Kirjava kartta – ilmastonmuutoksen vaikutukset maatalouteen maailmanlaajuisesti

Suomi on pieni valtio Euroopan koillisnurkassa. Maataloutemme lähtökohdat käynnissä olevalle ilmastonmuutokselle ovat täysin toisenlaiset kuin vaikkapa aavikon laidalla Saharan reunamilla. Maapalloa ei muutenkaan kannata nähdä kokonaisuutena, josta ilmastonmuutos muokkaisi uuden yhtenäisen kokonaisuuden. Ennusteet ovat erilaisia eri alueille ja myös eri ihmisryhmille.

Erilaisia vaikutuksia eri puolilla maailmaa

Vaikka maatalous noudattaa samoja biologisia lainalaisuuksia kaikkialla maapallolla, ovat ilmastonmuutoksen vaikutukset maatalouteen erilaisia eri alueilla. Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC arvioi viimeisimmässä raportissaan 1-3 °C:n keskilämpötilan nousun yhdessä hiilidioksidipitoisuuden kasvun ja ennustettujen sademäärämuutosten kanssa voivan lisätä viljasatoja korkeilla leveysasteilla [1]. Esimerkiksi Suomen maataloudelle maltillisesta ilmastonmuutoksesta saattaa olla hyötyä [2]. Päiväntasaajan lähistöllä sama raportti sen sijaan ennustaa lämpötilan kohoamisen jo 1-2 asteella olevan viljankasvatukselle haitaksi. Muutama lisälämpöaste kääntäisi vaikutukset kielteisiksi suurillakin leveysasteilla. [1] "Missä" ja "kuinka paljon" -pohdinnoissa ovat tarkemmin ottaen kyseessä kysymykset, miten ilmasto muuttuu, millaiseksi se muuttuu eri alueilla ja mitä muita muutoksen vaikutuksia lieventäviä tai voimistavia tekijöitä tulevaisuus tuo tullessaan.

Miten ilmastonmuutos vaikuttaa maailman maatalouteen?

Ilmastonmuutos vaikuttaa ilman lämpötilaan, sademääriin sekä ilmakehän hiilidioksidipitoisuuteen. Kasvaakseen hyvin kasvit tarvitsevat niin lämpöä, vettä kuin hiilidioksidiakin. Mitään näistä ei kuitenkaan saisi olla liikaakaan.

Viileillä seuduilla lämpötilan nousu pidentää kasvukautta mahdollistaen useiden kasvien kasvatuksen pohjoisenpana kuin nykyään. Talvien leudontumisen ansiosta syyskylvöisten viljojen ja kylmille herkkien monivuotisten kasvien, kuten joidenkin hedelmäpuiden, viljelyalueet voivat laajentua. [3] [4]

Liian korkeat lämpötilat puolestaan häiritsevät tai muuttavat kasvien fysiologiaa. Esimerkiksi riisin jyväntuotanto vähenee ja soijapavun siementen öljykoostumus muuttuu ihmisen kannalta huonommaksi lämpötilan noustua ihannelämpötiloja korkeammiksi. [5] [6] Lisälämpö myös nopeuttaa kasvin yksilönkehitystä ja pienentää siis satoja myös siten [7]. Haihtuminenkin lisääntyy lämpötilan noustessa kasvattaen samalla kuivuuden vaaraa [1]. Karjalle kuumuus aiheuttaa ruokahaluttomuutta, maidon sekä lihan tuotannon vähenemistä ja syntyvyyden alenemista. [8] [1] Lisäksi liian lämpimässä kasvanut rehu saattaa olla ravintoarvoltaan heikkoa [9].

Jokiin vettä syöttävien jäätiköiden sulaminen, haihtumisen lisääntyminen ja sademäärien pieneneminen vähentävät viljelykasvien saatavilla olevan veden määrää monilla seuduilla. Osa kuivuuden haitoista saattaa korvautua hiilidioksidipitoisuuden nousulla, sillä korkeammassa hiilidioksidipitoisuudessa kasvit voivat vähentää haihdutustaan. Hiilidioksidilisä auttaa enemmän niin sanottuja C3-kasveja kuin C4-kasveja. Tärkeistä viljelykasveista C4-kasveihin kuuluvat muun muassa maissi, hirssi ja durra ja C3-kasveihin esimerkiksi vehnä ja riisi. Hiilidioksidilisä ei kuitenkaan riittäne, eikä useissa tutkimuksissa ole riittänyt, korvaamaan nousevan lämpötilan ja vesipulan haittoja, jos lämpötilaa nostetaan riittävän paljon pysytellen silti ilmastoennusteiden antamissa rajoissa. [1] Liian korkea hiilidioksidipitoisuus saattaa alentaa kasvituotteiden valkuaisainepitoisuutta ja siten huonontaa niiden laatua ihmis- ja eläinravintona [1].

riisipelto © Hanna Aho

Kuiva riisipelto Madagaskarilla.

Vedestäkin on haittaa, jos sitä tulee kerralla liikaa. Tulvat ja myrskyt pienentävät satoja, alentavat niiden laatua ja hankaloittavat sadonkorjuuta. Ilmastonmuutoksen on ennustettu lisäävän sään ääri-ilmiöitä, runsaiden sateiden lisäksi myös kuivia kausia ja helleaaltoja. Kasvien kannalta ääri-ilmiöiden aiheuttamat vahingot voi joissain tapauksissa tulkita huonoksi tuuriksi. Esimerkiksi juuri kukinta-aikaan osuva helle voi haitata siementen hedelmöittymistä: vahingon syntyminen voi olla kiinni vain muutamasta päivästä helteen ajoittumisessa. Hieman samaa oli vuonna 2003 Eurooppaa vaivanneessa kuumuudessa ja kuivuudessa, jotka pienensivät enemmän hedelmä- ja maissisatoja kuin talvivehnän satoja. Vehnä oli ääri-ilmiön aikaan jo lähes kypsää, kun taas hedelmillä ja maissilla kasvu oli vielä täydessä vauhdissa. Ääri-ilmiöiden yleistymisen kielteinen vaikutus maataloudelle saattaa jopa ylittää ilmastomuuttujien keskiarvojen muuttumisen mahdolliset lievät myönteiset vaikutukset [1] [10] [5].

 

Miten muutokseen vastataan?

 

Kuten mihin tahansa uuteen tilanteeseen, pyrkivät ihmiset myös sopeutumaan ilmastonmuutoksen luomiin uusiin oloihin. Käytännössä yksinkertaisimmillaan sopeutuminen on maanviljelijöiden oma-aloitteista viljelytapojen muokkaamista kuten lajikkeiden, viljelykasvien ja kastelumenetelmien vaihtamista paremmin uusiin olosuhteisiin sopiviin sekä kylvö- ja sadonkorjuuajankohtien muuttamista. Maailman maanviljelijöiden on näillä keinoin arvioitu voivan välttyä riisi-, vehnä- ja maissisatojen tappioilta tropiikissa kolmen ja lauhkealla vyöhykkeellä viiden asteen lämpötilan nousuun asti. [1]

Sopeutuminen ei kuitenkaan tapahdu itsestään. Oma-aloitteisuuden lisäksi se vaatii rahaa ja asiantuntemusta. Vaurailla valtioilla on mahdollisuus korjata näiden vajeita muun muassa tukemalla taloudellisesti maanviljelijöiden siirtymistä uusiin viljelymenetelmiin tai sijoittamalla varojaan esimerkiksi uusien lajikkeiden jalostamiseen. Toisaalta valtion tulo apuun vaatii aina poliittisen päätöksen. Valtioilla on muutakin tuettavaa kuin maatalous: muun muassa kilpailu makeasta vedestä peltojen kastelun ja muiden käyttötarkoitusten välillä voi nykyistä kuivemmassa ilmastossa kiihtyä. [1] [11] [12] Maailman valtiot eivät myöskään ole yhtä vauraita: vaikka tuettavaa riittäisi, ei välttämättä ole rahoja, millä tukea. [1]

Kaiken kaikkiaan sopeutumiskeinojen käyttöönotto lienee kaikkein vaikeinta köyhille ja heikossa sosiaalisessa asemassa oleville omatarveviljelijöille, joilla jo nyt on vaikeuksia hankkia leipänsä maataloudella [1]. Esimerkiksi Meksikon ja USA:n Arizonan rajavyöhykkeen maataloudesta tehty vertaileva tutkimus arvioi ilmastonmuutoksen haittaavan rajan eteläpuolella vähemmän suurtilallisia kuin pientilallisia. Arizonassa kärsijöinä olisivat ennen kaikkea Latinalaisesta Amerikasta saapuneet maahanmuuttajat [13].

 

Voittajat ja häviäjät

 

Jos alueellisen tarkastelun osatekijöitä lasketaan yhteen, näyttää ilmastonmuutoksesta olevan eniten haittaa maataloudelle niillä maailman kolkilla, missä laadukkaan ruoan riittävyydessä on ongelmia nykyäänkin. Afrikassa vehnän viljely saattaa loppua kokonaan vuoteen 2080 mennessä. [12] Aasiassa maanosalle tärkeiden riisisatojen on useissa tutkimuksissa arvioitu jatkossa pienenevän. Muidenkaan viljojen ennusteet eivät lupaa hyvää. [14] Etelä-Amerikassa ilmastonmuutos saattaa näkyä muun muassa El Niño -ilmiön yleistymisenä ja sen osaan mannerta mukanaan tuomina sateina. Sienitaudit viihtyvät hyvin kosteissa oloissa. [15] Ilmastonmuutoksen haittoja näissä kolmessa maanosassa voimistaa myös heikossa asemassa olevien omatarveviljelijöiden suuri määrä. Moni heistä saattaa joutua jättämään nykyisen elinkeinonsa. [1] [12] [14] [15]

Afrikan, Aasian ja Etelä-Amerikan sisälläkään ei silti saa unohtaa alueellista näkökulmaa: Etiopian ylängöillä ja osissa eteläistä Afrikkaa kasvukausi saattaa pidentyä. [12] Intiassa ja Kiinassa vehnän tuotanto kasvaa, jos nousevan hiilidioksidipitoisuuden lannoittava vaikutus otetaan mukaan laskelmiin [1]. Etelä-Amerikassa El Niñon sateet näyttäisivät parantaneen vehnäsatoja osissa Meksikoa ja ainakin maltillisina myös soijapavun menestystä Paraguayssa [16] [17].

Muuallakin maailmassa on luvassa sekä huonoja että hyviä vaikutuksia. Euroopassa lämpeneminen ja kuivuus haittaavat maataloutta maanosan eteläosissa. Pohjois-Euroopassa maatalous hyötynee ainakin aluksi lämpötilan nousun pysyessä lievänä. [11] [18] Pohjois-Amerikassa kielteisten ja myönteisten muutosten alueellinen jakauma on samantapainen kuin Euroopassa [19]. Australiassa yksi haittapuolista on Bactrocera tryoni -hedelmäkärpäsen leviäminen pohjoisesta kohti etelää hedelmäsatoja tuhoamaan [20]. Näillä kolmella mantereella vaikeuksiin sopeutumista auttavat vauraus sekä valtioiden hyvin järjestynyt hallinto [18] [19] [20]. Maailman talousvirtoihin korkeampien leveysasteiden maiden kaikin puolin parempi asema ilmastonmuutoksen edessä heijastunee kasvavana maataloustuotteiden vientinä päiväntasaajan tienoiden kehitysmaihin [1].

Ilman ilmastonmuutosta maailman aliravittujen määrän on ennustettu laskevan nykyisestä runsaasta 800 miljoonasta 100-770 miljoonaan vuoteen 2080 mennessä. Ilmastonmuutos kasvattaa tämän haarukan yltämään laskusta sataan miljoonaan aina nousuun 1,3 miljardiin nälkäiseen asti. [1] Tämä kertoo omaa karua kieltään: vaikka joku saattaa aluksi hyötyä ilmastonmuutoksesta, huonontaa se lopulta ainakin kaikista heikoimmilla olevien tulevaisuudennäkymiä.

Lähteet

  1. Easterling, W.E., Aggarwal, P.K., Batima, P., Brander, K.M., Erda, L., Howden, S.M., Kirilenko, A., Morton, J., Soussana, J.-F., Schmidhuber, J. & Tubiello, F.N. 2007: Food, fibre and forest products. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 273–313. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter5.pdf
  2. Peltonen-Sainio, P. 2010. Ilmastonmuutokseen sopeutuminen maa- ja elintarviketaloudessa (ILMASOPU), loppuraportti. Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus. 21 s. http://www.mmm.fi/attachments/ymparisto/sopeutuminen/5oGpi1h7O/ILMASOPU_loppuraportti.pdf
  3. Juday, G. P. 2004. ACIA Scientific Report, Cambridge University Press, 2005. 1042 s. Forests, Land Management, and Agriculture. 781¬–862. http://www.acia.uaf.edu/PDFs/ACIA_Science_Chapters_Final/ACIA_Ch14_Final.pdf
  4. Kaukoranta, T., Tahvonen, R. & Ylämäki, A. 2010. Climatic potential and risks for apple growing by 2040. Agricultural and Food Science 19: 144–159.
  5. Matsui, T., Namuco, O. S., Ziska, L. H. & Horie, T. 1997. Effects of high temperature and CO2 concentration on spikelet sterility in indica rice. Field Crops Research 51: 213–219.
  6. Thomas, J. M. G., Boote, K. J, Allen, L. H. Jr., Gallo-Meagher, M. & Davis J. M. 2003. Elevated Temperature and Carbon Dioxide Effects on Soybean Seed Composition and Transcript Abundance. Crop Science 43: 1548–1557.
  7. Peltonen-Sainio, P., Rajala, A. & Seppälä, R.T. 2005. Viljojen kehityksen ja kasvun ABC. Maa- ja elintarviketalous 67. 72 s. http://www.mtt.fi/met/pdf/met67.pdf
  8. Silanikove, N. 2000. Effects of heatstress on the welfare of extensively managed domestic ruminants. Livestock Production Science 67: 1−8.
  9. Craine, J. M., Elmore, A. J., Olson, K. C. & Tolleson, D. 2010. Climate change and cattle nutritional stress. Global Change Biology 16: 2901–2911.
  10. Semenov, M.A. & Porter, J.R. 1995. Climatic variability and the modelling of crop yields. Agricultural and Forest Meteorology 73: 265−283.
  11. Iglesias, A., Garrote, L., Quiroga, S. & Moneo, M. 2009. Impacts of climate change in agriculture in Europe. PESETA-Agriculture study. European Commission, Joint Research Centre, Institute for Prospective Technological Studies. 59 s. http://ipts.jrc.ec.europa.eu/publications/pub.cfm?id=2900
  12. IPCC 9 Boko, M., Niang, I., Nyong, A., Vogel, C., Githeko, A., Medany, M., Osman-Elasha, B., Tabo, R. & Yanda, P. 2007. Africa. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge UK, 433–467. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter9.pdf
  13. Vásquez-León, M., West, C. T,. & Finan, T. J. 2003. A Comparative Assessment of Climate Vulnerability: Agriculture and Ranching on Both Sides of the US-Mexico Border. Global Environmental Change. 13 (3): 159–173. http://www.rmportal.net/groups/ua_developers/Publications/a-comparative-assessment-of-climate-vulnerability-agriculture-and-r...
  14. IPCC 10 Cruz, R.V., Harasawa, H., Lal, M., Wu, S., Anokhin, Y., Punsalmaa, B., Honda, Y., Jafari, M., Li C. & Huu Ninh, N. 2007. Asia. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 469–506. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter10.pdf
  15. IPCC 13 Magrin, G., Gay García, C., Cruz Choque, D., Giménez, J.C., Moreno, A.R., Nagy, G.J., Nobre, C. & Villamizar, A. 2007. Latin America. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 581–615. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter13.pdf
  16. Salinas-Zavala, C. A. & Lluch-Cota, D. B. 2003. Relationship between ENSO and winter-wheat yields in Sonora, Mexico. Geofísica internacional 42: 341–350. http://redalyc.uaemex.mx/pdf/568/56842306.pdf
  17. Fraisse, C. W., Cabrera, V. E., Breuer, N. E., Baez, J., Quispe, J. & Matos, E. 2008. El Niño – Southern Oscillation influences on soybean yields in eastern Paraguay. International Journal of Climatology 28: 1399–1407. http://dairymgt.info/publications/JC2007.pdf
  18. IPCC 12 Alcamo, J., Moreno J. M, Nováky B., Bindi M., Corobov R., Devoy R .J. N., Giannakopoulos C., Martin E., Olesen J.E. & Shvidenko A., 2007. Europe. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds.,Cambridge University Press, Cambridge, UK, 541–580. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter12.pdf
  19. IPCC 14 Field, C. B., Mortsch, L. D., Brklacich, M., Forbes, D. L., Kovacs, P., Patz, J. A., Running, S. W. & Scott, M .J. 2007. North America. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 617–652. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter14.pdf
  20. IPCC11 Hennessy, K., Fitzharris, B., Bates, B. C., Harvey, N., Howden, S. M., Hughes, L., Salinger, J. & Warrick, R. 2007. Australia and NewZealand. Climate Change 2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, M.L. Parry, O.F. Canziani, J.P. Palutikof, P.J. van der Linden and C.E. Hanson, Eds., Cambridge University Press, Cambridge, UK, 507–540. http://www.ipcc.ch/pdf/assessment-report/ar4/wg2/ar4-wg2-chapter11.pdf