Tác động của biến đổi khí hậu đến nông nghiệp

Sản xuất lương thực toàn cầu sẽ bị ảnh hưởng như thế nào bởi biến đổi khí hậu trong tương lai? Khám phá hậu quả của biến đổi khí hậu đối với nông nghiệp trong bài viết này.

Nông nghiệp là nguồn phát thải khí nhà kính chính, góp phần gây ra hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu. Tuy nhiên, biến đổi khí hậu đang gây ra những tác động sâu rộng đến sản xuất nông nghiệp, có khả năng đe dọa an ninh lương thực trong tương lai.

An ninh lương thực toàn cầu phụ thuộc vào cả sản xuất lương thực đầy đủ và khả năng tiếp cận lương thực, và được định nghĩa là trạng thái khi:

‘tất cả mọi người, mọi lúc, đều có quyền tiếp cận vật chất và kinh tế với nguồn thực phẩm đủ, an toàn và bổ dưỡng để đáp ứng nhu cầu ăn uống và sở thích ăn uống của họ cho một cuộc sống năng động và khỏe mạnh’ (FAO, 1996).

Rào cản chính đối với an ninh lương thực hiện nay là khả năng tiếp cận lương thực. Lượng lương thực được sản xuất trên toàn cầu đủ để nuôi sống dân số thế giới hiện tại, nhưng hơn 10% dân số thế giới đang bị suy dinh dưỡng.

Tương lai của nông nghiệp: Khám phá nông nghiệp thông minh thích ứng với khí hậu

Biến đổi khí hậu có thể góp phần đáng kể vào tình trạng mất an ninh lương thực trong tương lai, bằng cách làm tăng giá lương thực và giảm sản lượng lương thực. Lương thực có thể trở nên đắt đỏ hơn do các nỗ lực giảm thiểu biến đổi khí hậu làm tăng giá năng lượng. Nước cần thiết cho sản xuất lương thực có thể trở nên khan hiếm hơn do việc sử dụng nước cho cây trồng tăng lên và hạn hán. Cạnh tranh đất đai có thể gia tăng khi một số khu vực trở nên không phù hợp về mặt khí hậu để sản xuất. Ngoài ra, các hiện tượng thời tiết khắc nghiệt liên quan đến biến đổi khí hậu có thể làm giảm đột ngột năng suất nông nghiệp, dẫn đến giá cả tăng nhanh. Ví dụ, các đợt nắng nóng vào mùa hè năm 2010 đã dẫn đến mất năng suất ở các khu vực sản xuất chính bao gồm: Nga, Ukraine và Kazakhstan, và góp phần làm tăng đáng kể giá các loại lương thực thiết yếu. Những mức giá tăng cao này đã đẩy ngày càng nhiều người dân địa phương vào cảnh nghèo đói, đưa ra một minh chứng rõ ràng về việc ảnh hưởng của biến đổi khí hậu có thể dẫn đến mất an ninh lương thực như thế nào.

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC) nhất trí rằng biến đổi khí hậu đáng kể đã diễn ra kể từ những năm 1950, và nhiệt độ không khí bề mặt trung bình toàn cầu có khả năng sẽ tăng từ 0,4 đến 2,6°C trong nửa sau của thế kỷ này (tùy thuộc vào lượng khí thải nhà kính trong tương lai). Nông nghiệp, và hệ thống sản xuất lương thực nói chung, vốn đã là một nguồn phát thải khí nhà kính chính. Việc thâm canh nông nghiệp trong tương lai để bù đắp cho sản lượng giảm (một phần do biến đổi khí hậu) cùng với nhu cầu ngày càng tăng đối với các sản phẩm động vật, có thể làm tăng thêm lượng khí thải này. Ước tính nhu cầu đối với các sản phẩm chăn nuôi sẽ tăng +70% trong giai đoạn 2005-2050.

Mặc dù nhiệt độ và carbon dioxide tăng dần có thể tạo ra các điều kiện thuận lợi hơn, giúp tăng năng suất của một số loại cây trồng, nhưng ở một số vùng, những tiềm năng tăng năng suất này có thể bị hạn chế bởi các hiện tượng cực đoan, đặc biệt là nhiệt độ cao và hạn hán, trong giai đoạn cây trồng ra hoa. Sản lượng cây trồng được dự báo sẽ giảm ở nhiều khu vực trong thế kỷ 21 do biến đổi khí hậu. Điều này được minh họa trong Hình 2, tóm tắt các dự báo năng suất cây trồng trung bình trên tất cả các kịch bản phát thải, khu vực, và có hoặc không có sự thích ứng của nông dân, cho thấy xu hướng ngày càng tăng về việc giảm năng suất trên diện rộng.

Sóng nhiệt (giai đoạn nhiệt độ cực cao) có khả năng sẽ xảy ra thường xuyên hơn trong tương lai và là một thách thức lớn đối với nông nghiệp. Sóng nhiệt có thể gây ra căng thẳng nhiệt ở cả động vật và thực vật, đồng thời tác động tiêu cực đến sản xuất lương thực. Nhiệt độ cao cực cao đặc biệt có hại cho sản xuất cây trồng nếu xảy ra vào thời điểm cây đang ra hoa – nếu giai đoạn quan trọng này bị gián đoạn, cây có thể không có hạt. Ở động vật, căng thẳng nhiệt có thể dẫn đến giảm năng suất và khả năng sinh sản, đồng thời ảnh hưởng tiêu cực đến hệ thống miễn dịch, khiến chúng dễ mắc một số bệnh.

Bằng chứng về sự gia tăng của sóng nhiệt xuất hiện từ hiện tượng ấm lên đã xảy ra, cùng với sự gia tăng tần suất và cường độ sóng nhiệt lớn hơn dự kiến ​​(hình 3). Khó có thể đưa ra dự đoán chính xác về tần suất và cường độ của sóng nhiệt trong tương lai, nhưng có sự đồng thuận giữa các dự báo rằng các phép đo cho cả hai hiện tượng này sẽ tiếp tục gia tăng ở Anh, châu Âu và trên quy mô toàn cầu. Tác động của sóng nhiệt dự kiến ​​sẽ không đồng đều, với những tác động tiêu cực không cân xứng ở các nước kém phát triển. Cùng với các khía cạnh khác của biến đổi khí hậu như gia tăng tần suất hạn hán, chúng có thể làm trầm trọng thêm các vấn đề hiện hữu về an ninh lương thực.

Những thay đổi dự kiến ​​về khí hậu không chỉ giới hạn ở việc nhiệt độ tăng và nắng nóng; những thay đổi lớn về lượng mưa cũng được dự đoán sẽ xảy ra. Trong khi một số khu vực có khả năng chịu nhiều hạn hán hơn trong tương lai, các khu vực khác dự kiến ​​sẽ phải đối mặt với những vấn đề trái ngược như mưa lớn và lũ lụt gia tăng. Ở các vùng ven biển, mực nước biển dâng cao có thể dẫn đến mất hoàn toàn đất nông nghiệp. Khí hậu ấm hơn cũng có thể dẫn đến nhiều vấn đề hơn từ sâu bệnh, và sự thay đổi trong phân bố địa lý của một số loài gây hại. Ví dụ, côn trùng đóng vai trò là vật trung gian truyền bệnh có khả năng di cư xa hơn về phía cực trong tương lai, nơi mà cho đến nay vật nuôi vẫn chưa tiếp xúc với những căn bệnh này.

Phản ứng của năng suất đối với các loại căng thẳng khác nhau đã được xác định rõ ràng thông qua thử nghiệm trên nhiều loại cây trồng. Việc định lượng các phản ứng này và xác định thời điểm nông nghiệp dễ bị căng thẳng nhất sẽ có lợi trong việc giúp xác định các chiến lược thích ứng hiệu quả nhất. Việc thích ứng với biến đổi khí hậu ở cấp độ cây trồng được kỳ vọng là chìa khóa để giảm thiểu tổn thất năng suất trong tương lai và có thể bao gồm: thay đổi giống cây trồng, thời điểm gieo trồng, kỹ thuật canh tác và/hoặc biện pháp tưới tiêu. Nghiên cứu đang được tiến hành đang giải quyết những thách thức của việc duy trì và/hoặc tăng sản lượng cây trồng trong bối cảnh biến đổi toàn cầu. Một số rủi ro đối với sản xuất cây trồng do biến đổi khí hậu và các hiện tượng thời tiết cực đoan đã được xác định và các chiến lược được đề xuất để giúp duy trì sản xuất. Những chiến lược này bao gồm: khôi phục sự đa dạng về loại hình trang trại, cây trồng hoặc quy mô giống cây trồng vào hệ thống lương thực, để cải thiện khả năng phục hồi của chúng và thực hiện các cải tiến cây trồng nhằm tăng cường khả năng chịu đựng căng thẳng. Các chiến lược khác có thể bao gồm việc phát triển các phản ứng quốc tế được xác định trước đối với tình trạng thiếu lương thực nhằm ngăn chặn các cú sốc giá lương thực có thể làm giảm khả năng tiếp cận lương thực của người dân.