Un nuevo estudio publicado en Nature revela que los grandes cultivos de cereales de Estados Unidos están amenazados por la elevación de las temperaturas y que los daños subsiguientes pueden ser considerables.
El estudio se difunde días después de que la NOAA estableciese que 2016 ha sido el año más caluroso desde que hay registros y de que Donald Trump, que considera el cambio climático como una fantasía, tomara posesión como nuevo presidente de los Estados Unidos.
Según el nuevo estudio, que publica la revista Science, la producción de maíz norteamericano podría caer un 49% de aquí a finales de siglo, el de soja un 40% y de trigo un 22%, en caso de que los cultivos estén expuestos a temperaturas comprendidas entre los 30ºC y los 36ºC.
Para llegar a estas conclusiones, un equipo internacional de científicos llevó a cabo un conjunto sin precedentes de simulaciones por ordenador de los rendimientos de los cultivos estadounidenses.
Las simulaciones reproducen la fuerte reducción observada en el rendimiento de los cultivos en años recientes, inducidos por las altas temperaturas. Los científicos consideran que el aumento del riego puede ayudar a reducir los efectos negativos del calentamiento global en los cultivos, pero que esto sólo será posible en regiones donde hay suficiente agua disponible. Con el tiempo, limitar el calentamiento global es necesario para mantener bajo control las pérdidas de las cosechas, señalan.
"Sabemos por las observaciones que las altas temperaturas pueden dañar los cultivos, pero ahora tenemos una mejor comprensión de estos procesos", explica Bernhard Schauberger, del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático, autor principal del estudio, en un comunicado.
"Las simulaciones por ordenador que hemos hecho están basadas en sólidos conocimientos de física, química, biología; en una gran cantidad de datos y algoritmos elaborados. Pero, por supuesto, no pueden representar toda la complejidad del sistema de cultivo, por lo que los llamamos modelos. En nuestro estudio han pasado una prueba crítica."
Los científicos han comparado los resultados del modelo con los datos de las observaciones reales, incluyendo en sus cálculos los factores críticos, desde la temperatura hasta el CO2, desde el riego hasta la fertilización.
Por cada día por encima de los 30 ° C, las plantas de maíz y soja pueden perder alrededor del 5 por ciento de su cosecha. Los modelos demuestran que un calentamiento más bien pequeño más allá de este umbral puede dar lugar a pérdidas abruptas y sustanciales en el rendimiento de los cultivos.
Estas temperaturas elevadas serán más frecuentes con el cambio climático y pueden dañar seriamente la productividad agrícola. Las pérdidas ni siquiera consideran temperaturas extremadamente altas por encima de 36 ° C, que se espera se alcancen y reduzcan aún más los rendimientos.
Los efectos de esta situación van mucho más allá de Estados Unidos, uno de los mayores exportadores de cereales, ya que los precios de los cultivos en el mercado mundial podrían aumentar, lo cual es un tema de seguridad alimentaria en los países pobres.
El estudio se difunde días después de que la NOAA estableciese que 2016 ha sido el año más caluroso desde que hay registros y de que Donald Trump, que considera el cambio climático como una fantasía, tomara posesión como nuevo presidente de los Estados Unidos.
Según el nuevo estudio, que publica la revista Science, la producción de maíz norteamericano podría caer un 49% de aquí a finales de siglo, el de soja un 40% y de trigo un 22%, en caso de que los cultivos estén expuestos a temperaturas comprendidas entre los 30ºC y los 36ºC.
Para llegar a estas conclusiones, un equipo internacional de científicos llevó a cabo un conjunto sin precedentes de simulaciones por ordenador de los rendimientos de los cultivos estadounidenses.
Las simulaciones reproducen la fuerte reducción observada en el rendimiento de los cultivos en años recientes, inducidos por las altas temperaturas. Los científicos consideran que el aumento del riego puede ayudar a reducir los efectos negativos del calentamiento global en los cultivos, pero que esto sólo será posible en regiones donde hay suficiente agua disponible. Con el tiempo, limitar el calentamiento global es necesario para mantener bajo control las pérdidas de las cosechas, señalan.
"Sabemos por las observaciones que las altas temperaturas pueden dañar los cultivos, pero ahora tenemos una mejor comprensión de estos procesos", explica Bernhard Schauberger, del Instituto Potsdam para la Investigación del Impacto Climático, autor principal del estudio, en un comunicado.
"Las simulaciones por ordenador que hemos hecho están basadas en sólidos conocimientos de física, química, biología; en una gran cantidad de datos y algoritmos elaborados. Pero, por supuesto, no pueden representar toda la complejidad del sistema de cultivo, por lo que los llamamos modelos. En nuestro estudio han pasado una prueba crítica."
Los científicos han comparado los resultados del modelo con los datos de las observaciones reales, incluyendo en sus cálculos los factores críticos, desde la temperatura hasta el CO2, desde el riego hasta la fertilización.
Por cada día por encima de los 30 ° C, las plantas de maíz y soja pueden perder alrededor del 5 por ciento de su cosecha. Los modelos demuestran que un calentamiento más bien pequeño más allá de este umbral puede dar lugar a pérdidas abruptas y sustanciales en el rendimiento de los cultivos.
Estas temperaturas elevadas serán más frecuentes con el cambio climático y pueden dañar seriamente la productividad agrícola. Las pérdidas ni siquiera consideran temperaturas extremadamente altas por encima de 36 ° C, que se espera se alcancen y reduzcan aún más los rendimientos.
Los efectos de esta situación van mucho más allá de Estados Unidos, uno de los mayores exportadores de cereales, ya que los precios de los cultivos en el mercado mundial podrían aumentar, lo cual es un tema de seguridad alimentaria en los países pobres.
El agua de riego, la clave
"Las pérdidas se redujeron sustancialmente cuando aumentamos el riego de campos en la simulación, por lo que el estrés hídrico resultante del aumento de la temperatura parece ser un factor más importante que el propio calor", señala el coautor Joshua Elliott, de la Universidad de Chicago.
Cuando el suministro de agua desde el suelo a la planta disminuye, las pequeñas aberturas en las hojas se cierran gradualmente para evitar la pérdida de agua. De este modo, impiden la difusión de CO2 en las células, que es un material de construcción esencial para las plantas.
Además, los cultivos responden al estrés hídrico aumentando el crecimiento de las raíces a expensas de la biomasa sobre el suelo y, finalmente, los rendimientos. "Por lo tanto, el riego podría ser un medio importante de adaptación para amortiguar los efectos más graves del calentamiento", dice Elliott. "Sin embargo, esto está limitado por la falta de recursos hídricos en algunas regiones".
"Las pérdidas se redujeron sustancialmente cuando aumentamos el riego de campos en la simulación, por lo que el estrés hídrico resultante del aumento de la temperatura parece ser un factor más importante que el propio calor", señala el coautor Joshua Elliott, de la Universidad de Chicago.
Cuando el suministro de agua desde el suelo a la planta disminuye, las pequeñas aberturas en las hojas se cierran gradualmente para evitar la pérdida de agua. De este modo, impiden la difusión de CO2 en las células, que es un material de construcción esencial para las plantas.
Además, los cultivos responden al estrés hídrico aumentando el crecimiento de las raíces a expensas de la biomasa sobre el suelo y, finalmente, los rendimientos. "Por lo tanto, el riego podría ser un medio importante de adaptación para amortiguar los efectos más graves del calentamiento", dice Elliott. "Sin embargo, esto está limitado por la falta de recursos hídricos en algunas regiones".
Referencia
Consistent negative response of US crops to high temperatures in observations and crop models. Nature Communications 8, Article number: 13931 (2017). doi:10.1038/ncomms1393
Consistent negative response of US crops to high temperatures in observations and crop models. Nature Communications 8, Article number: 13931 (2017). doi:10.1038/ncomms1393