اثرات تغيير اقليم در كشاورزي , توليد محصول، پيچيده تر از اثرات جداگانه تغيير ميانگين دما و بارندگي بر عملكرد محصولات بوده و تلفيق تنش هاي مؤثرتر است. در این نوشته به بررسی مدل ها و اثرات تغيير اقليم در كشاورزي پرداخته ایم.
مدل هاي پيش بيني اثرات تغيير اقليم در كشاورزي
اثرات تغيير اقليم در كشاورزي بر توليد محصول، پيچيده تر از اثرات جداگانه تغيير ميانگين دما و بارندگي بر عملكرد محصولات بوده و تلفيق تنش هاي مؤثرتر است. بنابراين، در سناريوهاي مدل پيش بيني اثرات تغيير اقليم بايد به طور ويژه اثرات تغييرپذيري و تناوب رويدادهاي حدّي و تلفيق تنش ها مشخص شود. هرچند ميزان محصول در سطحي وسيع تابع بارش فصلي است، ولي تنش و خسارت خشكي در مرحله حساس رشد گياهان حتي اگر در چند ساعت باشد، بهره وري را تهديد خواهد كرد.
بنابراين اثر آب و هوايي بر بهره وري محصول بيشتر از اثرات اقليمي طولاني مدت زير است:
-تغييرات ميانگين آب و هوا (دما و بارندگي)
– تغييرات در توزيع يا تغيير پذيري آب و هوا
– تلفيق تغييرات در ميانگين و تغييرپذيري آن
يك مطالعات شبيه سازي به همراه داده هاي تصادفي آب و هوا در پيش بيني مدل هاي چرخه عمومي جو براي عملكرد گندم و تلفيق آب و هوايي در اسپانيا و انگلستان انجام شده است. نتايج نشان داد پيامدهاي افزايش دما بر كاهش عملكرد نهايي در اسپانيا اندك بود ولي با افزايش تغييرپذيري در هر دو كشور، عملكردها تا 50 درصد امكان كاهش داشت كه به طور عمده ناشي از تأثير طولاني تر شدن دوره خشكي بر مرحله رشد رويشي است. اثر دوره هاي طولاني خشكي با همان افزايش بارش كل بررسي و تغييرپذيري عملكرد و كيفيت تا 70 درصد سطح مبنا شبيه سازي شد. خسارت عملكرد غلات تحت تنش اقليمي ممكن است به دليل افزايش دماي مطلق آستانه تحمل در دوره هاي كوتاه از مرحله رشد گياه باشد. بنابراين براي تحليل و پيش بيني اثر تغيير اقليم بر عملكرد محصول با بهره گيري از مدل هاي گياه- اقليم، علاوه بر توجه به الگوي رشد فصلي و سالانه بايد اثرات تغيير اقليم بر رشد گياهان در كوتاه مدت نيز بررسي شود.
مدل هاي كنوني علاوه بر نمايش مكاني ضعيف الگوي بارندگي موجود، بارندگي هاي ماهانه را به طور يكنواخت براي هر روز توزيع مي كند. اين نحوه محاسبه موجب كم برآورد شدن اثرات دوره هاي خشكي بين فصلي در فاصله بين دو بارندگي شده و نيز ممكن است كه موجب كم برآورد شدن رواناب و ميزان نفوذ آب به خاك به ويژه در حوضه هاي داراي سيل هاي شدید شود.
اثرات تغيير اقليم بر حوضه آبريز رودخانه ها
هم اكنون، الگوهاي توليد كشاورزي به دليل تأثيرپذيري از تغيير قيمت (شامل سوخت هاي زيستي) مبهم هستند و بر امكان تغيير سريع و ناگهاني الگوهاي توليد و ايجاد پيامدهاي ثانويه آن در كل بخش كشاورزي تأكيد دارند. هرچند بهبود سريع كاربري زمين با استفاده از فناوري سنجش از دور ممكن شده، ولي ارزيابي دقيق ميزان توليد در زمين هاي ديم و تحت آبياري به دليل تغييرات به طور نسبي سريع بازار در كوتاه مدت و تأثير آن بر انتخاب محصول، همچنان يك چالش است. از آنجا كه تحليل حساسيت مديريت آب كشاورزي در شرايط تغيير اقليم در محدوده سامانه اي-حوضه آبريز رودخانه ها و آبخوان هاي مرتبط با آن- اهميت دارد، اين بخش از گزارش بر اثرات تغيير اقليم بر واحدهاي هيدرولوژيكي تمركز مي كند. با وجود اين كه سياست گذاري و راهبردهاي سازگاري با تغيير اقليم و كاهش گازهاي گلخانه اي در سطح ملي و بزرگ تر در پاسخ به تحليل هاي اقتصاد كلان مطرح مي شوند، ولي رويكرد سامانه اي موضوعي همچنان معتبر است. توليد ملي در كشورهاي نيمه خشك همچون مراكش و يمن شامل مجموع محصولات برداشت شده از حوضه هاي آبريز رودخانه ها و آبخوان هاي جداگانه است. بسياري از حوضه آبريز رودخانه ها و آبخوان ها بزرگ نيز همچون حوضه درياي اورال، ايندوس، نيل و مكونگ، يك يا چند مرز ملي را قطع مي كنند. بنابراين اثرات تغيير اقليم بر كشاورزي و چرخه آب و توانمندي راه حل ها بايد در سطحي وسيع تر از مرزهاي ملي بررسي شوند و در اين بررسي حوضه آبريز رودخانه ها يك پهنه مهم خواهد بود.
مباني محرك هاي تغيير اقليم در كشاورزي
پنج عامل اصلي مرتبط با تغيير اقليم بر بخش كشاورزي تأثيرگذار بوده كه شدت و اهميت آن در مناطق مختلف متفاوت است. اين عوامل عبارتند از افزايش دما، الگوي بارش شامل برف و بارندگي، تناوب رويدادهاي حدّي (سيل و خشكسالي)، افزايش سطح آب دريا و ميزان دي اكسيد كربن. خلاصه اي از نحوه اثرگذاري اين عوامل بر توليد غذا در شکل زیر ارائه شده است.
تفاوتي آشكار در تغييرپذيري اقليم و واحدهاي وابسته به آب در قاره ها وجود دارد كه تا به حال در شبيه سازي هاي مبتني بر مدل هاي اقليم عمومي مورد توجه نبوده است. هرچند نتايج محدودي از چشم انداز اثرات تغيير اقليم بر موازنه آب و بر آبياري در دسترس مي باشد، با اين حال اثرات پنج عامل اصلي تغيير اقليم كه بر كشاورزي اثرگذار مي باشند شامل موارد زير است:
*كاهش عملكرد محصول و بهره وري كشاورزي در مناطقي كه دما ميزان رشد گياهان را محدود مي كند (اهميت تغيير روزانه دما به اندازه تغيير روند كلي آن است).
*كاهش آب قابل دسترس در مناطقي كه با كاهش بارش سالانه يا فصلي روبرو هستند
*تشديد تغييرپذيري اقليمي در مناطقي كه هم اكنون بالاترين ميزان توليد را دارند
*كاهش ذخيره و ذوب زودهنگام برف زمستان موجب تغيير دبي جريان و اوج رواناب از فصل تابستان (همزمان با تقاضاي بالا براي آب) به فصل بهار مي شود.
*افزايش خسارت ناشي از امواج طوفاني و پيشروي آب شور و اختلاط آن با آبخوان هاي غير شور آسيب پذير در زمين هاي پست ساحلي كه تحت تأثير بالا آمدن سطح آب دريا قرار دارند.
*افزايش تبخير تعرق گياهان با افزايش دما.
