasyczny) przed Chrystusem, a część pochodzi z lat 800–850 koniec okresu klasyczny) naszej ery. Dzięki badaniom stabilnych izotopów węgla i azotu w kościach udało się odtworzyć dietę każdej z tych osób oraz jej zmiany w czasie. Naukowców szczególnie interesowały rośliny korzystające z fotosyntezy C4 (cykl Hatcha-Slacka), w tym kukurydza. Okazało się, że w epoce preklasycznej i wczesnej klasycznej zarówno elity jak i poddani spożywali zróżnicowaną dietę. Oprócz kukurydzy często spożywali dzikie rośliny oraz mięso upolowanych zwierząt. Zdaniem Ebert to właśnie ta zróżnicowana dieta zapewniła społeczności Cahal Pech przetrwanie podczas wielkiej suszy, która dotknęła zamieszkane przez Majów niziny w latach 300–100 przed naszą erą. Z czasem jednak sytuacja uległa zmianie. Do czasów końca okresu klasycznego (750–900 po Chrystusie) populacja Majów się rozrosła, a wraz z nią pogłębiły się i wzmocniły podziały społeczne. Jednocześnie zintensyfikowano uprawę rolną, a Majowie w coraz większym stopniu polegali na uprawie kukurydzy. Ebert i jej koledzy zauważyli, że im bliżej Cahal Pech, a więc im bliżej centrum zamieszkanego przez elity, pochowano badane szczątki, tym większe spożycie kukurydzy. Wyniki naszych badań ujawniły wzorzec wysoce wyspecjalizowanych stabilnych izotopów węgla i azotu w kościach przedstawicieli elity pochodzących z późnego okresu klasycznego. Wzorzec ten odpowiada hiperspecjalistycznej diecie bazującej na kukurydzy, którą stosowano do samego końca, do opuszczenia tego miejsca. Naukowcy wysunęli przypuszczenie, że to właśnie oparcie diety na kukurydzy, która nie jest odporna na suszę, przyczyniło się do upadku Cahal Pech gdy pod koniec okresu klasyczego nastąpiła kolejna susza. « powrót do artykułu

Do 2040 roku dojdzie do znaczącej zmiany wzorca opadów na terenach uprawy pszenicy, soi, ryżu i kukurydzy. Jak wykazały badania przeprowadzone przez Międzynarodowe Centrum Rolnictwa Tropikalnego (Centro Internacional de Agricultura Tropical – CIAT), zmian należy się spodziewać, nawet jeśli zostaną spełnione warunki paryskiego porozumienia klimatycznego i dojdzie do redukcji emisji dwutlenku węgla. Autorzy badań, opublikowanych w PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences), informują, że w ciągu 2 dekad należy się spodziewać, że nawet 14% terenów, gdzie uprawiane są pszenica, soja, ryż i kukurydza będzie bardziej suchych, a 31% – bardziej wilgotnych. Zmniejszą się opady nad obszarami uprawnymi w południowo-zachodniej Australii, południowej Afryce, południowo-zachodniej Ameryce Południowej, środkowym Meksyku oraz w basenie Morza Śródziemnego. Bardziej wilgotno będzie w Kanadzie, Rosji, Indiach i na wschodzie USA. Wspomniane cztery rośliny dostarczają ludzkości aż 40% kalorii. Specjaliści z CIAT ostrzegają, że właściciele pól już teraz powinni rozpocząć inwestycje, by przygotować się na zmiany wzorców opadów. Te i tak zajdą, nawet jeśli ludzkość zredukowałaby emisję gazów cieplarnianych. Przy scenariuszu wysokiej emisji większość regionów ma 2 dekady na przygotowanie się do zmian, przy niskiej emisji będzie to o 2-3 dekady więcej. Zmniejszenie opadów jest spodziewane na polach wielu ważnych producentów pszenicy. W Australii dotknie ono 27% upraw pszenicy, w Algierii będzie to 100% upraw, w Maroko 91%. Odczują je też producenci w RPA (79% upraw), Meksyku (74%), Hiszpanii (55%), Chile (40%), Turcji (28%), Włoszech (20%), Egipcie (15%) i innych krajach. "Nasze przewidywania są raczej ostrożne co do tempa zmian. Ponadto zauważalne zmiany w opadach to nie tylko problem dla rolnictwa, ale dla całego systemu zarządzania zasobami wodnymi, więc nasze badania dotyczą też innych dziedzin życia", mówi główna autorka badań, Maisa Rojas z Universidad de Chile. Naukowców najbardziej zaskoczyło tempo zmian. Okresem bazowym, do którego porównywano wyniki badań, były lata 1986–2005. Okazuje się, że już teraz w Rosji, Norwegii, Kanadzie i częściach wschodniego wybrzeża USA mamy do czynienia z zupełnie innymi wzorcami opadów niż wówczas. Naukowcy twierdzą, że aż 36% obszarów uprawnych doświadczy zwiększonych opadów. Rolnicy będą mieli do czynienia z innymi warunkami uprawy niż te, do których są przyzwyczajeni. To będzie warunki całkowicie wykraczające poza historyczne normy, a już teraz wielu rolników ma problemy z olbrzymią zmiennością warunków klimatycznych, mówi Julian Ramirez-Villegas. Najbardziej zaludnione kraje świata, Chiny i Indie, znajdą się w grupie, w której pola uprawne będą w przyszłości znacznie bardziej wilgotne niż dotychczas. Podobnych warunków doświadczą inni wielcy producenci ryżu, jak Japonia, Korea i Filipiny. Także rolnicy w północnej Europie, USA, Kanady i Rosji będą musieli zmierzyć się z dodatkową ilością wody opadającą na uprawy pszenicy. Naukowcy nie potrafią przewidzieć, jak zmiany odbiją się plonach. Żywności może być więcej, ale może być jej też mniej. Dużo zależy od tego, na ile ludzkość będzie w stanie przygotować się na zmiany. « powrót do artykułu