Льодовик у полі

У світі, що стає дедалі швидшим і в якому постійно жорсткішають вимоги, складно зупинитися і з деякої дистанції роздивитися загальну картину і побачити, що ти робиш.

Часто-густо вся увага прикута до проблеми засобів захисту рослин. Це стосується як громадськості, яка дбає про екологічну безпеку дозвілля, так і власне аграріїв, адже вони переймаються насамперед економічним і технічним аспектами. Інколи вважають, що захист рослин є найважливішим чинником урожайності зернових або просапних культур, зокрема кукурудзи. Проте всі — агрохіміки та фермери — точно знають: найбільш обмежувальними чинниками слугують клімат і його невизначеність, брак вологи (або навпаки!), град тощо.

Вплив різних стресових чинників на врожайність кукурудзи, пшениці, сої, сорго, ячменю та вівса дослідили Biochem & Mol Biol Plants, Buchanan, Gruissem, Jones та Американська спільнота фізіологів рослин. Дослідження підтвердили практичне спостереження: чинники абіотичного стресу справляють значно більший вплив, аніж аналогічні біотичні. Під чинниками абіотичного стресу розуміють усі екстремальні явища, що пригнічують ріст, зокрема, посуху, перезволоженість та особливо занизькі або зависокі температури. До факторів біотичного стресу належать усі ураження живими організмами — грибками, бактеріями, комахами чи бур’янами. У США негативний вплив на врожайність усіх перелічених вище культур, що справляють грибкові захворювання і засміченість бур’янами сягає від 5 до 10%. На чинник стресу від зміни клімату припадає від 66 до 82%.
Що ж робить наука, аби стабілізувати врожайність в умовах зміни клімату, насамперед, нестачі вологи?
Гляціологиня Гайді Севестре була основним доповідачем на конференції з питань зміни клімату, яку організувала у Франції компанія AGtech Elicit Plant. Вона дуже чітко продемонструвла взаємозв’язок танення льодовиків із наслідками зміни клімату і використанням сільськогосподарських угідь. Свою точку зору науковиця виклала у цікавій жартівливій формі. Натомість факти, що вона наводила, були як крижаний дощ. terraHORSCH підсумовує її презентацію.

Із території під назвою Свальбард

Гайді Севестре живе на арктичному архіпелагу Свальбард — регіоні, де зернових не вирощують вимушено. «Це група островів, на яких переважають льодовики. Ґрунт перманентно замерзлий. Для гляціологів це рай. Там мешкає більше білих ведмедів, аніж людей. Регіон розташований просто на багаторічних плавучих льодах. Ми живемо у Лонґїрі, епіцентрі зміни клімату. Чи знаєте ви, що за статистикою Європа нагрівається швидше, аніж решта світу? На Свальбарді, як норвезькою мовою називають архіпелаг, потепління прогресує у п’ять-шість разів швидше, ніж на решті території світу. За останніх 50 років температура там піднялася на 3–5 °C. Тому складається враження, що ми живемо у майбутньому. Щодня ми спостерігаємо наслідки глобального потепління: тала вода, лавини, зимові дощі. Але в чому причина такого швидкого танення? Що більший і давніший лід, то він біліший і то більше сонячного променя відбиває. Так охолоджується планета. Отже, нам потрібні ці білі території. Але за останніх кілька десятиліть ми їх знищили. Кілька місяців тому було опубліковано дослідження: цілком можливо, що до 2030 року доведеться спостерігати літо без льоду. Ми дедалі більше й більше переходимо кліматичну точку неповернення».

Значення льодовиків

Науковиця продовжує: «Що спільного між світом льодовиків і сільським господарством? Червона нитка, що єднає нас усіх у цій залі, є вода. Без води — нікуди. Зараз саме водні ресурси відчувають на собі всю силу зміни клімату. Уявіть собі наші запаси води, наші річки, головні артерії країни. Вода — це життя, вона забезпечує нашу щоденну активність. Ми звикли, що завжди є запаси води, підземні резерви, до того ж випадють дощі. Але наразі це змінюється. Найпомітнішим є зменшення обсягу льодовиків, зокрема, льодовика Тріян у швейцарських Альпах. Це найкращий кліматичний барометр. Звісно, ви можете виміряти, що в атмосферу потрапляє більше викидів CO₂, але ви не можете їх побачити. Натомість коли зникає льодовик, це добре бачать усі. Через танення льодовиків зникають і природні запаси питної води. Адже звідки у Європі береться вода? Насамперед, із гір. Ми потребуємо води: для пиття, для виробництва енергії, для охолодження атомних електростанцій, для туризму та сільського господарства. Однак кожна тонна CO₂, яку цивілізація викидає в атмосферу, спричинює танення снігу і зменшення запасів води. Немає сумнівів, що ми втратимо льодовики Піренеїв. До кінця століття зникнуть також альпійські льодовики».

Вплив вітрів

«Те як на планеті між Європою та Арктикою розвиваються вітри, частково пов’язано з тим, що Арктика замерзла. Тому спостерігаємо стабільний полярний вихор. Простіше кажучи: що холодніше в Арктиці, то швидше рухаються вітри. Так виникають пори року», — пояснює Гайді Севестре. Так званий струменевий потік, що складається із полярних і субтропічних течій, зумовлює у Європі рівномірний рух погодних явищ із заходу на схід. Циклони несуть із собою дощі та вітри, тоді як антициклони зумовлюють ясну погоду. Струменевий потік спричинює циркуляцію циклонів та антициклонів, які формують пори року.

Однак різниця температур в Арктиці та Європі дедалі зменшується. «Що менша різниця температур, то повільнішими стають вітри. Подібно до річки, коли вона тече повільніше, вітри починають утворювати меандри (звивини). Повітряні маси, що можуть при цьому утворюватися, рухаються із півдня на північ. Ми спостергаємо це у спекотні й посушливі періоди. Або повітряні маси приходять з Арктики та спричинюють ранні чи пізні заморозки. Такі умови можуть тривати упродовж днів або навіть тижнів». Це означає, що область високого тиску може залишатися на одному й тому самому місці тривалий час. Залежно від того, де антициклони виникають, вони можуть зумовлювати періоди спеки та посухи. Або, навпаки, сильних злив, що тривають тижнями. «Регулярно заглядайте на windy.com. Там показують розвиток вітрів на планеті. Цей струменевий потік, меандри якого стають дедалі виразнішими, демонструє нам, як цілковито змінюється погода». Пори року, до яких ми звикли, постійно змінюються. Наразі формується абсолютно нова система відліку.
Але будьте уважні: Гайді Севестре чітко пояснює, що зміна клімату не всюди проявляється однаково. Хвилястий струменевий потік проходить усім світом. Деякі регіони більш схильні до похолодання, деякі стають спекотнішими. Ці нові потоки вітру спричинюють хаос. Райони, що найбільше потерпають від зміни клімату, не завжди є слабшими за інші. У довгостроковій перспективі карта забезпечення продовольчої безпеки зміниться, — про це переконливо свідчать дослідження IPCC (Міжурядова група експертів зі зміни клімату. — Прим. перекл.) 2023 року.

Менше води… більше води?

«Танення льодовиків сукупно з підвищенням температури океану призводить до того, що підвищується рівень морів. Це не новина. Наразі рівень світового океану щороку підвищується на 3–4 мм. Але цей показник може збільшитися в міру танення льодовиків у Гренландії й Антарктиді — найбільших континентальних запасів льоду на планеті». Наразі Гренландія щоліта втрачає більше льоду, ніж його утворюється взимку. Тобто загальний баланс від’ємний. «Як наслідок, підвищується рівень світового океану. Якщо лід у Гренландії розтане повністю, рано чи пізно рівень морів на всій планеті підніметься на 6–7 метрів. А якщо повністю зникне ще й антарктичний лід, океанський рівень реально стане вищим на 58 м. У найкращому разі наприкінці століття води буде на 50 см більше. Але ми маємо усвідомлювати, що це може статися набагато швидше».
Таке збільшення, звісно, впливає на океанічні течії, які також визначають клімат. Для того щоб течії функціонували добре, необхідна певна різниця температур води, а також різниця щільності і солоності. Вода у полярних областях нагрівається швидше, аніж деінде. А вода від танення льоду розбавляє морську воду, роблячи її м’якою. Окрім того, ми спостерігаємо уповільнення цих океанічних течій. Звичний для нас клімат унаслідок цього докорінно зміниться.

Хто створює викиди CO₂?

«Унаслідок глобального потепління змінюються саме мерзлі ґрунти, вічна мерзлота». При цьому не слід забувати, що з таких ґрунтів складається 25% північної півкулі. Коли вони тануть, виділяється значна кількість CO₂, а також метан, який може нагрівати атмосферу у 80 разів сильніше, аніж CO₂. «Наразі можна очікувати, що танення вічної мерзлоти вивільнить стільки парникових газів, скільки створює вся Японія. До 2100 року їх вивільнення може зрівнятися із кількістю викидів в Індії, Європі та навіть США — залежно від кількості додаткових градусів температури. Із викидами вічної мерзлоти нам, безперечно, доведеться мати справу. Та які ще додаткові явища будуть із цим пов’язані? Можуть стати доступними нові землі».

Значний вплив на сільське господарство

Згідно зі звітом Комітету IPCC ООН за 2020 рік, між 2060 і 2080 роками теоретично стануть доступні 59% додаткових сільськогосподарських угідь. Здається, найбільше тут виграє росія. Особливо якщо в Сибіру стане можливо вирощувати пшеницю. Пощастить і Канаді, адже там багато вічної мерзлоти, яка розтане. «Однак усі ці території водночас поглинають вуглець. І ми маємо зберегти їх недоторканими, щоб обмежити глобальне потепління і, зрештою, забезпечити належний рівень продовольчої безпеки».
Звісно, глобальне потепління більше сприятиме фермерам північної півкулі. Але середній рівень світової врожайності зменшуватиметься, тоді як населення світу продовжить зростати. Таке зміщення сільськогосподарських територій і потенціалу врожайності посилить міграційні потоки. Тому мусимо терміново обмежити потепління, а разом і зумовлене ним перетікання сільського господарства на ці нові території.
Попри те що ми сконцентровані на макроаспекті, очевидно, що потепління клімату ускладнює цикли вегетативного розвитку традиційних сільськогосподарських культур унаслідок порушення сезонів року. Можливо, але не обов’язково, буде однакова річна кількість опадів, але з екстремальними погодними проявами упродовж тривалих періодів: заморозками, посухами, повенями.
Як ми згадували на початку статті, більшість поточних витрат на наукові дослідження та розробки у сільському господарстві припадає на гербіциди і фунгіциди, попри те що зміна клімату впливає на врожайність на 66–82%
Що може зробити наука, щоб зберегти врожайність в умовах кліматичних змін, особливо дефіциту води?

Чи вже запізно?

«Що можна зробити? Необхідно боротися за кожну частку градуса. Заходи, до яких ми сьогодні вдаємося, забезпечать переваги ще на наступні 30 років. Якщо послабимо контроль і потепління сягне 3 °C, можемо бути майже впевнені, що перетнемо точку неповернення для екосистем. Наприклад, останні наукові дослідження, здається, свідчать про те, що якщо температура у Гренландії зросте більш ніж на 2 °C, може початися незворотна дестабілізація. Так само, як у Західній Антарктиді, на переважній частині тропічних коралових рифів, на вічній мерзлоті північної півкулі, на льодах Баренцевого моря і значній частині наших гірських льодовиків. Зникнення цих екосистем здатне ще більше вплинути на зміну клімату. Тому мусимо боротися за кожне дерево, кожну галявину, кожне джерело поглинача вуглецю. Кожна не додана десята частка градуса принесе користь УСЬОМУ, зокрема, водним ресурсам і продовольчій безпеці. Ми зобов’язані стати на шлях декарбонізації. Окремі уряди і компанії вже щось роблять. Тут ми можемо бути спокійні». Хорошим прикладом є стаття в минулому номері terraHORSCH про фотоелектричні модулі у сільському господарстві. Нам варто розвивати цей шлях. «Сільське господарство є частиною проблеми, як і всі ми. Але водночас сільське господарство також пропонує рішення!» — резюмує Гайді Севестре.