Zmena podnebia a poľnohospodárstvo - zmena podnebia

Obsah

  • 1 teploty
  • 2 zrážky
  • 3 extrémne udalosti
  • 4 regionálne rozdiely
  • 5 dôkazov
  • 6 webových odkazov
  • 7 Oznámenie o licencii

1 teploty

zmena

Rast plodín je regulovaný fotosyntézou, ktorá absorbuje oxid uhličitý z atmosféry a využíva ho na výrobu biomasy. Rýchlosť fotosyntézy závisí okrem iného od teplotných podmienok atmosféry. Rastliny začínajú rásť a vyvíjať sa až pri teplotách nad 0 ° C. Keď teplota stúpa, rýchlosť fotosyntézy sa zrýchľuje na optimálnu teplotu. Potom sa rast opäť zníži, kým sa nedosiahne teplotné maximum. Pri vyšších teplotách sa enzýmový systém ničí a dochádza k bunkovej smrti. Proti fotosyntéze pôsobí dýchanie oxidu uhličitého, ktorý tiež závisí od teploty. Na rozdiel od fotosyntézy sa dýchanie stabilne zvyšuje s teplotou. Maximálna produkcia v kultúrnych rastlinách sa dosahuje pri teplotách, pri ktorých je fotosyntéza čo najvyššia a dýchanie čo najnižšie. Pre väčšinu plodín strednej šírky, ako je pšenica, zemiaky, kukurica a ďalšie, je toto rozpätie medzi 18 ° C a 25 ° C. [1]

Predĺženie času rastu nemá pozitívne účinky na všetky rastliny. Profitujú z toho rastliny s dlhým obdobím rastu, ako je kukurica, proso a cukrová repa. V prípade mnohých druhov obilia však zrýchlenie vegetačného obdobia vedie k zníženiu výnosov, pretože sa skracuje fáza plnenia obilia. Zvýšenie teploty v zimných mesiacoch môže mať negatívne následky na ozimné obilniny, pretože táto kultivovaná plodina vyžaduje pre optimálny vývoj určité minimálne teploty v chladnom období. [2]

2 zrážky

Pre rast rastlín sú nevyhnutné nielen určité teplotné rozsahy, ale aj dostatočné množstvo vody. To sa dá získať priamo zo zrážok alebo z umelého zavlažovania, ktoré však závisí aj od zrážok v strednom období, s výnimkou prípadov, keď sa získavajú z fosílnych podzemných vôd. Zatiaľ čo rastliny rastú v pomerne širokom teplotnom rozmedzí, sú rastliny veľmi citlivé na nedostatočné zrážky. Dôležité sú nielen samotné zrážky, ale aj teplota, pôda a typ rastliny. Pri vyšších teplotách sa spadnuté zrážky z pôdy aj z rastliny vo veľkej miere odparujú a nie sú k dispozícii pre metabolické procesy. Zvýšenie teploty o 1 ° C zvyšuje rýchlosť odparovania o 5%.

Ďalším kritickým faktorom je schopnosť pôdy zadržiavať vodu. Podľa povahy pôdy môžu zrážky odtekať z povrchu, rýchlo presakovať alebo sa z väčšej časti ukladať a absorbovať koreňmi rastliny. Napríklad v piesočnatých pôdach voda rýchlo vsakuje do hlbín a už nie je k dispozícii pre korene rastliny. To má priamy vplyv na fotosyntézu a výťažok. Môže to mať vplyv aj na kvalitu produktu. A keď je pôdna vlhkosť nízka, živiny sú menej dostupné. Obnovu podzemných vôd ovplyvňujú aj zmenené zrážkové podmienky. Okrem toho existujú nižšie objemy odtoku z riek, ktoré sú ohrozené zmenami podnebia v stredných zemepisných šírkach v lete a na jar (tiež pohybom topenia snehu vpred). [3]

Jednotlivé plodiny potrebujú rôzne množstvá vody, čiastočne v závislosti od času rastu. Napríklad zimné obilniny konzumujú menej vody ako letné obilniny a listové plody zase vďaka dlhému vegetačnému obdobiu viac ako obilniny. Pre rast rastlín má preto veľký význam, keď padajú zrážky, či už v zime, keď je príliš chladno na rast mnohých rastlín v stredných a vyšších zemepisných šírkach, alebo lepšie povedané v lete, hlavné vegetačné obdobie v miernom a chladnom podnebí.

Všeobecne sa očakáva, že globálne otepľovanie posilní vodný cyklus. To znamená na jednej strane vyššie zrážky, ale na druhej strane vyššie rýchlosti odparovania. Nárast zrážok a odparovania nebude rovnomerne rozložený priestorovo a časovo. Celoročné zrážky budú pribúdať iba vo vyšších zemepisných šírkach a v niektorých tropických oblastiach. V stredných zemepisných šírkach je pravdepodobnejšie, že v zime budú zrážky pribúdať, ale v lete ubúdať. A v subtrópoch, napríklad v stredomorskej oblasti, možno očakávať celoročný pokles zrážok, aj keď v lete to bude obzvlášť výrazné. To predstavuje vážne problémy pre poľnohospodárstvo, najmä v subtrópoch, ale aj v stredných zemepisných šírkach. Vegetačné obdobie sa napríklad zníži v stredomorskom regióne a suchších oblastiach juhovýchodnej Európy napriek rastúcim teplotám v dôsledku väčšieho sucha. Severovýchodná Brazília, Karibik, Južná Afrika a stredná Ázia sú tiež veľmi ohrozené oblasti.

Z dôvodu zvyšujúceho sa počtu obyvateľov bude v nasledujúcich desaťročiach potreba vody pre poľnohospodársku výrobu opäť silne stúpať. Bude to platiť ešte viac, ak sa majú dosiahnuť ciele stanovené Svetovou potravinovou organizáciou (FAO), spočívajúce v znížení počtu podvýživených ľudí na celom svete do roku 2015 na polovicu a odstránení chudoby do roku 2030 a 2050. Už v 20. storočí sa dopyt po poľnohospodárskej vode v rokoch 1960 až 2002 zvýšil z 1 000 km 3 ročne na viac ako 4 000 km 3 ročne. Do roku 2030 by sa muselo opäť zdvojnásobiť. Najmä v tých regiónoch, v ktorých si dopyt vyžaduje najväčší nárast v dôsledku neistej situácie obyvateľstva, v Afrike na juh od Sahary a v južnej Ázii sa predpoklady na dosiahnutie stanovených cieľov zvyknú zhoršovať v dôsledku zmeny podnebia.

3 extrémne udalosti

Extrémne udalosti, ako sú vlny horúčav, sucho alebo silné zrážky, majú vážnejší a priamy dopad na poľnohospodárstvo ako postupné zmeny klimatických podmienok, ktorým sa môžu do istej miery prispôsobiť plodiny aj výrobné metódy. Celosvetovo majú najmä dlhotrvajúce suchá katastrofické následky pre poľnohospodárstvo, ako napríklad misa na prach na Veľkých nížinách Severnej Ameriky v 30. rokoch alebo sucho v Sahele v západnej Afrike v 70. a 80. rokoch. Dust Bowl svojimi prachovými búrkami zničil početné plodiny a zahnal farmárov do záhuby. Sahelské sucho viedlo k ničivému hladomoru a mnohých ľudí priviedlo k ochrane životného prostredia.

Vlna horúčav v roku 2003 v Európe, ktorá sa všeobecne považuje za predzvesť budúcich klimatických podmienok, viedla nielen k tisíckam úmrtí a násilným lesným požiarom, ale vážne zasiahla aj poľnohospodárstvo. Okrem vysokých teplôt v júli a auguste mala vplyv aj skutočnosť, že mnohé regióny boli od februára 2003 extrémne suché. Sucho spôsobuje uzavretie priedušiek, aby sa zabránilo strate vody. Tým sa zabráni transpirácii a tým ochladeniu na povrchu listu, čo zvýši rýchlosť dýchania. Korene rastlín sú tiež citlivé na vysoké teploty pôdy a suchosť pôdy. Poľnohospodárske plodiny však reagujú na tepelný stres odlišne.

Celkovo škody spôsobené suchom a lesnými požiarmi v západnej a strednej Európe dosiahli asi 13 miliárd eur. [4] Francúzsko a Taliansko boli obzvlášť ťažko zasiahnuté sumou približne 4 miliardy eur, ale nemecké poľnohospodárstvo tiež utrpelo stratu 1,5 miliardy eur. Účinky na dodávku krmiva pre dobytok boli obzvlášť silné, s deficitom napríklad 30% v Nemecku a 60% vo Francúzsku. Pšenica a kukurica však tiež značne trpeli suchom.

V Nemecku predstavovali straty na výnosoch pre jednotlivé výrobky až 20%. [5] Postihnuté bolo najmä chov pasienkov s poklesom výnosov o 1/5. Znížila sa však aj úroda zemiakov o 16%. Výnosy ozimnej pšenice sa znížili o 12% a úrody jabĺk o 5%. Aj keď sa objem úrody vína znížil o 11%, podiel kvalitných vín sa zvýšil o 13%.

Okrem tepla a sucha môžu mať silné zrážky aj nepriaznivé účinky na poľnohospodárstvo. Povodne môžu viesť k zaplaveniu poľnohospodárskych oblastí a zamokreniu. Okrem toho sa z pôdy môžu vyplaviť živiny a môže sa zvýšiť erózia.

4 regionálne rozdiely

Globálne otepľovanie významne posunie teplotné rozsahy, v ktorých je možná kultivácia v stredných a vyšších zemepisných šírkach smerom k pólom a nahor. Napríklad na severnej pologuli sa klimatické pásmo miernych šírok rozšíri výrazne na sever, teda na Sibír a na sever Kanady. Okrem toho v stredných a vyšších zemepisných šírkach, ak je dostatok zrážok, sa tiež výrazne zvýši dĺžka vegetačného obdobia. Rastliny začnú strieľať listy skôr na jar a neskôr na jeseň zastavia fotosyntézu. Oblasti vysokých zemepisných šírok s obdobím rastu menej ako 120 dní v roku sa do konca 21. storočia zmenšia asi o 20%. Na druhej strane je pravdepodobné, že v subtropoch sa čas rastu zníži, pretože tu treba počítať s dlhšími suchými obdobiami. [6]

Štúdia zmeny ornej pôdy v dôsledku zmeny podnebia vedie k záveru, že tieto oblasti sa budú zmenšovať v dolných a stredných zemepisných šírkach, ale budú sa rozširovať vo vyšších zemepisných šírkach severnej pologule. [7] Celkovo sa orná pôda v súčasnosti s rozlohou približne 50 miliónov km 2 mierne znižuje podľa scenára A1B a mierne rastie podľa scenára B1. Podľa týchto výpočtov by sa malo podľa scenára a metódy výpočtu očakávať nárast Ruska (o 37 - 67%), severnej Číny (22 - 36%) a USA (4 - 17%). V Afrike možno očakávať pokles o 0,5 - 18, respektíve o 1 - 21%. Aj pre Európu sa predpovedajú straty ornej pôdy na úrovni 11 - 17% a pre Indiu na úrovni 1,7 - 3,6%.

5 dôkazov

  1. ↑ Frank-Michael Chmielewski (2007): Dopady klimatických zmien na poľnohospodárstvo a lesníctvo, in: Wilfried Endlicher, Friedrich-Wilhelm Gerstengarbe: Der Klimawandel - Insights, Retrospects and Outlooks, s. 75-85
  2. ↑ Marc Zebisch; Torsten Grothmann; Dagmar Schröterová; Clemens Hasse; Uta Fritsch; Wolfgang Cramer (2005): Zmena podnebia v Nemecku - zraniteľnosť a adaptačné stratégie systémov citlivých na podnebie (Federálna agentúra pre životné prostredie)
  3. ↑ Michaela Schaller a Hans-Joachim Weigel (2007): Analýza stavu techniky v oblasti dopadov zmeny podnebia na nemecké poľnohospodárstvo a adaptačné opatrenia, poľnohospodársky výskum, špeciálne vydanie 316
  4. ↑ COPA-COGECA (2003): Hodnotenie účinkov horúčav a sucha z leta 2003 na poľnohospodárstvo a lesníctvo
  5. ↑ Michaela Schaller a Hans-Joachim Weigel (2007): Analýza stavu techniky v oblasti dopadov zmeny podnebia na nemecké poľnohospodárstvo a adaptačné opatrenia, poľnohospodársky výskum, špeciálne vydanie 316
  6. ^ Fischer, G., M. Shah a H. van Velthuizen (2002): Zmena podnebia a poľnohospodárska zraniteľnosť, Johannesburg
  7. ↑ Xiao Zhang a Ximing Cai (2011): Dopady zmeny podnebia na dostupnosť globálnej poľnohospodárskej pôdy, Listy o environmentálnom výskume 6, doi: 10.1088/1748-9326/6/1/014014

6 webových odkazov

  • Článok DWD o klíme a poľnohospodárstve
  • Odparovanie a zmena podnebia - vplyv na poľnohospodárstvo DWD článok
  • Zmena podnebia a perspektívy poľnohospodárstva v metropolitnom regióne Hamburg
  • Online databáza KLIMAPS-JKI o dopadoch zmeny podnebia na poľnohospodárstvo, najmä na ochranu plodín. KLIMAPS-JKI je neustále aktualizovaný odborníkmi.

7 Oznámenie o licencii

Tento článok je založený na článku Zmena podnebia a poľnohospodárstvo z encyklopédie Wikipedia zadarmo a je licencovaný podľa licencie „Creative Commons Attribution/Share Alike“. Zoznam autorov je k dispozícii na Wikipédii.