Mientras que los aumentos en la población y la riqueza elevarán la demanda mundial de alimentos por hasta 70% por 2050, la agricultura es ya haya utilizado sintiendo los efectos del cambio climático. Esto es se espera que continúe en las próximas décadas.

Los científicos y los agricultores deberán actuar en múltiples frentes para contrarrestar la caída de los rendimientos de los cultivos y alimentar a más personas. Al igual que con las revoluciones agrícolas anteriores, necesitamos un nuevo conjunto de características de la planta para enfrentar el desafío.

Cuando se trata de los cultivos básicos: trigo, arroz, maíz, soja, cebada y sorgo, la investigación ha encontrado que los cambios en las precipitaciones y la temperatura explican sobre 30% de la variación anual en los rendimientos agrícolas. Los seis cultivos respondieron negativamente al aumento de las temperaturas, muy probablemente asociado con aumentos en las tasas de desarrollo de cultivos y estrés hídrico. En particular, el trigo, el maíz y la cebada muestran una respuesta negativa al aumento de las temperaturas. Pero, en general, las tendencias de la lluvia tuvieron solo efectos menores en los rendimientos de los cultivos en estos estudios.

Desde 1950, las temperaturas globales promedio han aumentado en aproximadamente 0.13 ° C por década. Una tasa incluso más rápida de aproximadamente 0.2 ° C de calentamiento por década es esperado en las próximas décadas.

A medida que aumentan las temperaturas, los patrones de lluvia el cambio. El aumento del calor también conduce a una mayor evaporación y secado superficial, lo que intensifica y prolonga aún más las sequías.

Una atmósfera más cálida también puede sostener más agua - Aproximadamente 7% más de vapor de agua por cada 1 ° C de aumento de temperatura. Esto finalmente resulta en tormentas con lluvias más intensas. Una revisión de los patrones de lluvia muestra cambios en la cantidad de lluvia en todas partes.

Rendimientos decrecientes

Los rendimientos de los cultivos en Australia han sido duramente afectados por el clima reciente. El año pasado, por ejemplo, las perspectivas para mungbeans fue excelente. Pero el clima cálido y seco ha lastimado a los productores. Las condiciones extremas han reducido los rendimientos promedio de una cantidad esperada de 1-1.5 por hectárea a solo 0.1-0.5 toneladas por hectárea.

Sorgo y algodón a los cultivos les fue un poco mejor, debido al agotamiento del agua del suelo, la falta de lluvia en el cultivo y el calor extremo. Las frutas y verduras, desde las fresas hasta la lechuga, también golpeó duro.

Pero la historia es más grande que esto. A nivel mundial, la producción de maíz y trigo entre 1980 y 2008 fue 3.8% y 5.5% por debajo de lo que hubiéramos esperado sin aumento de temperatura. Un modelo, que combina la producción histórica de cultivos y datos meteorológicos, proyecta reducciones significativas en la producción de varios cultivos africanos clave. Para el maíz, la disminución prevista es tanto como 22% por 2050.

Alimentar a más personas en estas condiciones cambiantes es el desafío que tenemos ante nosotros. Exigirá cultivos que estén altamente adaptados a ambientes secos y cálidos. La llamada "La Revolución Verde"De 1960s y 1970s crearon plantas con baja estatura y una mayor capacidad de respuesta al fertilizante de nitrógeno.

Ahora, se necesita un nuevo conjunto de características de la planta para aumentar aún más el rendimiento de los cultivos, haciendo que las plantas sean más resistentes a los desafíos de un planeta con escasez de agua.

Desarrollar cultivos resilientes para un clima altamente variable

Los cultivos resilientes requerirán una importante investigación y acción en múltiples frentes, para crear una adaptación a la sequía y anegamientoy tolerancia al frío, calor y salinidad. Hagamos lo que hagamos, también debemos tener en cuenta que la agricultura contribuye significativamente a las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI).

Los científicos están cumpliendo este desafío creando un marco para adaptarse al cambio climático. Estamos identificando combinaciones favorables de variedades de cultivos (genotipos) y prácticas de gestión (agronomía) para trabajar juntos en un sistema complejo.

Podemos mitigar los efectos de algunas variaciones climáticas con buenas prácticas de gestión. Por ejemplo, para hacer frente a la sequía, podemos modificar las fechas de siembra, los fertilizantes, el riego, el espaciado de hileras, la población y los sistemas de cultivo.

Las soluciones genotípicas pueden reforzar este enfoque. El desafío es identificar combinaciones favorables de genotipos (G) y prácticas de manejo (M) en un entorno variable (E). Comprender la interacción entre los genotipos, la gestión y el medio ambiente (GxMxE) es crítico para mejorar el rendimiento de grano en condiciones de calor y sequedad.

Las soluciones genéticas y de gestión pueden utilizarse para desarrollar cultivos resistentes al clima para entornos altamente variables en Australia y en todo el mundo. Sorgo es un gran ejemplo. Es el alimento básico para más de 500 millón de personas en más de países 30, convirtiéndolo en el quinto cultivo más importante del mundo para el consumo humano después del arroz, el trigo, el maíz y las papas.

'Stay-green' en el sorgo es un ejemplo de una solución genética a la sequía que se ha desplegado en Australia, India y África subsahariana. Los cultivos con plantas verdes mantienen tallos y hojas más verdes durante la sequía, resultando en una mayor fuerza del tallo, tamaño de grano y rendimiento. Esta solución genética se puede combinar con una solución de gestión (por ejemplo, una reducción de la población de plantas) para optimizar la producción y la seguridad alimentaria en entornos altamente variables y limitados por el agua.

Otros proyectos en India han encontrado que el riego alternativo de mojado y secado (AWD) en el arroz, en comparación con la producción inundada normal, puede reducir el uso de agua en aproximadamente 32%. Y, al mantener un ambiente aeróbico en el suelo, reduce las emisiones de metano cinco veces.

El cambio climático, el agua, la agricultura y la seguridad alimentaria forman un nexo crítico para el siglo 21. Necesitamos crear e implementar prácticas que aumenten los rendimientos, mientras se superan las condiciones cambiantes y se limitan las emisiones del sector agrícola. No hay lugar para la complacencia aquí.

Sobre el Autor

Andrew Borrell, profesor asociado, Alianza de Queensland para la agricultura y la innovación alimentaria, la Universidad de Queensland; Líder del Centro, Centro de Investigación Hermitage; Colegio de Expertos, Instituto de Cambio Global, La Universidad de Queensland

Este artículo se publicó originalmente el La conversación. Leer el articulo original.

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