Потепление и урожаи

Обсуждение потепления столь же политизировано, как тезисы о пользе педерастии для роста рождаемости.  

Читаем 

08.04.2021
Александр Березин

Потепление сократило производительность сельского хозяйства на 21%… но только внутри башни из слоновой кости. А в реальном мире увеличило как минимум на 10% 

Новое исследование в Nature Climate Change утверждает, что производительность сельского хозяйства с 1961 года упала на одну пятую — из-за роста температур. Это совершенно изумительные данные: ведь ранее то же Nature показывало, что каждая пятая тонна окружающей нас биомассы обязана своим существованием процессам, стоящим за антропогенным глобальным потеплением. Как так вышло, что производительность сельского хозяйства от потепления падает, а биомасса растений при этом — растет? Попробуем разобраться.


Одни ученые обещают что потепление принесет нам коллапс сельского хозяйства, другие утверждают, что оно крайне полезно растениям. Кто прав? 

Как посчитать влияние потепления на сельское хозяйство

Известно, что агроиндустрия — та область, где точные измерения влияния отдельных факторов на итоговый урожай крайне сложны. Невозможно точно отделить влияние погоды от радивости (или нерадивости) земледельцев, внедрения новых сортов культурных растений и так далее. К тому же новые сорта могут быть более устойчивы к засухе или, наоборот, влаголюбивы, чем прежние. Как в таких условиях понять, что больше повлияло на урожай: погода или непогода?

С влиянием глобального изменения климата все еще жестче. Его невозможно увязать с засухой или бурными дождями того или иного конкретного года. В первую очередь потому, что само по себе оно не ведет ни к засухам, ни к наводнениям — и по мере его развития частота засух остается неизменной, а уровень пиков наводнения даже падает (почему — мы писали здесь).
Усложняет задачу и то, что за последние 60 лет в мире случилась зеленая революция: урожайность основных культур выросла в разы. В основном по причине внедрения новых сортов растений, выведенных селекционерами, а также роста вноса удобрений в большинстве стран. Как отделить рост из-за этих факторов от спада из-за потепления, понять сложно.
Однако перед научным миром давно стоит политическая по свой сути задача: несмотря ни на что, все-таки измерить влияние потепления на сельское хозяйство. Ведь если этого не сделать, то как обосновать необходимость борьбы с потеплением? Голыми словами?
Группа американских ученых приняла вызов. Чтобы отделить влияние потепления от остальных факторов, они взяли так называемую общую факторную производительность — то, сколько аграриям надо сделать затрат на единицу отдачи (урожая). В теории это позволяет отделить влияние новых сортов и удобрений от влияния изменений климата.
Далее авторы собрали те данные, что смогли, по затратам земледельцев в разных странах и заложили их в модель, описывающую изменение такой производительности сельского хозяйства в 1961-2015 годах. Влияние погоды на производительность сельского хозяйства в той или иной стране учитывали через два фактора: среднюю температуру пяти наиболее благоприятных для вегетации месяцев года и среднее число осадков тогда же.
Параллельно они смоделировали те же годы, но за вычетом глобального потепления (почти на градус за этот период). Получилось удивительное: из-за глобального потепления общая факторная производительность за это время просела на 21%. Причем сильнее всего в Африке, Бразилии, Индонезии, то есть наиболее теплых частях мира. Более того: в исходной, базовой версии своей работы они умудрились показать, что такая производительность упала даже в России.
Последнее достижение невозможно переоценить. Дело в том, что в России за этот период вложения (в особенности труда) в сельское хозяйство не то чтобы выросли, а местами и упали, а вот урожаи — заметно увеличились. Выходит, в стране одновременно упала и производительность сельского хозяйства, и ряд видов вложений в него, но… выросли урожаи. Мы не будем пытаться комментировать столь сложную идею, поскольку понятия не имеем, как это объяснить. А сами авторы работы, увы, на таких мелочах не останавливалис

Но оставим Россию — страну, производящую весьма скромную долю мировой сельхозпродукции. Обратимся к планете в целом. Как выводы новой работы согласуются с другими данными о влиянии глобального потепления на растения? Например, теми, что именно Африка сильно выиграет от антропогенных выбросов СО2?

Nature против Nature: кто кого?

В 2020 году журнал Scientific Reports (тоже часть издательской компании Nature Research) опубликовал работу, которая оценила влияние выбросов СО2 и глобального потепления на биомассу на планете Земле. Ее авторы заключили: наземные растения превращают в свою биомассу 119 миллиардов тонн углерода в год. Из них 19,8 миллиарда — за счет антропогенных выбросов СО2, стимулирующих рост растений. А за счет глобального потепления — еще 1,4 миллиарда тонн. Выходит, 17,8% зеленой биомассы, прирастающей каждый год, обязаны своим происхождением именно факторам, стоящими за антропогенным глобальным потеплением. Больше одной шестой окружающей нас молодой растительности взялись именно из антропогенных выбросов углекислого газа и без них просто не смогли бы возникнуть.
Получается странное: глобальное потепление умудряется снижать производительность сельского хозяйства и одновременно… повышать биомассу растений. Как это?
Быть может, те, кто писали новую работу, исключили влияние СО2 на растения, оставив только изменение температур? Да нет, авторы новой работы прямо указывают: «Наши оценки не убирают прямые эффекты растущей концентрации СО2 на сельскохозяйственное производство». И их можно понять: убрать эти эффекты чрезвычайно сложно, поскольку рост концентрации СО2 хоть и ускоряет рост почти всех сельхозкультур, но делает это по-разному, и достоверно сказать, где какой рост обеспечил именно этот фактор, нереально. Все, что можно получить, — нижнюю, консервативную оценку.
Как мы уже писали, повышение концентрации углекислого газа в воздухе в сравнении с доиндустриальным периодом в среднем должно поднимает урожайность не менее чем на 10%. Подчеркнем еще раз: это консервативная оценка, ведь для мира антропогенные выбросы СО2 и потепление обеспечивают 17,8% ежегодного прироста биомассы. Сомнительно, что для культурных растений прирост урожайности ниже хотя бы одной шестой, но, чтобы уж точно не ошибиться в сторону завышения, можно взять и 10%.



Есть в тексте и иные неочевидные моменты. Например, разбираются условия роста культурных растений на протяжении лишь пяти месяцев в году — наиболее продуктивных с точки зрения наращивания зеленой биомассы. Это решение удовлетворительно для умеренного климата, где живут авторы работы: скажем, картофель растет всего 130 суток, что укладывается в пять месяцев. Но в теплых странах все принципиально иначе: цикл роста маниока (основной культуры ряда тропических государств) занимает в среднем 272 дня. А это явно больше пяти месяцев.
Выходит, исследование неизбежно дает искаженную картину сельскохозяйственной производительности для практически всех стран вне умеренного климата. Что характерно, это как раз те государства, для которых авторы работы настаивают на наибольшем падении производительности сельского хозяйства.