气候变化会导致食物来源减少吗？

导读：破纪录的洪水在3月吞没了内布拉斯加州平原。在灾难中，至今尚未发现的农作物，牲畜和农田都流失了。内布拉斯加州农业部估计，损失的农作物和牲畜的价值将超过8亿美元。

内布拉斯加州的主要农作物包括牛，玉米，大豆，小麦和干豆。该州的损失估算不包括许多农民的生计损失，他们不知道何时才能再次耕种土地。

尽管平原的洪水已经开始减少，但美国国家海洋与大气管理局警告说，历史性的，大范围的洪灾将持续到五月，而降雪量超过平均水平的降雪和春雨加剧了洪灾。

近年来已成为热浪，干旱，野火和洪水，这对粮食供应产生了严重影响：

极热，洪水和干旱会损害农作物并减产。

温暖的冬季会导致过早的出芽，从而导致农作物损失。

热浪也威胁着牲畜。持续暴露于极端高温下会使动物更容易患病，并降低生育能力和产奶量。

特定农作物面临特定危险。例如，一项新的研究发现，气候变化有助于传播一种真菌，这种真菌可能破坏80％的香蕉作物。

在温暖的气候下，湿度峰值导致的更高降雨会导致土壤碳损失，这对植物至关重要。

哥伦比亚大学气候与生命中心主任彼得·德·梅诺卡尔（Peter de Menocal）博士说：“我们可以期望看到更多。”

专家们似乎认为，如果不解决这些变化，到本世纪中叶，这些变化将使美国杂货店的食物减少，价格上涨。有些影响可能会很快开始或已经开始。但是它们已经影响到美国农民，他们不得不被迫适应新的种植环境。

天气的变化已经在其他国家造成了问题，也对美国产生了影响。叙利亚长达数年的干旱最终导致该国的农业产业崩溃，这是引发2011年内战的众多因素之一。

“我们的粮食生产能力不是无限的，”美国农业部（USDA）植物生理学家Lewis Ziska博士说。“我可能最担心的一个问题是粮食安全及其在世界各国动荡中的作用。”

日益严峻的挑战

美国农民已经开始努力应对不确定性，不确定性已成为天气新的常态。

这可能意味着要尽早播种，以便在盛夏的热浪和秋天的暴雨之前收获。2012年的全国干旱影响了超过三分之二的美国县，导致联邦作物保险计划向农民支付了145亿美元。

“这确实是一个巨大的威胁，”蒙大拿州农民内特·鲍威尔·帕尔姆（Nate Powell-Palm）说。

他在2017年的热浪中丢掉了全部鹰嘴豆。“回想起来，开花期温度约为102度，温度在那里保持了数周”。“任何未过早播种的作物都被淘汰了。这些冲击可能使农场陷入破产。”

鲍威尔·帕尔姆（Powell-Palm）拿出了一笔信贷额度，以度过他直到第二年。幸运的是，第二年-很好-他偿还了债务。

他说：“像我这样的年轻农民，我们负债累累。” “仅凭市场价格，种田就足以构成风险，现在您开始在其中添加天气事件。”

他说，解决所有这些不确定性的方法是尽早种植农作物。但是春天也是不可预测的。Powell-Palm说，MT的Bozeman，通常在2月下雪约5英寸，但今年2月下雪了27英寸。在那场密集的降雪中，农民经常失去新生的犊牛，因为他们无法及时找到它们将它们带出雪地。

如此大的降雪也可能意味着土壤太结冰或太湿而无法在早春播种-不管农民多么渴望起步。内布拉斯加州农民的在线指南中写道：“如果在拖拉机驾驶室中放置原木链或牵引带，以防万一您被卡住，甚至知道它太湿了。”

改变土壤

除了不断变化的天气，土壤本身也在变化。土壤中存储着碳，碳是一种营养物质，可使其保持健康和肥沃的粮食生产水平。土壤中的碳和其他重要化合物也有助于防止侵蚀-逐渐破坏土壤。干旱后的洪水和大风都会侵蚀土壤并侵蚀其养分。导读：破纪录的洪水在3月吞没了内布拉斯加州平原。在灾难中，至今尚未发现的农作物，牲畜和农田都流失了。内布拉斯加州农业部估计，损失的农作物和牲畜的价值将超过8亿美元。

内布拉斯加州的主要农作物包括牛，玉米，大豆，小麦和干豆。该州的损失估算不包括许多农民的生计损失，他们不知道何时才能再次耕种土地。

尽管平原的洪水已经开始减少，但美国国家海洋与大气管理局警告说，历史性的，大范围的洪灾将持续到五月，而降雪量超过平均水平的降雪和春雨加剧了洪灾。

近年来已成为热浪，干旱，野火和洪水，这对粮食供应产生了严重影响：

极热，洪水和干旱会损害农作物并减产。

温暖的冬季会导致过早的出芽，从而导致农作物损失。

热浪也威胁着牲畜。持续暴露于极端高温下会使动物更容易患病，并降低生育能力和产奶量。

特定农作物面临特定危险。例如，一项新的研究发现，气候变化有助于传播一种真菌，这种真菌可能破坏80％的香蕉作物。

在温暖的气候下，湿度峰值导致的更高降雨会导致土壤碳损失，这对植物至关重要。

哥伦比亚大学气候与生命中心主任彼得·德·梅诺卡尔（Peter de Menocal）博士说：“我们可以期望看到更多。”

专家们似乎认为，如果不解决这些变化，到本世纪中叶，这些变化将使美国杂货店的食物减少，价格上涨。有些影响可能会很快开始或已经开始。但是它们已经影响到美国农民，他们不得不被迫适应新的种植环境。

天气的变化已经在其他国家造成了问题，也对美国产生了影响。叙利亚长达数年的干旱最终导致该国的农业产业崩溃，这是引发2011年内战的众多因素之一。

“我们的粮食生产能力不是无限的，”美国农业部（USDA）植物生理学家Lewis Ziska博士说。“我可能最担心的一个问题是粮食安全及其在世界各国动荡中的作用。”

日益严峻的挑战

美国农民已经开始努力应对不确定性，不确定性已成为天气新的常态。

这可能意味着要尽早播种，以便在盛夏的热浪和秋天的暴雨之前收获。2012年的全国干旱影响了超过三分之二的美国县，导致联邦作物保险计划向农民支付了145亿美元。

“这确实是一个巨大的威胁，”蒙大拿州农民内特·鲍威尔·帕尔姆（Nate Powell-Palm）说。

他在2017年的热浪中丢掉了全部鹰嘴豆。“回想起来，开花期温度约为102度，温度在那里保持了数周”。“任何未过早播种的作物都被淘汰了。这些冲击可能使农场陷入破产。”

鲍威尔·帕尔姆（Powell-Palm）拿出了一笔信贷额度，以度过他直到第二年。幸运的是，第二年-很好-他偿还了债务。

他说：“像我这样的年轻农民，我们负债累累。” “仅凭市场价格，种田就足以构成风险，现在您开始在其中添加天气事件。”

他说，解决所有这些不确定性的方法是尽早种植农作物。但是春天也是不可预测的。Powell-Palm说，MT的Bozeman，通常在2月下雪约5英寸，但今年2月下雪了27英寸。在那场密集的降雪中，农民经常失去新生的犊牛，因为他们无法及时找到它们将它们带出雪地。

如此大的降雪也可能意味着土壤太结冰或太湿而无法在早春播种-不管农民多么渴望起步。内布拉斯加州农民的在线指南中写道：“如果在拖拉机驾驶室中放置原木链或牵引带，以防万一您被卡住，甚至知道它太湿了。”

改变土壤

除了不断变化的天气，土壤本身也在变化。土壤中存储着碳，碳是一种营养物质，可使其保持健康和肥沃的粮食生产水平。土壤中的碳和其他重要化合物也有助于防止侵蚀-逐渐破坏土壤。干旱后的洪水和大风都会侵蚀土壤并侵蚀其养分。导读：破纪录的洪水在3月吞没了内布拉斯加州平原。在灾难中，至今尚未发现的农作物，牲畜和农田都流失了。内布拉斯加州农业部估计，损失的农作物和牲畜的价值将超过8亿美元。

“洪水的风险是土壤的逐渐流失，”在苏格兰James Hutton研究所研究土地利用的Mike Rivington博士说。“因此，当您同时遭受风蚀和雨水侵蚀时，这是一把双刃剑。”

在过去的150年中，从土壤释放到空气中的碳约占大气中碳增加量的三分之一。碳的转移增加了温度的升高，使土壤的肥沃度降低，更容易受到侵蚀。

研究表明，中西部各州玉米带的许多农民正在改变其耕作方式，以防止侵蚀和保持土壤健康。其中一些作物已经停止耕作或显着减少耕作，除其他好处外，该耕作将土壤混合起来作为控制杂草和害虫的一种方式，但也会促进土壤侵蚀并从土壤中去除基本养分。许多玉米带农民也已经开始种植“遮盖作物”，这种作物是在经济作物之后种植的，以防止侵蚀，杂草和害虫并保持土壤质量。

“我们正在农场一级看到这不是他们父亲的气候。农民正在看到与以往不同的事物。” USDA的Ziska说。

二氧化碳更多，植物营养更少

研究发现，土壤和空气中的这些变化正在改变人们赖以生存的植物的化学性质。实际上，大气中更多的二氧化碳有利于植物生长。但是，就植物的价值而言，规模并不是一切。

伊利诺伊大学罗伯特·爱默生（Robert Emerson）植物生物学和作物科学教授唐纳德·奥尔特（Donald Ort）博士说：“在二氧化碳含量较高的情况下种植农作物会降低其营养价值。” “蛋白质以及钙和镁等微量营养素往往会下降。” 随着这些营养物质的减少，稻米，小麦和其他农作物中的淀粉增

研究人员不确定为什么会这样，但是他们有理论。斯坦福大学气候科学家Michelle Tigchelaar博士说：“二氧化碳含量更高，人们认为植物的营养减少了，因为它们为植物的生长投入了更多的能量，而不是为我们食用的植物的发育投入了更多的能量。”大学海洋解决方案中心。

但是一些研究表明，二氧化碳和气温升高对作物的综合影响会相互抵消。在一项研究中，研究人员在温室中种植大豆，温室中的温度和CO2水平反映了2050年的预测值。他们发现，热量提高了植物的营养价值，而CO2降低了营养价值。同样，热量阻碍了植物的生长，而二氧化碳则促进了植物的生长。研究作者得出的结论是，2050年的作物可能与今天的作物没有太大不同。

美国土壤科学学会称自己是一个致力于土壤可持续性的进步组织，他说，尽管大多数地区将因气候变化而遭受农业损失，但有些地区则不会。该组织说：“某些地区和农作物将从中受益，而大多数则不会。”

那些最接近该问题的人（即农民）不太可能相信气候变化是真实的，也不应该归咎于人类。普渡大学（Purdue University）于2014年进行的一项研究发现，虽然超过90％的科学家和气候学家认为气候变化是真实的，并且超过一半的人认为是人类造成气候变化的原因，但只有66％的玉米种植者认为气候变化是真实的。只有8％的农民说人类是造成气候变化的原因。

要做些什么

尽管关于气候变化的意识形态分歧将继续，但那些将其视为威胁的人已经在探索适应方法。仅仅减少碳排放以阻止温度上升已不足以阻止气候变化的潮流。

“无论我们做什么，都会有变化。即使明天我们完全不用化石燃料，我们仍然会变暖。这是不可避免的。威斯康星大学麦迪逊分校全球健康研究所所长乔纳森·帕茨（Jonathan Patz）博士说。“我们需要做好准备。”

准备的一种方法是改变耕作方式。“就应对气候变化而言，有机农业是完整的解决方案，”鲍威尔·帕尔姆说。他本人是一个有机农场主，但是科学研究支持了他所说的话。2017年对有机农场和常规农场的土壤成分进行的并排比较发现，有机农场比常规农场将更多的碳从空气中排入土壤。

但是，尽管从长远来看，替代性耕作方法可以保护土壤，但可能并非如此。导读：破纪录的洪水在3月吞没了内布拉斯加州平原。在灾难中，至今尚未发现的农作物，牲畜和农田都流失了。内布拉斯加州农业部估计，损失的农作物和牲畜的价值将超过8亿美元。

在短期内对农民非常有效。因此，并非所有农民都渴望将其收起。新的耕作方法也可能无法解决植物化学变化的问题，因此研究人员也在探索解决这一问题的方法。

然而，除了使农民获利之外，还有一个更大的问题，即是否可以以足够的价格和负担得起的价格制作有机食品，以养活世界上不断增长的人口。最近的两项研究声称这是可能的，但是这两项都需要地球上的大多数人成为素食者，因为有机蔬菜比有机肉更便宜，并且在环境上也更容易。

Ort说：“我们仍在寻找使植物适应我们所知道的即将发生的条件的策略。”

Ort和他的团队已经对植物进行了转基因改造，以将农作物的大小提高40％。他们还正在探索识别天然生产力更高的植物物种的方法，这样基因改造就不会成为养活全球人口的唯一途径。他说：“有可能外出寻找可能存在于大豆，小麦或水稻的野生近缘种中的自然遗传变异，然后通过选择性育种而不是基因工程将其引入。”

最终，研究人员希望采取一系列方法来解决面对低产农作物的不断增长的粮食需求。降低温度升高的步骤将从一方面解决问题，而另一方面必须进行适应。

里文顿说：“如果不减少温室气体排放，我们将面临严重的麻烦，但其他策略必须同时发生。”