Изменения климата могут сократить урожайность сельскохозяйственных культур. Геоинженерия солнечного излучения поможет минимизировать тепловой стресс для растений. Но с другой стороны — такое мероприятие снизит уровень освещения.
Ученые Калифорнийского университета в Беркли занялись изучением влияния геоинженерии на сельскохозяйственные культуры. Распыление специальных аэрозолей в атмосфере может снизить солнечную активность и соответственно температуру воздуха. Группа исследователей занималась вопросом — как это решение повлияет на сельскохозяйственные культуры?
Геоинженерия избавит от неблагоприятных погодных условий
Исследования показывают, что урожай кукурузы будет уменьшаться с дальнейшим ростом температуры. Таким образом, солнечная геоинженерия — один из потенциально возможных способов смягчения негативных климатических факторов.
Есть еще одно дополнительное преимущество этого решения — создание рассеянного света, который более благоприятный для многих растений. Но главная проблема в том, что растения будут получать меньше света для фотосинтеза. И неясно, какой эффект превозобладает: недостаток света или благоприятный температурный режим. Исследование калифорнийских ученых попытались разобраться в этом вопросе.
Недостаток света нивелирует все преимущества снижения температуры
Ученые использовали в качестве аналога солнечной геоинженерии два крупных извержения вулканов: Пинатубо на Филиппинах в 1991 году и мексиканский Эль-Чичоне в 1982 году. Оба вулкана выбросили миллионы тонн двуокиси серы в атмосферу. Потом газ превратился в сульфатные аэрозоли, которые блокировали солнечный свет. Считается, что сульфатные аэрозоли вулкана Пинатубо охлаждали планету примерно на 0,5 градуса Цельсия почти два года.
Группа ученых проанализировала данные спутникового мониторинга и урожайность кукурузы, сои, риса и пшеницы в 105 странах с 1979 по 2009 год. Исследователи пытались определить, как “затемненный” солнечный свет повлиял на рост сельскохозяйственных культур. Они учитывали и влияние других переменных, таких как уровень осадков. Ученые обнаружили, что эффект от продуктов извержения Пинатубо сократил глобальную урожайность кукурузы в среднем на 9 процентов, а сои, риса и пшеница — на 5 процентов. Такие результаты были неожиданностью. Ученые ожидали, что полученный световой режим будет более выгодным для сельскохозяйственных культур.
На следующем этапе исследователи объединили исторический анализ с глобальной моделью климата. Это было необходимо для прогноза урожайности культур в будущем. Прогнозирование производилось как с учетом солнечной геоинженерии так и без нее.
По результатам исследования оказалось, что уменьшение количества солнечного света имеет более сильный эффект на растение, чем снижение температуры. То есть, урожайность от таких мероприятий снизится.
Вулканизм нельзя считать аналогом солнечной геоинженерии
До этих исследований считалось, что геоинженерия может помочь сельскому хозяйству. Некоторые эксперты подвергли критике исследование. Они ссылаются на ограниченный объем данных, который не позволяет сделать адекватную оценку. В частности, так считает Дуглас МакМартин, старший научный сотрудник по механической и аэрокосмической технике в Корнелльском университете.
Дэвид Кит, профессор прикладной физики в Гарвардском университете, также скептически отнесся к исследованию. Он считает, что некорректно использовать вулканические извержения в качестве аналога геоинженерной технологии. Геоинженерия изменит климат совсем по-другому, чем вулканические извержения — отмечает ученый. Во-первых, геоинженерия использует постепенное вливание аэрозолей в отличие от вулканического резкого выброса. Во-вторых, устойчивое присутствие аэрозолей создаст иную динамику охлаждения. К тому же, аэрозоли не так повлияют на другие аспекты климата, такие как осадки.
Алан Робок, профессор климатологии университета штата Нью-Джерси указывает на то, что сельскохозяйственные технологии меняются со временем. И неизвестно будут ли результаты исследований корректными для будущего.
Несмотря на критику, независимые эксперты признают, что важно проводить исследования последствий геоинженерии. Необходимо четко оценивать все риски технологии. И чем раньше будет установлено эффективность геоинженерии, тем быстрее будет найдено решение по смягчению последствий изменения климата.
Производство продуктов питания также изменяет климат. И эту проблему необходимо также решать.
Источник: scientificamerican.com
