El cambio climático tiene numerosos efectos sobre la agricultura , muchos de los cuales dificultan que las actividades agrícolas proporcionen seguridad alimentaria mundial . El aumento de las temperaturas y los patrones climáticos cambiantes a menudo dan lugar a menores rendimientos de los cultivos debido a la escasez de agua causada por sequías , olas de calor e inundaciones . [5] Estos efectos del cambio climático también pueden aumentar el riesgo de que varias regiones sufran pérdidas de cosechas simultáneas . Actualmente, este riesgo se considera poco común, pero si estas pérdidas de cosechas simultáneas ocurrieran, tendrían consecuencias significativas para el suministro mundial de alimentos. [6] [7] También se espera que muchas plagas y enfermedades de las plantas se vuelvan más frecuentes o se propaguen a nuevas regiones. También se espera que el ganado del mundo se vea afectado por muchos de los mismos problemas, desde un mayor estrés térmico hasta escasez de alimentos para animales y la propagación de parásitos y enfermedades transmitidas por vectores . [5] : 746
El aumento del nivel de CO 2 atmosférico debido a las actividades humanas (principalmente la quema de combustibles fósiles ) provoca un efecto de fertilización del CO 2 . Este efecto compensa una pequeña parte de los efectos perjudiciales del cambio climático en la agricultura. Sin embargo, se produce a expensas de niveles más bajos de micronutrientes esenciales en los cultivos. [5] : 717 Además, la fertilización con CO 2 tiene poco efecto en los cultivos C4 como el maíz . [8] En las costas, se espera que se pierda algo de tierra agrícola por el aumento del nivel del mar , mientras que el derretimiento de los glaciares podría resultar en una menor disponibilidad de agua de riego . [9] Por otro lado, puede haber más tierra cultivable disponible a medida que la tierra congelada se descongele. Otros efectos incluyen la erosión y los cambios en la fertilidad del suelo y la duración de las temporadas de crecimiento. Además, las bacterias como la Salmonella y los hongos que producen micotoxinas crecen más rápido a medida que el clima se calienta. Su crecimiento tiene efectos negativos en la seguridad alimentaria , la pérdida de alimentos y los precios . [5]
Se han realizado numerosas investigaciones sobre los efectos del cambio climático en cultivos individuales, en particular en los cuatro cultivos básicos : maíz , arroz , trigo y soja . Estos cultivos son responsables de alrededor de dos tercios de todas las calorías consumidas por los seres humanos (tanto directa como indirectamente como alimento para animales). [10] La investigación investiga importantes incertidumbres, por ejemplo, el crecimiento futuro de la población , que aumentará la demanda mundial de alimentos en el futuro previsible. [11] El futuro grado de erosión del suelo y agotamiento de las aguas subterráneas son otras incertidumbres. Por otro lado, una serie de mejoras en los rendimientos agrícolas, conocidas colectivamente como la Revolución Verde , ha aumentado los rendimientos por unidad de superficie terrestre entre un 250% y un 300% desde 1960. Es probable que parte de ese progreso continúe. [5] : 727
El consenso científico es que la seguridad alimentaria mundial cambiará relativamente poco en el corto plazo. Entre 720 y 811 millones de personas estaban desnutridas en 2021, y alrededor de 200.000 personas se encontraban en un nivel catastrófico de inseguridad alimentaria. [12] Se espera que el cambio climático agregue entre 8 y 80 millones de personas adicionales que corren riesgo de padecer hambre para 2050. El rango estimado depende de la intensidad del calentamiento futuro y de la eficacia de las medidas de adaptación . [5] : 717 El crecimiento de la productividad agrícola probablemente habrá mejorado la seguridad alimentaria de cientos de millones de personas para entonces. [13] [11] Las predicciones que llegan más lejos en el futuro (hasta 2100 y más allá) son raras. Existe cierta preocupación por los efectos sobre la seguridad alimentaria de fenómenos meteorológicos más extremos en el futuro. [14] [15] [16] Sin embargo, en esta etapa no hay expectativas de una hambruna mundial generalizada debido al cambio climático dentro del siglo XXI. [17] [18]
La agricultura es sensible al clima, y los grandes eventos como las olas de calor , las sequías o las fuertes lluvias (también conocidas como extremos de baja y alta precipitación ) pueden causar pérdidas sustanciales. Por ejemplo, es muy probable que los agricultores de Australia sufran pérdidas durante las condiciones climáticas de El Niño , mientras que la ola de calor europea de 2003 provocó 13 mil millones de euros en pérdidas agrícolas no aseguradas. [21] Se sabe que el cambio climático aumenta la frecuencia y la gravedad de las olas de calor y hace que las precipitaciones sean menos predecibles y más propensas a los extremos, pero como la atribución del cambio climático todavía es un campo relativamente nuevo, a menudo es difícil conectar los eventos climáticos específicos y los déficit que causan con el cambio climático sobre la variabilidad natural. Las excepciones incluyen África occidental , donde se encontró que la intensificación inducida por el clima del clima extremo ya había disminuido los rendimientos del mijo en un 10-20%, y los rendimientos del sorgo en un 5-15%. De manera similar, se encontró que el cambio climático había intensificado las condiciones de sequía en el sur de África en 2007, lo que elevó los precios de los alimentos y causó una "inseguridad alimentaria aguda" en el país de Lesotho . La agricultura en el sur de África también se vio afectada negativamente por la sequía después de que el cambio climático intensificara los efectos del fenómeno de El Niño de 2014-2016 . [5] : 724
En Europa , entre 1950 y 2019, los extremos de calor se han vuelto más frecuentes y también más probables de ocurrir consecutivamente, mientras que los extremos de frío han disminuido. Al mismo tiempo, se encontró que Europa del Norte y gran parte de Europa del Este experimentaron precipitaciones extremas con mayor frecuencia, mientras que el Mediterráneo se vio más afectado por la sequía . [22] De manera similar, se encontró que la gravedad de los efectos de las olas de calor y la sequía en la producción agrícola europea se triplicó en un período de 50 años, de pérdidas del 2,2% durante 1964-1990 a pérdidas del 7,3% en 1991-2015. [23] [19] En el verano de 2018, las olas de calor probablemente vinculadas al cambio climático redujeron en gran medida el rendimiento promedio en muchas partes del mundo, especialmente Europa. Durante el mes de agosto, más pérdidas de cosechas resultaron en un aumento de los precios mundiales de los alimentos . [24]
Por otra parte, las inundaciones, a menudo vinculadas al cambio climático, también han tenido efectos adversos notables en la agricultura en los últimos años. En mayo de 2019, las inundaciones acortaron la temporada de siembra de maíz en el Medio Oeste de Estados Unidos , reduciendo el rendimiento proyectado de 15 mil millones de bushels a 14,2. [25] Durante las inundaciones europeas de 2021 , las estimaciones apuntaron a graves daños al sector agrícola de Bélgica, uno de los países más afectados por las inundaciones, incluidos efectos a largo plazo como la erosión del suelo . [26] En China , una investigación de 2023 encontró que las lluvias extremas habían costado al país alrededor del 8% de su producción de arroz durante las dos décadas anteriores. Esto se consideró comparable a las pérdidas causadas por el calor extremo durante este período. [27]
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Los cambios en la temperatura y los patrones climáticos alterarán las áreas adecuadas para la agricultura. [30] La predicción actual es que las temperaturas aumentarán y las precipitaciones disminuirán en las regiones áridas y semiáridas ( Medio Oriente , África , Australia , suroeste de los Estados Unidos y sur de Europa ). [30] [31] Además, los rendimientos de los cultivos en las regiones tropicales se verán afectados negativamente por el aumento moderado proyectado de la temperatura (1-2 °C) que se espera que ocurra durante la primera mitad del siglo. [21] Durante la segunda mitad del siglo, se proyecta que un mayor calentamiento disminuya los rendimientos de los cultivos en todas las regiones, incluidos Canadá y el norte de los Estados Unidos . [31] Muchos cultivos básicos son extremadamente sensibles al calor y cuando las temperaturas superan los 36 °C (97 °F), las plántulas de soja mueren y el polen del maíz pierde su vitalidad. [32] [33]
Las temperaturas invernales más altas y más días sin heladas en algunas regiones pueden ser actualmente disruptivas, ya que pueden causar un desajuste fenológico entre el tiempo de floración de las plantas y la actividad de los polinizadores , amenazando su éxito reproductivo. [34] Sin embargo, a largo plazo, darían como resultado temporadas de crecimiento más largas . [35] [36] Por ejemplo, un estudio de 2014 encontró que los rendimientos del maíz en la región de Heilongjiang de China aumentaron entre un 7 y un 17% por década como resultado del aumento de las temperaturas. [37] Por otro lado, un metaanálisis del año 2017 que comparó datos de cuatro métodos diferentes para estimar el efecto del calentamiento (dos tipos de modelo climático, regresiones estadísticas y experimentos de campo donde la tierra alrededor de ciertos cultivos se calentó en una cierta cantidad para compararlos con los controles) concluyó que a escala global, el calentamiento por sí solo tiene efectos negativos consistentes en los rendimientos de los cuatro cultivos más importantes, lo que sugiere que cualquier aumento se debe a los cambios en las precipitaciones y al efecto de la fertilización del CO2 . [10]
En general, el rango de temperatura ambiente preferido para los animales domésticos es entre 10 y 30 °C (50 y 86 °F). [39] : 747 De manera muy similar a cómo se espera que el cambio climático aumente el confort térmico general para los humanos que viven en las regiones más frías del mundo, [40] el ganado en esos lugares también se beneficiaría de inviernos más cálidos. [41] Sin embargo, en todo el mundo, el aumento de las temperaturas de verano, así como las olas de calor más frecuentes e intensas, tendrán efectos claramente negativos, elevando sustancialmente el riesgo de que el ganado sufra estrés térmico . En el escenario de cambio climático de mayores emisiones y mayor calentamiento, SSP5-8.5 , "el ganado vacuno, ovino, caprino, porcino y avícola en las latitudes bajas enfrentarán entre 72 y 136 días adicionales por año de estrés extremo por el calor y la humedad elevados". [39] : 717
En Jamaica , considerada representativa de la región del Caribe , todos los animales de ganado, excepto las gallinas ponedoras, ya están expuestos a un estrés térmico "muy severo" en el clima actual, y los cerdos están expuestos a él al menos una vez al día durante los 5 meses de verano y principios de otoño, mientras que los rumiantes y los pollos de engorde solo evitan la exposición diaria a un estrés térmico muy severo durante el invierno. Se ha proyectado que incluso con un calentamiento global de 1,5 °C (2,7 °F), el estrés térmico "muy severo" se convertiría en un evento diario para los rumiantes y los pollos de engorde . Con un aumento de 2 °C (3,6 °F), se sentiría durante más tiempo y los sistemas de enfriamiento extensivos probablemente se convertirían en una necesidad para la producción ganadera en el Caribe. Con un aumento de 2,5 °C (4,5 °F), solo las gallinas ponedoras evitarían la exposición diaria a un estrés térmico "muy severo" durante los meses de invierno. [38]
Los estudios sobre el estrés térmico y el ganado se han centrado históricamente en el ganado vacuno, ya que a menudo se lo mantiene al aire libre y, por lo tanto, está expuesto inmediatamente a los cambios en el clima. Por otro lado, un poco más del 50% de toda la producción porcina y el 70% de toda la producción avícola en todo el mundo se originó a partir de animales mantenidos completamente en edificios confinados incluso alrededor de 2006, y se esperaba que las cifras brutas aumentaran entre 3 y 3,5 veces para los cerdos, entre 2 y 2,4 veces para las gallinas ponedoras y entre 4,4 y 5 veces para los pollos de engorde . Históricamente, el ganado en estas condiciones se consideraba menos vulnerable al calentamiento que los animales en áreas al aire libre debido a que habitaban edificios aislados, donde se utilizan sistemas de ventilación para controlar el clima y aliviar el exceso de calor. Sin embargo, en las regiones de latitudes medias históricamente más frías , las temperaturas interiores ya eran más altas que las temperaturas exteriores incluso en verano, y como el aumento de la calefacción excede las especificaciones de estos sistemas, los animales confinados quedan más vulnerables al calor que los que se mantienen al aire libre. [42]
Tanto las sequías como las inundaciones contribuyen a la disminución de los rendimientos de los cultivos . En promedio, el cambio climático aumenta la cantidad total de agua contenida en la atmósfera en un 7% por cada 1 °C (1,8 °F), lo que aumenta las precipitaciones . [44] [45] Sin embargo, este aumento de las precipitaciones no se distribuye uniformemente en el espacio ( los patrones de circulación atmosférica ya hacen que diferentes áreas reciban diferentes cantidades de lluvia) o en el tiempo: las fuertes lluvias, con el potencial de causar inundaciones, se vuelven más frecuentes. Esto significa que en el probable escenario de cambio climático de rango medio , [46] [47] SSP2-4.5, los eventos de precipitación a nivel mundial serán más grandes en un 11,5%, pero el tiempo entre ellos aumentará en un promedio de 5,1%. En el escenario de emisiones más altas SSP5-8.5 , habrá un aumento del 18,5% en el tamaño de los eventos y del 9,6% en la duración entre ellos. Al mismo tiempo, las pérdidas de agua de las plantas a través de la evotranspiración aumentarán casi en todas partes debido a las temperaturas más altas. [43] Si bien el efecto de fertilización del CO2 también reduce dichas pérdidas por parte de las plantas, depende del clima de la zona qué efecto predominará. Por ello, la sequía de 2020-2023 en el Cuerno de África se ha atribuido principalmente al gran aumento de la evotranspiración, que exacerbó el efecto de la persistente escasez de precipitaciones, que habría sido más manejable en el clima preindustrial más frío. [3]
En total, esto significa que las sequías han estado ocurriendo con mayor frecuencia en promedio debido al cambio climático. África, el sur de Europa, Oriente Medio, la mayor parte de las Américas, Australia, el sur y el sudeste de Asia son las partes del mundo donde se espera que las sequías se vuelvan más frecuentes e intensas a pesar del aumento global de las precipitaciones. [48] Las sequías alteran la precipitación terrestre, la evaporación y la humedad del suelo , [49] [50] y estos efectos pueden verse agravados por el crecimiento demográfico y la expansión urbana que estimulan una mayor demanda de agua. [51] El resultado final es la escasez de agua , que resulta en pérdidas de cosechas y la pérdida de pastizales para el ganado, [52] exacerbando la pobreza preexistente en los países en desarrollo y conduciendo a la desnutrición y potencialmente a la hambruna . [53] [32]
El riego de los cultivos puede reducir o incluso eliminar los efectos sobre los rendimientos de menores precipitaciones y temperaturas más altas, a través del enfriamiento localizado. Sin embargo, el uso de recursos hídricos para el riego tiene desventajas y es costoso. [30] Además, algunas fuentes de agua de riego pueden volverse menos confiables. Esto incluye el riego impulsado por la escorrentía de agua de los glaciares durante el verano, ya que se ha observado un retroceso de los glaciares desde 1850 , y se espera que continúe, agotando el hielo glaciar y reduciendo o eliminando por completo la escorrentía. [55] En Asia, el calentamiento global de 1,5 °C (2,7 °F) reducirá la masa de hielo de las altas montañas de Asia en aproximadamente un 29-43%,: [56] Aproximadamente 2.4 mil millones de personas viven en la cuenca de drenaje de los ríos del Himalaya: [57] Solo en la India , el río Ganges proporciona agua para beber y cultivar a más de 500 millones de personas. [58] [59] En la cuenca del río Indo , estos recursos hídricos de montaña contribuyen a hasta el 60% del riego fuera de la temporada de los monzones, y a un 11% adicional de la producción total de cultivos. [9] Dado que se proyecta que los efectos del cambio climático en el ciclo del agua aumentarán sustancialmente las precipitaciones en todas las partes de la cuenca, excepto las más occidentales, se espera que la pérdida de los glaciares se compense; sin embargo, la agricultura en la región se volverá más confiable que nunca en el monzón, y la generación de energía hidroeléctrica se volvería menos predecible y confiable. [60] [54] [61]
El aumento de dióxido de carbono atmosférico afecta a las plantas de diversas maneras. El aumento de CO2 aumenta el rendimiento y el crecimiento de los cultivos a través de un aumento de la tasa fotosintética y también reduce la pérdida de agua como resultado del cierre de los estomas . [62]
El efecto de fertilización de CO 2 o efecto de fertilización de carbono causa un aumento en la tasa de fotosíntesis mientras limita la transpiración de las hojas en las plantas. Ambos procesos resultan del aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico (CO 2 ). [64] [65] El efecto de fertilización de carbono varía dependiendo de las especies de plantas, la temperatura del aire y del suelo, y la disponibilidad de agua y nutrientes. [66] [67] La productividad primaria neta (PPN) podría responder positivamente al efecto de fertilización de carbono. [68] Aunque, la evidencia muestra que las tasas mejoradas de fotosíntesis en las plantas debido a la fertilización de CO 2 no mejoran directamente todo el crecimiento de las plantas y, por lo tanto, el almacenamiento de carbono. [66] Se ha informado que el efecto de fertilización de carbono es la causa del 44% del aumento de la productividad primaria bruta (PBP) desde la década de 2000. [63] Los modelos del sistema terrestre , los modelos del sistema terrestre y los modelos dinámicos de vegetación global se utilizan para investigar e interpretar las tendencias de la vegetación relacionadas con el aumento de los niveles de CO 2 atmosférico . [66] [69] Sin embargo, los procesos ecosistémicos asociados con el efecto de la fertilización del CO 2 siguen siendo inciertos y, por lo tanto, es difícil modelarlos. [70] [71]
Los ecosistemas terrestres han reducido las concentraciones atmosféricas de CO 2 y han mitigado parcialmente los efectos del cambio climático . [72] Es poco probable que la respuesta de las plantas al efecto de la fertilización del carbono reduzca significativamente la concentración atmosférica de CO 2 durante el próximo siglo debido a las crecientes influencias antropogénicas sobre el CO 2 atmosférico . [65] [66] [73] [74] Las tierras con vegetación de la Tierra han mostrado un reverdecimiento significativo desde principios de la década de 1980 [75] en gran parte debido al aumento de los niveles de CO 2 atmosférico . [76] [77] [78] [79].png/1280px-Projected_effect_of_climate_change_on_agricultural_productivity_for_different_regions_(Cline,_2007).png)
En 1993, una revisión de estudios científicos en invernaderos concluyó que duplicar la concentración de CO2 estimularía el crecimiento de 156 especies de plantas diferentes en un promedio del 37%. La respuesta varió significativamente según la especie: algunas mostraron ganancias mucho mayores y unas pocas mostraron pérdidas. Por ejemplo, un estudio en invernaderos de 1979 concluyó que con una concentración duplicada de CO2, el peso seco de las plantas de algodón de 40 días se duplicó, pero el peso seco de las plantas de maíz de 30 días aumentó solo un 20%. [81] [82]
Además de los estudios de invernadero, las mediciones de campo y por satélite intentan comprender el efecto del aumento de CO2 en entornos más naturales. En los experimentos de enriquecimiento de dióxido de carbono en aire libre (FACE, por sus siglas en inglés), las plantas se cultivan en parcelas de campo y la concentración de CO2 del aire circundante se eleva artificialmente. Estos experimentos generalmente utilizan niveles de CO2 más bajos que los estudios de invernadero. Muestran menores ganancias en el crecimiento que los estudios de invernadero, y las ganancias dependen en gran medida de las especies en estudio. Una revisión de 2005 de 12 experimentos a 475–600 ppm mostró una ganancia promedio del 17% en el rendimiento de los cultivos, con legumbres que generalmente muestran una respuesta mayor que otras especies y las plantas C4 que generalmente muestran menos. La revisión también afirmó que los experimentos tienen sus propias limitaciones. Los niveles de CO2 estudiados fueron más bajos y la mayoría de los experimentos se llevaron a cabo en regiones templadas. [83] Las mediciones satelitales detectaron un aumento del índice de área foliar del 25% al 50% del área vegetada de la Tierra durante los últimos 35 años (es decir, un reverdecimiento del planeta), lo que proporciona evidencia de un efecto positivo de fertilización con CO 2 . [84] [85]
Los cambios en el dióxido de carbono atmosférico pueden reducir la calidad nutricional de algunos cultivos, por ejemplo, el trigo tiene menos proteínas y menos de algunos minerales. [88] : 439 [89] La calidad nutricional de las plantas C3 (por ejemplo, trigo, avena, arroz) está especialmente en riesgo: se esperan niveles más bajos de proteínas y minerales (por ejemplo, zinc y hierro). [5] : 1379 Los cultivos alimentarios podrían ver una reducción del contenido de proteínas , hierro y zinc en los cultivos alimentarios comunes del 3 al 17%. [90] Este es el resultado proyectado de los alimentos cultivados con los niveles de dióxido de carbono atmosférico esperados de 2050. Utilizando datos de la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación , así como otras fuentes públicas, los autores analizaron 225 alimentos básicos diferentes, como trigo , arroz , maíz , verduras , raíces y frutas . [91]
El efecto del aumento de los niveles de dióxido de carbono atmosférico sobre la calidad nutricional de las plantas no se limita únicamente a las categorías de cultivos y nutrientes mencionados anteriormente. Un metaanálisis de 2014 ha demostrado que los cultivos y las plantas silvestres expuestos a niveles elevados de dióxido de carbono en diversas latitudes tienen una menor densidad de varios minerales como el magnesio, el hierro, el zinc y el potasio. [86]
Los estudios que utilizan el enriquecimiento de concentración en aire libre también han demostrado que los aumentos de CO2 conducen a concentraciones reducidas de micronutrientes en plantas cultivadas y no cultivadas, con consecuencias negativas para la nutrición humana, [92] [86] incluida la disminución de las vitaminas B en el arroz. [93] [94] Esto puede tener efectos secundarios en otras partes de los ecosistemas , ya que los herbívoros necesitarán comer más alimentos para obtener la misma cantidad de proteínas. [95]
La evidencia empírica muestra que el aumento de los niveles de CO2 da como resultado concentraciones más bajas de muchos minerales en los tejidos vegetales. Duplicar los niveles de CO2 da como resultado una disminución del 8%, en promedio, en la concentración de minerales. [86] La disminución de magnesio, calcio, potasio, hierro, zinc y otros minerales en los cultivos puede empeorar la calidad de la nutrición humana. Los investigadores informan que los niveles de CO2 esperados en la segunda mitad del siglo XXI probablemente reducirán los niveles de zinc, hierro y proteínas en el trigo, el arroz, los guisantes y la soja. Unos dos mil millones de personas viven en países donde los ciudadanos reciben más del 60 por ciento de su zinc o hierro de este tipo de cultivos. Las deficiencias de estos nutrientes ya causan una pérdida estimada de 63 millones de años de vida al año. [96] [97]
Junto con la disminución de los minerales, la evidencia muestra que las plantas contienen un 6% más de carbono, un 15% menos de nitrógeno, un 9% menos de fósforo y un 9% menos de azufre en condiciones de doble CO2 . El aumento del carbono se atribuye principalmente a los carbohidratos que no tienen un papel estructural en las plantas: el almidón y los azúcares simples, que son digeribles por los humanos y aportan calorías. La disminución del nitrógeno se traduce directamente en una disminución del contenido de proteínas. Como resultado, un mayor CO2 no solo reduce los micronutrientes de una planta, sino también la calidad de su combinación de macronutrientes. [86]
Las emisiones antropogénicas de metano tienen una contribución significativa al calentamiento debido al alto potencial de calentamiento global del metano. Al mismo tiempo, el metano también actúa como precursor del ozono superficial , que es un contaminante atmosférico significativo . Sus efectos incluyen la reducción de las funciones fisiológicas y, por lo tanto, del rendimiento y la calidad de los cultivos. [5] : 732 Después de los niveles de metano, los niveles de ozono troposférico "aumentaron sustancialmente desde finales del siglo XIX", [5] : 732 y según una estimación de 2016, los cuatro cultivos principales (véase la sección posterior) experimentaron pérdidas de rendimiento del 5 ± 1,5 % en relación con un escenario sin cambio climático debido únicamente al aumento del ozono, lo que supone casi la mitad de los efectos negativos causados por los demás efectos del cambio climático (10,9 ± 3,2 %), y anula la mayor parte del efecto de fertilización del CO 2 (6,5 ± 1,0 %). [5] : 724
Se espera que las temperaturas atmosféricas más cálidas observadas en las últimas décadas den lugar a un ciclo hidrológico más vigoroso, que incluya fenómenos de lluvia más extremos. Es más probable que se produzcan erosión y degradación del suelo . La fertilidad del suelo también se vería afectada por el calentamiento global. El aumento de la erosión en los paisajes agrícolas debido a factores antropogénicos puede producir pérdidas de hasta el 22% del carbono del suelo en 50 años. [99]
El cambio climático también provocará el calentamiento de los suelos, lo que a su vez podría provocar que el tamaño de la población de microbios del suelo aumente drásticamente (entre un 40 y un 150 %). Las condiciones más cálidas favorecerían el crecimiento de ciertas especies de bacterias, lo que modificaría la composición de la comunidad bacteriana. El aumento del dióxido de carbono aumentaría las tasas de crecimiento de las plantas y los microbios del suelo, lo que ralentizaría el ciclo del carbono del suelo y favorecería a los oligótrofos , que crecen más lentamente y utilizan los recursos de manera más eficiente que los copiótrofos . [100]
Un aumento del nivel del mar provocaría una pérdida de tierras agrícolas , en particular en zonas como el sudeste asiático . [101] La erosión , la sumersión de las costas y la salinidad del nivel freático debido al aumento del nivel del mar podrían afectar principalmente a la agricultura a través de la inundación de tierras bajas . Las zonas bajas como Bangladesh , India y Vietnam experimentarán una importante pérdida de cosechas de arroz si el nivel del mar aumenta como se espera para finales de siglo. Vietnam, por ejemplo, depende en gran medida de su extremo sur, donde se encuentra el delta del Mekong , para la plantación de arroz. Un aumento de un metro en el nivel del mar cubrirá varios kilómetros cuadrados de arrozales en Vietnam. [102]
Además de inundar tierras agrícolas, el aumento del nivel del mar también puede provocar la intrusión de agua salada en pozos de agua dulce , en particular si ya están por debajo del nivel del mar. Una vez que la concentración de agua salada supera el 2-3%, el pozo se vuelve inutilizable. Cabe destacar que en áreas a lo largo de aproximadamente el 15% de la costa de los EE. UU. ya se encuentra la mayor parte del agua subterránea local por debajo del nivel del mar. [98]
El cambio climático puede aumentar la cantidad de tierra cultivable al reducir la cantidad de tierra congelada. Un estudio de 2005 informa que la temperatura en Siberia ha aumentado tres grados Celsius en promedio desde 1960 (mucho más que el resto del mundo). [103] [ necesita actualización ] Sin embargo, los informes sobre el efecto del calentamiento global en la agricultura rusa [104] indican efectos probables contradictorios: mientras esperan una extensión hacia el norte de las tierras cultivables, [105] también advierten de posibles pérdidas de productividad y un mayor riesgo de sequía. [106] [ necesita actualización ]
Se espera que la región del Ártico se beneficie de mayores oportunidades para la agricultura y la silvicultura . [107]
El cambio climático alterará la distribución de plagas , enfermedades de las plantas y malezas , con el potencial de reducir el rendimiento de los cultivos, incluidos los cultivos básicos como el trigo , la soja y el maíz. [108] Las temperaturas más cálidas pueden aumentar la tasa metabólica y el número de ciclos de reproducción de las poblaciones de insectos . [108] Históricamente, las temperaturas frías en la noche y en los meses de invierno matarían insectos , bacterias y hongos . Los inviernos más cálidos y húmedos están promoviendo que las enfermedades fúngicas de las plantas como las royas del trigo ( rayada y marrón/hoja ) y la roya de la soja se desplacen hacia el norte. [109] La creciente incidencia de inundaciones y fuertes lluvias también promueve el crecimiento de varias otras plagas y enfermedades de las plantas. [110]
Se espera que el cambio climático tenga un efecto negativo en muchos insectos, reduciendo en gran medida la distribución de sus especies y aumentando así su riesgo de extinción . [111] Alrededor del 9% de la producción agrícola depende de alguna manera de la polinización de los insectos , [112] y algunas especies de polinizadores también se ven afectadas negativamente, y se sabe que los abejorros silvestres son particularmente vulnerables al calentamiento reciente. [113] [114]
Al mismo tiempo, los insectos son los taxones animales más diversos, y algunas especies se beneficiarán de los cambios, incluidas las plagas agrícolas notables y los vectores de enfermedades . [109] Los insectos que anteriormente solo tenían dos ciclos de reproducción por año podrían ganar un ciclo adicional si las estaciones cálidas de crecimiento se extienden, causando un auge poblacional. Los lugares templados y las latitudes más altas tienen más probabilidades de experimentar un cambio dramático en las poblaciones de insectos: [115] por ejemplo, la epidemia del escarabajo del pino de montaña en Columbia Británica , Canadá, había matado millones de pinos, en parte porque los inviernos no eran lo suficientemente fríos para frenar o matar las larvas del escarabajo en crecimiento. [32] Del mismo modo, se predice que la polilla de la papa y el escarabajo de la papa de Colorado se propagarán a áreas actualmente demasiado frías para ellos. [116]
Además, los efectos del cambio climático en el ciclo del agua a menudo significan que tanto las estaciones húmedas como las de sequía se volverán más intensas. Algunas especies de insectos se reproducirán más rápidamente porque pueden aprovechar mejor esos cambios en las condiciones. [117] Esto incluye ciertas plagas de insectos, como los pulgones y las moscas blancas : [32] de manera similar, las nubes de langostas también podrían causar más daños como resultado. Un ejemplo notable fue la plaga de langostas de 2019-2022 centrada en África Oriental , considerada la peor de su tipo en muchas décadas. [118] [119]
El gusano cogollero , Spodoptera frugiperda , es una plaga altamente invasiva de las plantas, que puede causar daños masivos a los cultivos, especialmente al maíz. En los últimos años, se ha extendido a países del África subsahariana , y esta propagación está vinculada al cambio climático. Se espera que estas plagas de cultivos altamente invasivas se extiendan a otras partes del planeta, ya que tienen una gran capacidad para adaptarse a diferentes entornos. [4]
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Un clima cambiante puede favorecer a las malezas biológicamente más diversas por sobre los monocultivos en muchas granjas. [110] Las características de las malezas como su diversidad genética , capacidad de cruzamiento y tasas de crecimiento rápido las ponen en ventaja en climas cambiantes ya que estas características les permiten adaptarse fácilmente en comparación con la mayoría de los cultivos uniformes de las granjas y les dan una ventaja biológica. [32]
Las malezas también experimentan la misma aceleración de ciclos que los cultivos cultivados , y también se beneficiarían de la fertilización con CO 2 . Dado que la mayoría de las malezas son plantas C3 , es probable que compitan incluso más que ahora contra cultivos C4 como el maíz. [120] También se espera que el aumento de los niveles de CO 2 aumente la tolerancia de las malezas a los herbicidas , reduciendo su eficiencia. [110] Sin embargo, esto puede contrarrestarse con el aumento de las temperaturas que elevan su eficacia. [120]
En la actualidad, los patógenos provocan pérdidas de entre el 10% y el 16% de la cosecha mundial y es probable que este nivel aumente, ya que las plantas corren un riesgo cada vez mayor de exposición a plagas y patógenos . [121] Las investigaciones han demostrado que el cambio climático puede alterar las etapas de desarrollo de los patógenos de las plantas que pueden afectar a los cultivos. Esto incluye varios patógenos asociados con la enfermedad de la pierna negra de la papa (por ejemplo, Dickeya ), ya que crecen y se reproducen más rápido a temperaturas más altas. [122] También se espera que el calentamiento aumente los problemas de seguridad alimentaria y el deterioro de los alimentos causados por hongos productores de micotoxinas y bacterias como Salmonella . [123]
El cambio climático provocaría un aumento de las precipitaciones en algunas zonas, lo que conllevaría un aumento de la humedad atmosférica y de la duración de las estaciones húmedas . Combinadas con temperaturas más altas, estas condiciones podrían favorecer el desarrollo de enfermedades fúngicas , como el tizón tardío , [124] [109] o infecciones bacterianas como Ralstonia solanacearum , que también podrían propagarse más fácilmente a través de inundaciones repentinas . [116]
El cambio climático tiene la capacidad de alterar las interacciones entre patógenos y huéspedes, específicamente las tasas de infección por patógenos y la resistencia de la planta huésped. [125] Las enfermedades de las plantas también afectan los costos económicos asociados con el cultivo de diferentes plantas que podrían producir menos ganancias, así como el tratamiento y manejo de cultivos ya enfermos. [126] Por ejemplo, la roya de la soja es un patógeno vegetal vicioso que puede matar campos enteros en cuestión de días, devastando a los agricultores y costando miles de millones en pérdidas agrícolas. [32] El cambio en los patrones climáticos y la temperatura debido al cambio climático conduce a la dispersión de patógenos vegetales a medida que los huéspedes migran a áreas con condiciones más favorables. Esto aumenta las pérdidas de cultivos debido a enfermedades. [123] [109] Por ejemplo, los pulgones actúan como vectores de muchos virus de la papa y podrán propagarse más debido al aumento de las temperaturas. [127]
Según el Sexto Informe de Evaluación del IPCC de 2022, existe un alto grado de confianza en que, en sí mismo, el cambio climático hasta la fecha ha dejado principalmente efectos negativos tanto en el rendimiento de los cultivos como en la calidad de los productos, aunque ha habido algunas variaciones regionales: [5] : 724 se han observado efectos más negativos para algunos cultivos en latitudes bajas (maíz y trigo), mientras que se han observado efectos positivos del cambio climático en algunos cultivos en latitudes altas (maíz, trigo y remolacha azucarera ). [129] : 8 Es decir, durante el período de 1981 a 2008, el calentamiento global ha tenido efectos negativos en el rendimiento del trigo, especialmente en las regiones tropicales, con disminuciones en los rendimientos globales promedio del 5,5%. [130] Un estudio de 2019 rastreó ~20.000 unidades políticas a nivel mundial para 10 cultivos ( maíz , arroz , trigo , soja , cebada , mandioca , palma aceitera , colza , sorgo y caña de azúcar ), proporcionando más detalles sobre la resolución espacial y un mayor número de cultivos que los estudiados anteriormente. [128] Encontró que los rendimientos de los cultivos en Europa, África subsahariana y Australia habían disminuido en general debido al cambio climático (en comparación con el valor de referencia de los datos promedio de 2004-2008), aunque hay excepciones. El efecto del cambio climático global en los rendimientos de diferentes cultivos a partir de las tendencias climáticas osciló entre el -13,4% (palma aceitera) y el 3,5% (soja). El estudio también mostró que los efectos son generalmente positivos en América Latina. Los efectos en Asia y América del Norte y Central son mixtos. [128]
Si bien la Revolución Verde había asegurado el crecimiento de la producción agrícola general por área de tierra de 250% a 300% desde la década de 1960, [5] : 727 con alrededor del 44% atribuido solo a las variedades de cultivos más nuevas, [131] se cree que este crecimiento habría sido aún mayor sin el papel contrarrestante del cambio climático en los rendimientos de los principales cultivos durante el mismo período. Entre 1961 y 2021, la productividad agrícola mundial podría haber sido un 21% mayor de lo que realmente fue, si no hubiera tenido que lidiar con el cambio climático. Tales déficits habrían afectado más a la seguridad alimentaria de las poblaciones vulnerables : [5] : 724 un estudio realizado en 2019 mostró que el cambio climático ya ha aumentado el riesgo de inseguridad alimentaria en muchos países inseguros. [128] Incluso en países desarrollados como Australia , se ha descubierto que los fenómenos meteorológicos extremos asociados al cambio climático causan una amplia gama de efectos indirectos en cascada a través de la interrupción de la cadena de suministro , además de su efecto primario sobre los sectores de frutas, verduras y ganado y las comunidades rurales que dependen de ellos. [132]
Entre 1961 y 1985, la producción de cereales se duplicó con creces en los países en desarrollo , en gran medida debido al desarrollo de la irrigación, los fertilizantes y las variedades de semillas. [133] Incluso en ausencia de más avances científicos y tecnológicos, muchos de los avances existentes no se han distribuido de manera uniforme, y se espera que su propagación del mundo desarrollado al mundo en desarrollo impulse algunas mejoras por sí sola. Además, la expansión agrícola se ha desacelerado en los últimos años, pero se espera ampliamente que esta tendencia se revierta en el futuro para mantener el suministro mundial de alimentos en todos los escenarios de cambio climático, excepto los más optimistas, compatibles con el Acuerdo de París . [134] [87]
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En 2007, el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC había sugerido que el potencial de producción mundial aumentaría hasta alrededor de 3 °C (5,4 °F) del calentamiento promedio global, ya que los aumentos de productividad de los cereales en latitudes altas superarían las disminuciones en las latitudes bajas y los rendimientos agregados globales de la agricultura de secano aumentarían entre un 5 y un 20% en la primera mitad del siglo XXI. Un calentamiento que exceda este nivel muy probablemente provocaría disminuciones globales en los rendimientos. [135] [136] : 14–15 Desde entonces, los informes posteriores han sido más negativos sobre el potencial de producción mundial. [5]
El Consejo Nacional de Investigación de Estados Unidos evaluó la literatura sobre los efectos del cambio climático en el rendimiento de los cultivos en 2011, [28] y proporcionó estimaciones centrales para cultivos clave. [28] : 160 Un metanálisis en 2014 reveló consenso en cuanto a que se espera que el rendimiento disminuya en la segunda mitad del siglo, y con mayor efecto en las regiones tropicales que en las templadas. [137]
Existe una gran cantidad de cultivos agrícolas , pero no todos son igualmente importantes. La mayoría de las evaluaciones del cambio climático se centran en "cuatro cultivos principales": maíz , arroz , trigo y soja , que se consumen directa e indirectamente como alimento para animales (el principal propósito de la soja). Los tres cereales son colectivamente responsables de la mitad de la ingesta calórica humana total [138] y, junto con la soja, representan dos tercios [10] . Se han utilizado diferentes métodos para proyectar los rendimientos futuros de estos cultivos y, para 2019, el consenso era que el calentamiento conduciría a disminuciones agregadas de los cuatro. El maíz y la soja disminuirían con cualquier calentamiento, mientras que la producción de arroz y trigo podría alcanzar un máximo con 3 °C (5,4 °F) de calentamiento [88] : 453
En 2021, un artículo que utilizó un conjunto de 21 modelos climáticos estimó que, en el escenario de cambio climático más intenso utilizado en ese momento, RCP8.5 , los rendimientos globales de estos cuatro cultivos disminuirían entre un 3 y un 12 % alrededor de 2050 y entre un 11 y un 25 % para el año 2100. Las pérdidas se concentraron en los que actualmente son los principales productores y exportadores agrícolas. Por ejemplo, incluso para 2050, algunas áreas agrícolas de Australia , Brasil , Sudáfrica , el sudeste de China , el sur de Europa y los Estados Unidos sufrirían pérdidas de producción, principalmente de maíz y soja, superiores al 25 %. [139] Un hallazgo similar -que algunos "graneros" importantes comenzarían a ver efectos inequívocos del cambio climático, tanto positivos como negativos, antes del año 2040- se había establecido en otro estudio del mismo año. [140] Dado que representa el peor escenario de emisiones en continuo aumento sin esfuerzos por reducirlas, el RCP8.5 a menudo se considera poco realista, [141] y un escenario RCP4.5 menos intenso (que aún conduce a casi 3 °C (5,4 °F) para fines del siglo, muy por encima de los objetivos del Acuerdo de París ) ahora generalmente se considera que se ajusta mejor a la trayectoria actual. [46] [47]
De los cuatro cultivos, el maíz se considera el más vulnerable al calentamiento: un metaanálisis concluye que cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global reduce el rendimiento del maíz en un 7,4 %. [10]
También es una planta fijadora de carbono C4 , lo que significa que experimenta pocos beneficios del aumento de los niveles de CO2 . [ 8] Cuando en 2021 se publicaron los resultados de los experimentos de modelado que comparaban el resultado combinado de los últimos modelos del sistema terrestre y los modelos de cultivos agrícolas dedicados, el hallazgo nuevo más notable fue la reducción sustancial de los rendimientos globales proyectados del maíz. Si bien la generación anterior sugería que, en el escenario de bajo calentamiento, la productividad del maíz aumentaría alrededor de un 5% para fines de siglo, la última había mostrado una reducción del 6% en el escenario equivalente, SSP1-2.6 . En el escenario de altas emisiones SSP5-8.5, hubo una disminución global del 24% para 2100, en contraposición a la sugerencia anterior de un aumento del 1%. [140]
Los estudios indican que, por sí solos, los cambios de temperatura reducen el rendimiento global del arroz en un 3,2% por cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global. [10] Las proyecciones se vuelven más complicadas una vez que se deben tener en cuenta los cambios en las precipitaciones, el efecto de la fertilización del CO2 y otros factores: por ejemplo, los efectos del clima en el crecimiento del arroz en el este de Asia habían sido positivos netos hasta ahora, [5] : 728 aunque la investigación de 2023 sugirió que para fines de siglo, China podría perder hasta el 8% de su rendimiento de arroz debido solo al aumento de los eventos de lluvia extrema. [27] A partir de 2021, las proyecciones globales de rendimientos de arroz de los modelos climáticos y agrícolas más avanzados fueron menos consistentes que para el trigo y el maíz, y menos capaces de identificar una tendencia estadísticamente significativa clara. [140]
Las predicciones sobre los efectos del cambio climático en el cultivo de arroz varían. Se ha proyectado que el rendimiento mundial de arroz disminuirá alrededor de un 3,2% con cada aumento de 1 °C en la temperatura media mundial [142], mientras que otro estudio predice que el cultivo mundial de arroz aumentará inicialmente, y se estabilizará con un calentamiento de alrededor de 3 °C (2091-2100 en relación con 1850-1900). [143]
Los efectos del cambio climático en el cultivo del arroz varían según la ubicación geográfica y el contexto socioeconómico. Por ejemplo, el aumento de las temperaturas y la disminución de la radiación solar durante los últimos años del siglo XX redujeron el rendimiento del arroz entre un 10% y un 20% en 200 granjas de siete países asiáticos. Esto puede haber sido causado por el aumento de la respiración nocturna. [144] [145] El IRRI ha pronosticado que los rendimientos del arroz asiático caerán alrededor de un 20% por cada aumento de 1 °C en la temperatura media global. Además, el arroz no puede producir grano si las flores experimentan una temperatura de 35 °C o más durante más de una hora, por lo que la cosecha se perdería en estas condiciones. [146] [147]
En el valle del Po , en Italia, las variedades de arroz para risotto arborio y carnaroli han sufrido malas cosechas debido a la sequía en el siglo XXI. El Ente Nazionale Risi está desarrollando variedades resistentes a la sequía; su variedad nuovo prometeo tiene raíces profundas que le permiten tolerar la sequía, pero no es adecuada para el risotto. [148]
Los efectos del cambio climático sobre el trigo de secano varían según la región y las condiciones climáticas locales. Los estudios realizados en Irán sobre los cambios de temperatura y precipitaciones son representativos de varias partes del mundo, ya que existe una amplia gama de condiciones climáticas, que van desde las templadas hasta las cálidas y áridas y las frías y semiáridas. Los escenarios basados en un aumento de la temperatura de hasta 2,5 °C (4,5 °F) y una disminución de las precipitaciones de hasta un 25% muestran que las pérdidas de rendimiento del grano de trigo pueden ser significativas. Las pérdidas pueden llegar al 45% en las zonas templadas y a más del 50% en las cálidas y áridas. Pero en las zonas frías y semiáridas los rendimientos pueden aumentar algo (alrededor del 15%). Las estrategias de adaptación más prometedoras se centran en las fechas de siembra de las semillas. La siembra tardía, de noviembre a enero, puede tener efectos positivos significativos sobre los rendimientos debido a la estacionalidad de las precipitaciones. [149] Sin embargo, esos experimentos no consideraron los efectos del aumento del CO2 .
A nivel mundial, se espera que los cambios de temperatura por sí solos reduzcan el rendimiento anual del trigo en un 6% por cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global. [10] Sin embargo, otros factores como las precipitaciones y el efecto de la fertilización del CO2 benefician mucho más el rendimiento del trigo. En noviembre de 2021, se publicaron los resultados de los experimentos de modelización que comparan el resultado combinado de los últimos modelos del sistema terrestre y los modelos específicos de cultivos agrícolas. Si bien proyectaron una disminución constante en los futuros rendimientos globales de maíz, particularmente en caso de un mayor calentamiento, encontraron lo contrario para los rendimientos del trigo. Cuando la generación anterior de modelos sugería un aumento del 9% en los rendimientos globales de trigo para 2100 en el escenario de altas emisiones, los resultados actualizados indican que en su escenario de mayor calentamiento SSP5-8.5, aumentarían un 18%. [140]
Los estudios han demostrado que cuando los niveles de CO2 aumentan , las hojas de soja son menos nutritivas; por lo tanto, los escarabajos herbívoros tienen que comer más para obtener los nutrientes necesarios . [32] Además, las semillas de soja son menos capaces de defenderse contra los insectos depredadores en condiciones de alto CO2 . El CO2 disminuye la producción de ácido jasmónico de la planta , un veneno que mata insectos y que se excreta cuando la planta siente que está siendo atacada. Sin esta protección, los escarabajos pueden comer las hojas de soja libremente, lo que resulta en un menor rendimiento del cultivo. [32] Este no es un problema exclusivo de la soja, y los mecanismos de defensa de muchas especies de plantas se ven afectados en un entorno de alto CO2 . [ 121]
Los estudios indican que, por sí solos, los cambios de temperatura reducen los rendimientos globales de soja en un 3,1% por cada 1 °C (1,8 °F) de calentamiento global. [10] Estas proyecciones se vuelven más complicadas una vez que se deben tener en cuenta los cambios en las precipitaciones, el efecto de la fertilización con CO 2 y otros factores: a partir de 2021, las proyecciones globales de rendimientos de soja de los modelos climáticos y agrícolas más avanzados fueron menos capaces de establecer una tendencia fuerte en comparación con las proyecciones para el maíz y el trigo. [140]
Es probable que el cambio climático inducido por el aumento de los gases de efecto invernadero varíe según los cultivos y los países. [150]
El mijo y el sorgo no se consumen tan ampliamente como los cuatro cultivos principales, pero son alimentos básicos cruciales en muchos países africanos . Un artículo publicado en el año 2022 concluyó que, en el escenario de calentamiento más alto (SSP5-8.5) , los cambios en la temperatura y la humedad del suelo reducirían los rendimientos agregados de mijo, sorgo, maíz y soja entre un 9% y un 32%, según el modelo. Cabe destacar que este fue un resultado menos pesimista que en los modelos anteriores, que los autores atribuyeron a la simulación directa de la humedad del suelo, en lugar de intentar explicarla indirectamente mediante el seguimiento de los cambios en las precipitaciones causados por los efectos del cambio climático en el ciclo del agua . [151]
El estrés por sequía inducido por el cambio climático en África probablemente conducirá a una reducción en la calidad nutricional del frijol común. [152] Esto afectaría principalmente a las poblaciones de los países más pobres, menos capaces de compensar esto comiendo más alimentos, dietas más variadas o posiblemente tomando suplementos.
Se prevé que las plantas de papa y el rendimiento de los cultivos se beneficien del efecto de fertilización del CO2 , [154] lo que aumentaría las tasas fotosintéticas y, por lo tanto, el crecimiento, reduciría el consumo de agua a través de una menor transpiración de los estomas y aumentaría el contenido de almidón en los tubérculos comestibles. [155] Sin embargo, las papas son más sensibles a los déficits de agua del suelo que algunos otros cultivos básicos como el trigo. [156] En el Reino Unido, se prevé que la cantidad de tierra cultivable adecuada para la producción de papa de secano disminuya al menos en un 75%. [ 157] Es probable que estos cambios conduzcan a una mayor demanda de agua de riego , particularmente durante la temporada de crecimiento de la papa. [155]
Las patatas crecen mejor en condiciones templadas. [158] Las temperaturas superiores a 30 °C (86 °F) tienen efectos negativos en los cultivos de patatas, desde daños fisiológicos como manchas marrones en los tubérculos, hasta un crecimiento más lento, brotación prematura y menor contenido de almidón. [159] Estos efectos reducen el rendimiento de los cultivos, afectando tanto al número como al peso de los tubérculos. Como resultado, las áreas donde las temperaturas actuales están cerca de los límites del rango de temperatura de las patatas (por ejemplo, gran parte del África subsahariana ) [155] probablemente sufrirán grandes reducciones en los rendimientos de los cultivos de patatas en el futuro. [158] Por otro lado, las bajas temperaturas reducen el crecimiento de la patata y presentan riesgo de daño por heladas. [155]Además de afectar directamente a las patatas, el cambio climático también afectará a la distribución y población de muchas enfermedades y plagas de la patata. Por ejemplo, se prevé que el tizón tardío se convierta en una amenaza mayor en algunas zonas (por ejemplo, en Finlandia [116] ) y en una amenaza menor en otras (por ejemplo, en el Reino Unido [160]). En total, una estimación de 2003 sugiere que el rendimiento mundial futuro (2040-2069) de la patata sería entre un 18% y un 32% inferior al de entonces, impulsado por las disminuciones en zonas más cálidas como el África subsahariana [116] , a menos que los agricultores y los cultivares de patata puedan adaptarse al nuevo entorno. [109]
El cambio climático tiene numerosos efectos interrelacionados sobre la cría de ganado. Esta actividad se ve muy afectada por el cambio climático antropogénico y es un importante impulsor del mismo debido a sus emisiones de gases de efecto invernadero . En 2011, unos 400 millones de personas dependían de la ganadería de algún modo para asegurar su sustento. [39] : 746 Se estima que el valor comercial de este sector es cercano a 1 billón de dólares . [170] Como actualmente no se considera un objetivo realista poner fin por completo al consumo humano de carne y/o productos animales, [171] cualquier adaptación integral a los efectos del cambio climático también debe tener en cuenta la ganadería.
Los impactos adversos observados en la producción ganadera incluyen un aumento del estrés térmico en todos los países, excepto en los más fríos. [40] [172] Esto causa tanto una mortalidad masiva de animales durante las olas de calor como impactos subletales, como una menor cantidad o calidad de productos como la leche , una mayor vulnerabilidad a condiciones como la cojera o incluso problemas de reproducción . [39] Otro impacto se refiere a la reducción de la cantidad o calidad de los alimentos para animales , ya sea debido a la sequía o como un impacto secundario del efecto de fertilización del CO2 . Las dificultades para cultivar alimentos podrían reducir la cantidad de ganado en todo el mundo entre un 7 y un 10 % a mediados de siglo. [39] : 748 Los parásitos animales y las enfermedades transmitidas por vectores también se están extendiendo más que antes, y los datos que indican esto son con frecuencia de calidad superior a los utilizados para estimar los impactos en la propagación de patógenos humanos. [39]
Aunque se espera que algunas zonas que actualmente sustentan animales de ganado eviten el "estrés térmico extremo" incluso con un alto calentamiento a finales de siglo, otras pueden dejar de ser adecuadas ya a mediados de siglo. [39] : 750 En general, se considera que el África subsahariana es la región más vulnerable a los shocks de seguridad alimentaria causados por los impactos del cambio climático en su ganado, ya que se espera que más de 180 millones de personas en esas naciones vean disminuciones significativas en la idoneidad de sus pastizales hacia mediados de siglo. [39] : 748 Por otro lado, Japón, Estados Unidos y las naciones de Europa se consideran los menos vulnerables. Esto es tanto un producto de las diferencias preexistentes en el índice de desarrollo humano y otras medidas de resiliencia nacional y la importancia ampliamente variable del pastoreo para la dieta nacional como un resultado de los impactos directos del clima en cada país. [169]
La comprensión científica de cómo afectaría el cambio climático a la seguridad alimentaria mundial ha evolucionado con el tiempo. El último Sexto Informe de Evaluación del IPCC de 2022 sugirió que para 2050, el número de personas en riesgo de padecer hambre aumentará en todos los escenarios entre 8 y 80 millones de personas, y casi todas ellas en África subsahariana , Asia meridional y América Central . Sin embargo, esta comparación se realizó en relación con un mundo en el que no se hubiera producido ningún cambio climático, por lo que no descarta la posibilidad de una reducción general del riesgo de padecer hambre en comparación con las condiciones actuales. [5] : 717
El Informe Especial anterior sobre el cambio climático y la tierra sugirió que, en un escenario de emisiones relativamente altas (RCP6.0), los cereales podrían llegar a ser entre un 1 y un 29 % más caros en 2050, dependiendo de la trayectoria socioeconómica. [88] : 439 En comparación con un escenario en el que no hay cambio climático, esto pondría a entre 1 y 181 millones de personas con bajos ingresos en riesgo de padecer hambre. [88]
Es difícil proyectar el efecto del cambio climático sobre la utilización (proteger los alimentos contra el deterioro, estar lo suficientemente sano como para absorber los nutrientes, etc.). En 2016, un estudio de modelización sugirió que para mediados de siglo, el escenario de cambio climático más intenso reduciría la disponibilidad mundial de alimentos per cápita en un 3,2%, con una disminución del 0,7% en el consumo de carne roja y una disminución del 4% en el consumo de frutas y verduras . Según sus cifras, 529.000 personas morirían como resultado entre 2010 y 2050, principalmente en el sur y el este de Asia : dos tercios de esas muertes serían causadas por la falta de micronutrientes debido a la reducción del suministro de frutas y verduras , en lugar de una hambruna total. Actuar para frenar el cambio climático reduciría estas proyecciones hasta en un 71%. [174] También se espera que los precios de los alimentos se vuelvan más volátiles. [175]
En 2017, alrededor de 821 millones de personas padecían hambre, lo que equivale a alrededor del 11% de la población mundial: a nivel regional, esto incluía el 23,2% del África subsahariana , el 16,5% del Caribe y el 14,8% del Asia meridional . [13] En 2021, se consideró que entre 720 y 811 millones de personas estaban desnutridas (de las cuales 200.000, 32,3 millones y 112,3 millones se encontraban en niveles de inseguridad alimentaria "catastróficos", "de emergencia" y "de crisis", respectivamente). [12]
En 2020, una investigación sugirió que el nivel de desarrollo socioeconómico proyectado de referencia ( trayectoria socioeconómica compartida 2 ) reduciría esta cifra a 122 millones a nivel mundial para 2050, incluso cuando la población crezca hasta alcanzar los 9.200 millones. El efecto del cambio climático aumentaría esta cifra para 2050 en alrededor de 80 millones como máximo, y el efecto negativo podría reducirse a 20 millones facilitando el comercio de alimentos con medidas como la eliminación de aranceles . [13]
En 2021, un metaanálisis de 57 estudios sobre seguridad alimentaria fue más pesimista y sugirió que la población en riesgo de padecer hambre en el año 2050 sería de alrededor de 500 millones en el marco del SSP2. Algunas variaciones de las Vías Socioeconómicas Compartidas con un fuerte cambio climático y una falta de desarrollo global equitativo dieron lugar, en cambio, a un aumento absoluto del hambre mundial de hasta un 30% con respecto a sus niveles de 2010. [11]
En el Cuarto Informe de Evaluación del IPCC de 2007, el análisis de las cuatro principales vías del SRES había demostrado con un nivel de confianza medio (alrededor del 50% de certeza) [176] que las tendencias del desarrollo social y económico en tres de ellas (A1, B1, B2) harían que el número de personas desnutridas disminuyera a 100-130 millones de personas para el año 2080, mientras que las tendencias en A2 proyectaban 770 millones de personas desnutridas, similar a las cifras contemporáneas (principios del siglo XXI) de ~700 millones de personas. Una vez que se tuvo en cuenta el efecto del cambio climático implícito en esos escenarios, los escenarios A1, B1 y B2 verían entre 100 y 380 millones de personas desnutridas para 2080 (todavía una importante disminución del hambre con respecto a los niveles de 2006), y el A2 vería entre 740 y 1.300 millones, aunque solo había una certeza baja (20% de certeza) a media en estas cifras. [177] El África subsahariana probablemente superaría a Asia como la región con mayor inseguridad alimentaria del mundo, debido principalmente a diferentes tendencias socioeconómicas. [178]
Algunos científicos consideran que las proyecciones antes mencionadas sobre el rendimiento de los cultivos y la seguridad alimentaria tienen una utilidad limitada, porque, en su opinión, modelan principalmente el cambio climático como un cambio en el estado medio del clima y no están tan bien equipados para considerar los extremos climáticos. Por ejemplo, un artículo publicado en 2021 también había intentado calcular el número de personas que enfrentarían hambre en 2050, pero ahora suponiendo que un evento climático con una probabilidad del 1% (es decir, una vez cada 100 años) de ocurrir en el nuevo clima (lo que significa que habría sido efectivamente imposible en el clima actual) afectara ese año. Estimó que un evento de ese tipo aumentaría el número de referencia en un 11-33% incluso en el escenario de bajas emisiones, y en un 20-36% en el de altas emisiones. Si un evento de ese tipo afectara a regiones más vulnerables como el sur de Asia , entonces habrían necesitado triplicar su nivel conocido de reservas de alimentos de 2021 para absorber el golpe. [14]
Cabe destacar que otros artículos muestran que la simulación de eventos extremos históricos recientes en modelos climáticos, como la ola de calor europea de 2003 , generalmente da como resultado efectos menores que los observados en el mundo real, lo que indica que es probable que también se subestimen los efectos de eventos extremos futuros. [15] [179]
La diferencia entre la media climática y los extremos puede ser particularmente importante para determinar las áreas donde la agricultura puede dejar de ser viable. En 2021, un equipo de investigación se propuso ampliar las proyecciones de los modelos climáticos de los cambios medios en la temperatura y el ciclo del agua hasta el año 2500. Sugirieron que, en el segundo escenario de calentamiento más fuerte, RCP6.0, la superficie de tierra capaz de sustentar cuatro cultivos templados principales (maíz, papa, soja y trigo) se reduciría aproximadamente un 11% para 2100 y un 18,3% para 2500, mientras que para los principales cultivos tropicales ( mandioca , arroz, batata , sorgo , taro y ñame ), disminuiría solo un 2,3% alrededor de 2100, pero alrededor del 15% para 2500. En el escenario de bajas emisiones RCP2.6, los cambios son mucho menores, con una disminución de alrededor del 3% en la superficie de tierra adecuada para cultivos templados para 2500 y una ganancia equivalente para cultivos tropicales para entonces. [180]
Sin embargo, otro artículo de 2021 sugirió que para 2100, bajo el SSP5-8.5 de altas emisiones, el 31% y el 34% de la producción agrícola y ganadera actual abandonarían lo que los autores han definido como un "espacio climático seguro": es decir, esas áreas (la mayor parte del sur de Asia y Oriente Medio , así como partes del África subsahariana y América Central ) experimentarían un cambio muy rápido en las zonas de vida de Holdridge (HLZ) y el clima asociado, al mismo tiempo que tendrían una baja resiliencia social. Cabe destacar que una fracción similar de la producción agrícola y ganadera mundial también experimentaría un gran cambio en las HLZ, pero en áreas más desarrolladas que tendrían mejores posibilidades de adaptarse. En cambio, bajo el SSP1-2.6 de bajas emisiones, el 5% y el 8% de la producción agrícola y ganadera abandonarían lo que se define como el espacio climático seguro. [16]
También en 2021, se sugirió que el escenario de altas emisiones daría como resultado un aumento de 4,5 veces en la probabilidad de fallas de graneros (definidas como una pérdida de rendimiento del 10% o más) para 2030, que luego podría aumentar 25 veces para 2050. [182] Esto corresponde a alcanzar los umbrales de 1,5 °C (2,7 °F) y 2 °C (3,6 °F) en ese escenario: investigaciones anteriores sugirieron que, en el caso del maíz, esto aumentaría los riesgos de múltiples fallas simultáneas de graneros (pérdida de rendimiento del 10% o más) del 6% en el clima de finales del siglo XX al 40% y el 54%, respectivamente. [6]
Algunos países dependen especialmente de las importaciones de determinados exportadores, por lo que una mala cosecha en esos países los afectaría desproporcionadamente. Es decir, una prohibición de la exportación de cultivos básicos de Rusia , Tailandia y los Estados Unidos solamente pondría a unos 200 millones de personas (el 90% del África subsahariana) en riesgo de morir de hambre. [181]
Además, existe la cuestión de la sincronización, es decir, cuando eventos climáticos extremos afectan a varias regiones productoras importantes en forma simultánea. Se estimó que si hipotéticamente todas las regiones con una temporada de crecimiento sincronizada experimentaran pérdidas de cosechas al mismo tiempo, esto causaría pérdidas de cuatro cultivos principales de entre el 17% y el 34%. [183] De manera más realista, el análisis de datos históricos sugirió que ya ha habido eventos climáticos sincronizados asociados con pérdidas de rendimiento de hasta el 20%. [184]
Según una estimación de 2016, si las exportaciones mundiales de maíz, arroz y trigo disminuyeran un 10%, 55 millones de personas en 58 países pobres perderían al menos el 5% de su suministro de alimentos. [181] Además, se sabe que dos patrones específicos de ondas de Rossby inducen extremos de calor simultáneos en Asia oriental , Europa oriental y América del Norte central, o en Asia occidental , Europa occidental y América del Norte central occidental, respectivamente. Ya se ha demostrado que estos extremos de calor causan disminuciones del 3 al 4% en el rendimiento de los cultivos en las regiones afectadas: [185] sin embargo, es preocupante que los modelos climáticos sobrestimen los efectos de tales eventos históricos en América del Norte y los subestimen en el resto del mundo, simulando efectivamente que no hay pérdida neta de rendimiento. [7]
A medida que los fenómenos meteorológicos extremos se vuelven más comunes e intensos, las inundaciones y las sequías pueden destruir los cultivos y eliminar el suministro de alimentos, al tiempo que interrumpen las actividades agrícolas y dejan a los trabajadores sin trabajo. [36] [187] Con más costos para el agricultor, algunos ya no encontrarán financieramente viable cultivar: es decir, algunos agricultores pueden optar por abandonar permanentemente las zonas afectadas por la sequía. [188] La agricultura emplea a la mayoría de la población en la mayoría de los países de bajos ingresos y el aumento de los costos puede resultar en despidos de trabajadores o recortes salariales. [53] Otros agricultores responderán aumentando los precios de sus alimentos ; un costo que se transmite directamente al consumidor y afecta la asequibilidad de los alimentos. Algunas granjas no venden sus productos, sino que alimentan a una familia o comunidad; sin esos alimentos, la gente no tendrá suficiente para comer. Esto resulta en una disminución de la producción, un aumento de los precios de los alimentos y una posible hambruna en algunas partes del mundo. [189] La industria agrícola en la India representa el 52% de su empleo y las praderas canadienses abastecen el 51% de la agricultura canadiense; Cualquier cambio en la producción de cultivos alimentarios de estas zonas podría tener efectos profundos en la economía . [35]
Cabe destacar que una estimación sugiere que un calentamiento de 3 °C (5,4 °F) en relación con finales del siglo XX (es decir, más cerca de 4 °C (7,2 °F) en comparación con las temperaturas preindustriales, un nivel asociado con el escenario SSP5-8.5) haría que la capacidad laboral en África subsahariana y el sudeste asiático disminuyera entre un 30 y un 50%, a medida que aumenta el número de días en que los trabajadores al aire libre experimentan estrés térmico : hasta 250 días en las partes más afectadas de estos dos continentes y de América Central y del Sur . Esto podría aumentar los precios de los cultivos en alrededor del 5%. [5] : 717 : 725
De manera similar, se espera que la llanura del norte de China también se vea muy afectada, en parte debido a que las extensas redes de irrigación de la región dan como resultado un aire inusualmente húmedo. En escenarios en los que no se tomen medidas agresivas para detener el cambio climático , algunas olas de calor podrían llegar a ser lo suficientemente extremas como para causar una mortalidad masiva en los trabajadores al aire libre, aunque seguirán siendo relativamente poco comunes (hasta aproximadamente una vez por década a partir de 2100 en el escenario más extremo). [186]
Además, el papel del cambio climático en la desnutrición y las deficiencias de micronutrientes puede calcularse como la pérdida de "años de plena salud". [5] : 717 Una estimación presentada en 2016 sugiere que, en el escenario de fuerte calentamiento y baja adaptación debido a los altos conflictos y rivalidades globales, tales pérdidas pueden representar el 0,4% del PIB mundial y el 4% del PIB en la India y la región del sur de Asia para el año 2100. [173]
There are fewer projections looking beyond 2050. In general, even as climate change would cause increasingly severe effects on food production, most scientists do not anticipate it to result in mass human mortality within this century.[18][17] This is in part because the studies also anticipate at least some continuation of the ongoing agricultural improvements, yet also because of agricultural expansion. For instance, a 2013 paper estimated that if the high warming of RCP 8.5 scenario was not alleviated by CO2 fertilisation effect, it would reduce aggregate yields by 17% by the year 2050: yet, it anticipated that this would be mostly offset through an 11% increase in cropland area.[134]
Similarly, one of the assumptions of Shared Socioeconomic Pathways is a significant increase in land allocated to agriculture (and a corresponding decrease in forest and "other natural land" area) in every pathway besides the SSP1 (officially subtitled "Sustainability" or "Taking the Green Road"), where the inverse occurs – and which has both the lowest level of future warming and the lowest projected population growth.[87]
Agriculture is a particularly important sector in Africa, contributing towards livelihoods and economies across the continent. On average, agriculture in Sub-Saharan Africa contributes 15% of the total GDP.[191] Africa's geography makes it particularly vulnerable to climate change, and 70% of the population rely on rain-fed agriculture for their livelihoods.[192] Smallholder farms account for 80% of cultivated lands in Sub-Saharan Africa.[191] The IPCC in 2007 projected that climate variability and change would severely compromise agricultural productivity and access to food.[193]: 13 This projection was assigned "high confidence". Cropping systems, livestock and fisheries will be at greater risk of pest and diseases as a result of future climate change.[194] Crop pests already account for approximately 1/6th of farm productivity losses.[194] Climate change will accelerate the prevalence of pests and diseases and increase the occurrence of highly impactful events.[194] The impacts of climate change on agricultural production in Africa will have serious implications for food security and livelihoods. Between 2014 and 2018, Africa had the highest levels of food insecurity in the world.[195]
In relation to agricultural systems, heavy reliance on rain-fed subsistence farming and low adoption of climate smart agricultural practices contribute to the sector's high levels of vulnerability. The situation is compounded by poor reliability of, and access to, climate data and information to support adaptation actions.[196] Observed and projected disruptions in precipitation patterns due to climate change are likely to shorten growing seasons and affect crop yield in many parts of Africa. Furthermore, the agriculture sector in Africa is dominated by smallholder farmers with limited access to technology and the resources to adapt.[197]
Climate variability and change have been and continue to be the principal source of fluctuations in global food production across developing countries where production is highly rain-dependent.[198] The agriculture sector is sensitive to climate variability,[199] especially the inter-annual variability of precipitation, temperature patterns, and extreme weather events (droughts and floods). These climatic events are predicted to increase in the future and are expected to have significant consequences to the agriculture sector.[200] This would have a negative influence on food prices, food security, and land-use decisions.[201] Yields from rainfed agriculture in some African countries could be reduced by up to 50% by 2020.[200] To prevent the future destructive impact of climate variability on food production, it is crucial to adjust or suggest possible policies to cope with increased climate variability. African countries need to build a national legal framework to manage food resources in accordance with the anticipated climate variability. However, before devising a policy to cope with the impacts of climate variability, especially to the agriculture sector, it is critical to have a clear understanding of how climate variability affects different food crops.[202] This is particularly relevant in 2020 due to the severe invasion of Locusts adversely affecting agriculture in eastern Africa.[203] The invasion was partially attributed to climate change – the warmer temperature and heavier rainfall which caused an abnormal increase in the number of locusts.[203]For East and Southeast Asia, an estimate in 2007 stated that crop yields could increase up to 20% by the mid-21st century.[136]: 13 In Central and South Asia, projections suggested that yields might decrease by up to 30%, over the same time period. Taken together, the risk of hunger was projected to remain very high in several developing countries.[needs update]
Different Asian Countries have various effects from climate change. China, for example, benefits from a 1.5 °C (2.7 °F) temperature increase scenario accompanying with carbon fertilisation and leading to a 3% gain of US$18 billion per year; however, India will face two thirds of the continent's aggregate losses on agriculture because its high corp net revenue suffers from the high spring temperature.[204] In the Indo-Gangetic plain of India, heat stress and water availability are predicted to have significant negative effects on yield of wheat.[205] Direct effects of increased mean and maximum temperatures is predicted to reduce wheat yields by up to 10%. The effect of reduced availability of water for irrigation is more significant, running at yield losses up to 35%.
Due to climate change, livestock production will be decreased in Bangladesh by diseases, scarcity of forage, heat stress and breeding strategies.[206]
Without further adaptation to climate change, projected effects would likely be substantial. By 2030, production from agriculture and forestry was projected to decline over much of southern and eastern Australia, and over parts of eastern New Zealand.[207] In New Zealand, initial benefits were projected close to major rivers and in western and southern areas.[207]
For Southern Europe, it was predicted in 2007 that climate change would reduce crop productivity.[136]: 14 In Central and Eastern Europe, forest productivity was expected to decline. In Northern Europe, the initial effect of climate change was projected to increase crop yields. The 2019 European Environment Agency report "Climate change adaptation in the agricultural sector in Europe" again confirmed this. According to this 2019 report, projections indicate that yields of non-irrigated crops like wheat, corn and sugar beet would decrease in southern Europe by up to 50% by 2050 (under a high-end emission scenario). This could result in a substantial decrease in farm income by that date. Also farmland values are projected to decrease in parts of southern Europe by more than 80% by 2100, which could result in land abandonment. The trade patterns are also said to be affected, in turn affecting agricultural income. Also, increased food demand worldwide could exert pressure on food prices in the coming decades.[208] In Ukraine, where temperatures are increasing throughout the year and precipitation is predicted to increase, winter wheat yields (wheat sown in winter) could increase by 20–40% in the north and northwestern regions by 2050, as compared to 2010.[209]
The major agricultural products of Latin America include livestock and grains; such as maize, wheat, soybeans, and rice.[210][211] Increased temperatures and altered hydrological cycles are predicted to translate to shorter growing seasons, overall reduced biomass production, and lower grain yields.[211][212] Brazil, Mexico and Argentina alone contribute 70-90% of the total agricultural production in Latin America.[211] In these and other dry regions, maize production is expected to decrease.[210][211] A study summarising a number of impact studies of climate change on agriculture in Latin America indicated that wheat is expected to decrease in Brazil, Argentina and Uruguay.[211] Livestock, which is the main agricultural product for parts of Argentina, Uruguay, southern Brazil, Venezuela, and Colombia is likely to be reduced.[210][211] Variability in the degree of production decrease among different regions of Latin America is likely.[210] For example, one 2003 study that estimated future maize production in Latin America predicted that by 2055 maize in eastern Brazil will have moderate changes while Venezuela is expected to have drastic decreases.[210]
Increased rainfall variability has been one of the most devastating consequences of climate change in Central America and Mexico. From 2009 to 2019, the region saw years of heavy rainfall in between years of below average rainfall.[213] The spring rains of May and June have been particularly erratic, posing issues for farmers plant their maize crops at the onset of the spring rains. Most subsistence farmers in the region have no irrigation and thus depend on the rains for their crops to grow. In Mexico, only 21% of farms are irrigated, leaving the remaining 79% dependent on rainfall.[214]
Suggested potential adaptation strategies to mitigate the effects of global warming on agriculture in Latin America include using plant breeding technologies and installing irrigation infrastructure.[211]
Droughts are becoming more frequent and intense in arid and semiarid western North America as temperatures have been rising, advancing the timing and magnitude of spring snow melt floods and reducing river flow volume in summer.[215] Direct effects of climate change include increased heat and water stress, altered crop phenology, and disrupted symbiotic interactions. These effects may be exacerbated by climate changes in river flow, and the combined effects are likely to reduce the abundance of native trees in favour of non-native herbaceous and drought-tolerant competitors, reduce the habitat quality for many native animals, and slow litter decomposition and nutrient cycling. Climate change effects on human water demand and irrigation may intensify these effects.[216]
In Canada, notable increases are predicted for spring-sown wheat.[217]
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Climate change adaptation measures may reduce the risk of negative effects on agriculture from climate change. Adaptation can take place through changes in management practices, agricultural innovation, institutional changes, and climate-smart agriculture.[218] To create a sustainable food system, these measures are considered as essential as changes needed to reduce global warming in general.[219][220]
Agricultural innovation is essential to addressing the potential issues of climate change. This includes better management of soil, water-saving technology, matching crops to environments, introducing different crop varieties, crop rotations, appropriate fertilization use, and supporting community-based adaptation strategies.[189][221] On a government and global level, research and investments into agricultural productivity and infrastructure must be done to get a better picture of the issues involved and the best methods to address them. Government policies and programs must provide environmentally sensitive government subsidies, educational campaigns and economic incentives as well as funds, insurance and safety nets for vulnerable populations.[222][189][121] In addition, providing early warning systems, and accurate weather forecasts to poor or remote areas will allow for better preparation.[189]
Climate change is altering global rainfall patterns. This affects agriculture.[223] Rainfed agriculture accounts for 80% of global agriculture.[224] Many of the 852 million poor people in the world live in parts of Asia and Africa that depend on rainfall to cultivate food crops. Climate change will modify rainfall, evaporation, runoff, and soil moisture storage. Extended drought can cause the failure of small and marginal farms. This results in increased economic, political and social disruption.
Water availability strongly influences all kinds of agriculture. Changes in total seasonal precipitation or its pattern of variability are both important. Moisture stress during flowering, pollination, and grain-filling harms most crops. It is particularly harmful to corn, soybeans, and wheat. Increased evaporation from the soil and accelerated transpiration in the plants themselves will cause moisture stress.
There are many adaptation options. One is to develop crop varieties with greater drought tolerance[225] and another is to build local rainwater storage. Using small planting basins to harvest water in Zimbabwe has boosted maize yields. This happens whether rainfall is abundant or scarce. And in Niger they have led to three or fourfold increases in millet yields.[226]
Climate change can threaten food security and water security. It is possible to adapt food systems to improve food security and prevent negative impacts from climate change in the future.[227]
Available under CC BY 4.0.Medium-range estimates of Arctic carbon emissions could result from moderate climate emission mitigation policies that keep global warming below 3°C (e.g., RCP4.5). This global warming level most closely matches country emissions reduction pledges made for the Paris Climate Agreement...
"The IPCC doesn't make projections about which of these scenarios is more likely, but other researchers and modellers can. The Australian Academy of Science, for instance, released a report last year stating that our current emissions trajectory had us headed for a 3°C warmer world, roughly in line with the middle scenario. Climate Action Tracker predicts 2.5 to 2.9°C of warming based on current policies and action, with pledges and government agreements taking this to 2.1°C.
We show a persistent and widespread increase of growing season integrated LAI (greening) over 25% to 50% of the global vegetated area, whereas less than 4% of the globe shows decreasing LAI (browning). Factorial simulations with multiple global ecosystem models suggest that CO2 fertilization effects explain 70% of the observed greening trend
Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change
