Zmiany klimatyczne i ich skutki dla rolnictwa Sebastian Stępień Katedra Makroekonomii i Gospodarki Żywnościowej Uniwersytet Ekonomiczny w Poznaniu

Ocieplenie klimatu – przedmiot kontrowersji 3 hipotezy: 1) Następuje ocieplenie klimatu i jest ono spowodowane działalnością człowieka (ONZ, IPCC) 2) Następuje ocieplenie klimatu, ale wynika ono z procesów naturalnych 3) W długim okresie (kilkudziesięciu lat) mówić będziemy o ochłodzeniu klimatu

Sceptycy o zmianach klimatu Od 15 lat średnie temperatury na powierzchni Ziemi nie rosną, choć dwutlenku węgla jest coraz więcej. Za ostatnie zmiany temperatur na Ziemi odpowiada nie dwutlenek węgla, tylko słońce, które ostatnio jest mniej aktywne (kanadyjski sceptyk i klimatolog, dr Tim Ball). Inni naukowcy sugerują, że ostatnio więcej ciepła pochłaniają oceany i w związku z tym atmosfera się nie nagrzewa, ale woda oceaniczna tak. Jeszcze inni twierdzą, że para wodna i pyły w powietrzu odbijają więcej promieni słonecznych, przez co mniej energii dociera do powierzchni Ziemi.

Sceptycy o zmianach klimatu W roku 2013 warstwa pokrywy lodowej na Antarktydzie i w Arktyce była wyższa niż w poprzednich latach (Centrum Danych o Śniegu i Lodzie, USA). Produkcja CO 2 przez człowieka jest dzisiaj wielokrotnie niższa w przeszłości robiły to wulkany. Nawet gdyby zwiększyła się emisja CO 2, to spowodowałaby ona rozwój roślinności, co mogłoby skutkować zwiększeniem plonów i poprawą w zakresie kryzysu głodu na świecie.

Sceptycy o zmianach klimatu Ponieważ lód ma większą objętość od wody, a większa część lodowców znajduje się pod powierzchnią mórz i oceanów, to topnienie lodowców nie powinno podnieść poziomu mórz, ale go obniżyć.

Sceptycy o zmianach klimatu Zmiany klimatyczne są naturalne, a nie wynikają z działalności człowieka. Ok. 1000r. n.e. Grenlandia była w dużej części zieloną wyspą, na której osiedlali się Wikingowie W XVIIIw. tzw. mała epoka lodowcowa – można było jeździć saniami po Bałtyku do Szwecji

Zmiany temperatury na Ziemi

Teorie spiskowe Zmiany klimatyczne to wymysł "ekologicznego" lobby na usługach państw opierających się na energii atomowej. Chodzi o dławienie gospodarek opartych na energii węglowej i gazowej z własnych, krajowych źródeł. W rezultacie będą one zmuszone kupować energię od państw posiadających elektrownie atomowe, które z kolei stworzą energetyczny oligopol.

Teorie spiskowe Ruch ekologiczny powstał na potrzeby polityki premier Margaret Thatcher. Potrzebowała argumentów do ograniczenia silnego przemysłu węglowego w Anglii.

Symptomy ocieplenia klimatu Od początku ery przemysłowej (przełom XVIII- XIXw.) średnia temperatura na świecie wzrosła o ok. 0,7 °C, a poziom wód w morzu o 15 cm. Przełom XX i XXI w. najcieplejszy w ostatnim tysiącleciu. Stężenie CO 2 w 2011 na poziomie 390 ppm wobec 280 w epoce przedprzemysłowej.

Symptomy ocieplenia klimatu Według prognoz naukowych katastrofalny w skutkach byłby wzrost średniej temperatury o 2°C (poziom wód wzrośnie o pół metra). Naukowcy z Brytyjskiego Ośrodka Badań Antarktycznych twierdzą, że do końca XXI wieku poziom mórz może podnieść się o ponad 35 cm. Szczególnie ucierpi niskie wschodnie wybrzeże Anglii, na którym znajduje się m.in. Londyn. Z kolei eksperci ONZ szacują przyrost poziomu wód pomiędzy 26 cm a 82 cm.

Symptomy ocieplenia klimatu Klimatolodzy z Uniwersytetu Stanforda, Noah Diffenbaugh i Chris Field, wyliczyli, że w ostatnich kilkudziesięciu latach klimat zmienia się 10 razy szybciej niż w ciągu ostatnich 65 mln lat. Wg tych naukowców, pod koniec wieku temperatury na półkuli północnej zwiększą się o 5-6C, co spowoduje, że najgorętsze lato ostatnich 20 lat będzie powtarzać się co roku.

Symptomy ocieplenia klimatu Za sprawą topnienia lodów Antarktydy, która każdego roku traci około 150 km 3 lądolodu (4% na dekadę), o 0,4 mm rocznie wzrasta poziom wody w oceanie. Stopnienie wszystkich lodów tego kontynentu, na którym występuje 90% wszystkich wiecznych lodów Ziemi, spowodowałoby wzrost poziomu wody w oceanach o 65 m!

Wody przybywa, ale będzie brakować wody pitnej Jest to efekt przenikania słonej wody morskiej do słodkowodnych warstw wodonośnych. Zdaniem ekspertów w drugiej połowie XXIw. od 14 do 38% mieszkańców południa Europy (głównie Półwysep Iberyjski) będzie cierpieć na okresowy dotkliwy brak wody.

Przykłady ekstremalnych zjawisk pogodowych Rok 2003 – fala upałów w Europie Grudzień 2010 – odnotowano 17C na Grenlandii, przy średniej dla 30 lat równej -2C Rok 2010 – fala upałów w Rosji i na Ukrainie Rok 2010 – Brazylia, Kanada, Australia – rekordowe powodzie W samym 2010 roku doszło do 950 klęsk żywiołowych, a średnio w latach kataklizmów rocznie Sierpień 2013 – śnieg na pustynii Atacama w Chile Zima 2013 – w Polsce najcieplejszy grudzień od ponad 40 lat. Miesiąc później rekordowo mroźna zima w USA.

Pierwsi „uchodźcy klimatyczni” To mieszkańcy wyspy Tegua na Pacyfiku (państwo Vanuatu), którzy musieli porzucić domy zalewane przez ocean. W kolejności są mieszkańcy wyspy Cantaret w Papui Nowej Gwinei.

Zmiany klimatyczne wolniejsze niż sądzono Według wykresów zawartych w raporcie IPCC z 2012r. ocieplenie w latach miało wynieść od ok. 0,3 do 0,5 stopni Celsjusza. W rzeczywistości średni wzrost temperatury na Ziemi w tych latach wyniósł około 0,15 st. C.

Zmiany klimatyczne – kalendarium wydarzeń 1988 – powstaje Intergovernmental Panel on Climate Change (Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu, w skrócie IPCC) – cel: ocena ryzyka związanego z wpływem człowieka na zmianę klimatu – James Hansen, pracownik NASA – jeden z pierwszych, który otworzył szeroką debatę nt. zmian klimatycznych 1992 – Szczyt Ziemi w Rio – Ramowa Konwencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu Od 1995r. kolejne szczyty klimatyczne ONZ Protokół z Kioto – 1997r. – uzupełnienie Ramowej Konwencji

Protokół z Kioto Podpisany w grudniu 1997r., wszedł w życie w lutym 2005r., trzy miesiące po ratyfikowaniu go przez Rosję. Zobowiązanie do redukcji do 2012r. emisji CO 2, metanu, tlenku azotu, HFC, PFC o 5,2% poziomu z 1990r. Przewiduje się, na skutek jego postanowień, redukcję średniej temperatury globalnej pomiędzy 0,02 °C a 0,28 °C do roku 2050.

Protokół z Kioto 31 maja 2002r. Unia Europejska ratyfikowała protokół z Kioto. Do lutego 2005r. protokół z Kioto został ratyfikowany przez 141 krajów, wytwarzających w sumie 61% światowej emisji gazów cieplarnianych (obecnie 192 kraje). Kilka krajów uprzemysłowionych odmówiło ratyfikowania protokołu, w tym Stany Zjednoczone i Australia. Wśród krajów rozwijających się, protokołu nie ratyfikowały Chiny (największy emitent gazów cieplarnianych) i Indie.

Protokół z Kioto – (anty)skuteczność Stany Zjednoczone nie podlegając jego ograniczeniom zredukowały emisję o 14 ton per capita, podczas gdy średnia redukcja dla krajów EU27 wyniosła 12 ton per capita (w stosunku do roku bazowego 1990). W tym samym czasie jednak emisja per capita wzrosła o 205 ton w Chinach i o 100 ton w Indiach. Ogółem emisja CO 2 od roku bazowego wzrosła ok. 49%. W 2011r. z protokołu wycofała się Kanada, aby zwiększyć wydobycie ropy.

Zmiany klimatyczne – kalendarium wydarzeń (c.d.) W 2009 – szczyt klimatyczny w Kopenhadze – zakończył się brakiem porozumienia W 2013r. szczyt klimatyczny w Warszawie – dziewiętnasty z rzędu 2015 rok – Paryż; ma zostać podpisana nowa międzynarodowa umowa klimatyczna.

Szczyt klimatyczny w Warszawie 194 państwa Ustalenia: ◦Finansowanie działań na rzecz ograniczenia przyczyn i skutków zmian klimatu – państwa rozwinięte mają przeznaczać co roku na ten cel min. 10 mld $ ze środków publicznych, pobudzając środki prywatne ◦Mechanizm pomocy dla ubogich krajów, które cierpią z powodu zmian klimatu

W dalszej części prezentacji przyjmiemy założenie, że w najbliższych latach nastąpi ocieplenie klimatu W tym kontekście ocenimy wpływ tego ocieplenia na sytuację w rolnictwie światowym oraz w Polsce

Rozwój rolnictwa - uwarunkowania klimatyczne Rozwój gospodarki żywnościowej uzależniony jest istotnie od warunków klimatycznych. Wynika to z biologicznego charakteru procesów w tym sektorze, a zwłaszcza znaczenia zjawiska fotosyntezy dla wzrostu roślin.

Rozwój rolnictwa - uwarunkowania klimatyczne Produkcja żywności praktycznie w całości oparta jest na produkcji roślinnej: ◦w sposób bezpośredni (konsumpcja chleba, ryżu, ziemniaków, warzywa, owoców itp.) ◦pośredni (mięso zwierząt, których żywienie opiera się na paszach)

Rozwój rolnictwa - uwarunkowania klimatyczne Zmiany klimatyczne - grupy czynników sprawczych: ◦endogeniczne, wynikające z wewnętrznych mechanizmów zmian klimatycznych ◦egzogeniczne (antropogeniczne), związane z aktywnością człowieka

Zmiany klimatyczne w aspekcie globalizacji Znaczenie krajów znajdujących się na ścieżce wysokiego wzrostu gospodarczego (Chiny, Indie, Brazylia, Pakistan) dla zmian klimatycznych. Duży udział w powstaniu efektu cieplarnianego ma rozwijający się w tych regionach sektor rolny, coraz bardziej kapitałochłonny. Nowoczesne, intensywne rolnictwo wymaga o wiele większego zużycia energii, niż tradycyjne metody uprawy roli.

Zmiany klimatyczne w aspekcie globalizacji – skutki kryzysu gospodarczego Istotne znaczenie dla kształtu dalszych prac nad przeciwdziałaniem zmianom klimatycznym ma spowolnienie gospodarcze na świecie. Hipoteza: w obecnej sytuacji gospodarczej na świecie istnieje mniejsza skłonność państw do pogłębiania działań w zakresie przeciwdziałania zmianom klimatu. Kluczowe działania państw to obecnie: zwalczanie recesji i zadłużenia, zwalczanie bezrobocia, problemy demograficzne

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Wyzwania przed rolnictwem: ◦Ograniczenie emisji gazów cieplarnianych ◦Dostępność ziemi i wody ◦Dostosowanie się do zmian klimatycznych

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Czy rolnictwo przyczynia się do zmian klimatu? ◦Udział rolnictwa w emisji gazów cieplarnianych to ok. 9% (w roku 1990 – 11%) ◦W latach emisja gazów w rolnictwie UE spadła o ponad 20%, podczas gdy w krajach rozwijających się wzrosła o 20% ◦Ale samo rolnictwo również przyczynia się do redukcji CO 2

Polska jest 17 emitentem gazów cieplarnianych na świecie (za 2010r.)

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Przewidywane skutki zmian klimatycznych: ◦wzrost średniej globalnej temperatury powietrza o około 1,5° C - 4,5° C w ciągu najbliższych 100 lat ◦podniesienie się poziomu morza ◦nasilenie ekstremalnych zjawisk pogodowych ◦przesunięcie stref klimatycznych w kierunków biegunów ◦zmniejszenie wilgotności glebowej

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Konsekwencje dla rolnictwa: ◦w regionach o klimacie umiarkowanym przesunięcie stref klimatycznych na północ, co może mieć silny wpływ na wielkość i strukturę produkcji roślinnej i zwierzęcej ◦wzrost temperatury w wielu częściach Afryki z pewnością zmniejszy produkcję żywności na skutek pustynnienia obszarów

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Konsekwencje dla rolnictwa (c.d.): ◦wzrost ilości opadów i temperatury w Ameryce Północnej może wpłynąć korzystnie na produkcję żywności w tym regionie ◦ale zwiększenie ryzyka produkcyjnego i dochodowego w związku z ekstremalnymi zjawiskami pogodowymi

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Konsekwencje dla rolnictwa (c.d.): ◦brak jednoznacznych opinii nt. wpływu zmian klimatycznych na wegetację roślin ◦z jednej strony, wzrost temperatury połączony z okresami bezopadowymi zakłóca procesy wegetacji ◦z drugiej strony wydłuży się wegetacja w związku ze wzrostem nasłonecznienia oraz ograniczeniem zagrożenia przymrozkami; przy zwiększonej emisji CO 2 rośliny będą intensywniej fotosyntezowały

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Konsekwencje dla rolnictwa (c.d.): ◦Rośliny, których wielkość upraw może się zwiększyć to: ryż, soja, kukurydza, winogrono, oliwki, owoce cytrusowe ◦Zmniejszyć się może areał upraw żyta, ziemniaka

Zmiany klimatyczne a rolnictwo w skali światowej Konsekwencje dla rolnictwa (c.d.): ◦zmianom klimatu towarzyszyć może rozwój chorób roślinnych i szkodników, który ewentualnie zniwelują pozytywne efekty wydłużonego okresu wegetacji (przykład w Polsce: szrotówek kasztanowcowiaczek) ◦problemem może być również skuteczność pestycydów stosowanych do zwalczania lub zapobiegania inwazjom szkodników

Konkluzje Negatywne skutki zmian klimatycznych w znacznie większym stopniu dotkną ubogie kraje (np. w kilku krajach Afryki do 2020r. opady deszczowe mogą zmaleć do 50%). Należy wobec tego oczekiwać dalszej polaryzacji poszczególnych regionów na świecie w zakresie produkcji rolnej. Ale również kraje wysokorozwinięte dotknie problem zmian klimatycznych (np. częstsze susze w Australii, Nowej Zelandii, Europie Płd.).

Obszar świata ONW łącznie ONW - zbyt sucho ONW – tereny górzyste/chłod ne ONW – niska jakość gleby Europa Zachodnia 29%0%11%18% Europa Wschodnia 18%0%3%15% Europa Północna 38%0%5%33% Europa Południowa 46%3%20%23% Am. Północna 68%14%36%19% Am. Południowa63%18%4%41% Afryka Zachodnia 75%54%0%21% Afryka Środkowa 60%14%1%45% Afryka Północna 97%95%1%0% Afryka Południowa 89%79%6%4% Azja Środkowa 84%60%7%17% Azja Południowa 54%35%12%7% Tabela 1. Udział obszarów rolnych o niekorzystnych warunkach (ONW) dla produkcji rolniczej w skali światowej (lata )

Przewidywane zmiany w zakresie wzrostu obszarów rolnych o niekorzystnych warunkach Południowa Afryka – wzrost o 11% Północna Afryka – wzrost o 2-3% Ameryka Środkowa – wzrost o 1-3% Oceania – wzrost o 1-4% Azja Zachodnia – wzrost o ok. 1% Europa – problem może dotyczyć południa

Obszary zagrożone pustynnieniem

Wyszczególnienie Zmiany produkcji przy zwiększeniu obszaru ziem uprawnych Zmiany produkcji przy wykorzystaniu tylko aktualnie uprawianych ziem Kraje rozwinięte 13%20%-3%-8% Kraje rozwijające się 5%2%1%-2% Świat ogółem 8%9%-1%-2% Tab. 2. Zmiany produkcji zbóż w perspektywie 2050 i 2080r. dla krajów rozwiniętych i rozwijających się z uwzględnieniem zmian klimatu Źródło: Opracowanie własne na podstawie G. Fisher, M. Shah, H. van Velthuizen, Climate Change and Agricultural Vulnerability, International Institute for Applied Systems Analysis, World Summit on Sustainable Development, Johannesburg 2002, s. 65.

Skutki zmian klimatu dla rolnictwa europejskiego Przewidywany wzrost plonów na większej części kontynentu europejskiego. Przykładem mogą być plony pszenicy, które do roku 2050 najbardziej (9-35%) wzrosną w północnej Hiszpanii, południowej Francji, we Włoszech i w Grecji. Nie tak znaczny wzrost przewidywany jest w Skandynawii, zaś jeszcze mniejszy w pozostałych rejonach Europy. Tylko na niewielu terenach - na przykład w południowej Portugalii, południowej Hiszpanii i na Ukrainie plony pszenicy będą w przyszłości niższe od obecnych. Przesunięcie północnej granicy upraw o km.

Skutki zmian klimatu dla rolnictwa europejskiego Niedobór wody (zwłaszcza południowe i wschodnie części kontynentu, np. Hiszpania i Grecja) – konieczność nawadniania pól Większa częstotliwość pogodowych ekstremów Częstsze występowanie chorób i inwazja szkodników Niższa jakość pozyskiwanych plonów (rośliny będą zawierać mniejsze ilości białka i pierwiastków śladowych) – efekt wyższego stężenia CO 2

Skutki zmian klimatu dla rolnictwa europejskiego - konkluzja Na zmianach klimatu skorzysta zwłaszcza Europa środkowa i północna, która może stać się ważnym regionem rolniczym, stracą zaś suche obszary południowe. Przykład rekordowo upalnego lata o ponad 30% zmalała ilość plonów w Grecji, Portugalii, Francji, we Włoszech i w Austrii, zaś większymi niż zwykle zbiorami mogły cieszyć się Dania czy Finlandia.

Szacowane zmiany opadów w XXI w. w Europie

Szacowane zmiany temperatury Europy w XXIw.

Szacowane skutki zmian klimatu dla Europy w XXI w. ↑ poziom morza ↑ powodzie ↑ temperatura ↑ ciepłe lata ↑ sezon upraw ↑ plony ↑ szkodniki ↑ zimowe ulewy ↑ powodzie ↑ poziom morza ↑ ciepłe lata ↑ plony ↑ zimowe ulewy ↑ powodzie ↑ letnie susze ↑ erozja gleb ↑ sezon upraw ↑ plony ↑ temperatura ↑ susze ↑ upały ↓ roczne opady ↓ plony

Zdjęcie satelitarne basenu Morza Śródziemnego

Rolnictwo w Polsce w aspekcie zmian klimatycznych Prawdopodobny scenariusz zmian klimatu w Polsce przewiduje wzrost średniej rocznej temperatury powietrza o około 3,5°C w najbliższym stuleciu Wzrost temperatur nastąpi głównie w okresie zimowym Jednocześnie należy spodziewać się niewielkiego wzrostu opadów w okresie zimowym i spadku sumy opadów w pozostałych porach roku

Rolnictwo w Polsce w aspekcie zmian klimatycznych Szacowane pozytywne skutki zmian klimatu: ◦wydłużenie okresu wegetacyjnego o dni we wschodniej Polsce i aż dni w zachodniej Polsce ◦przyspieszony termin siewu wszystkich roślin i żniw o około 3-4 tygodnie ◦wydłużenie okresu utrzymywania zwierząt na pastwiskach ◦wzrost plonów roślin ciepłolubnych (kukurydza, soja, słonecznik) nawet o 30% ◦rozszerzenie gospodarki pastwiskowej oraz wzrost zielonej masy z użytków rolnych

Przewidywany wzrost długości okresu wegetacyjnego roślin w Polsce

Rolnictwo w Polsce w aspekcie zmian klimatycznych Szacowane negatywne skutki zmian klimatu: ◦spadek plonów roślin zimnolubnych (np. pszenica, ziemniaki, fasola) nawet o 1/3 ◦wzrost temperatur może poważnie zagrozić zasobom wodnym oraz powodować częste susze ◦brak wody na potrzeby rolnictwa, a także pogorszenie jej jakości oraz intensyfikacja procesów eutrofizacji ◦erozja gleby ◦intensyfikacja rozwoju szkodników i chorób roślin

Wnioski końcowe Globalne zmiany rolnictwa światowego pod wpływem zmian klimatycznych mogą wywołać wiele trudnych jeszcze do zidentyfikowania procesów w środowisku przyrodniczym Największy wzrost możliwości produkcyjnych będzie miał miejsce w krajach najlepiej rozwiniętych gospodarczo, w których obecnie mamy problemy z nadprodukcją żywności W ubogich krajach Afryki i Azji, na terenie których występują strefy głodu, może dojść do narastania problemów żywnościowych związanych z ograniczeniem możliwości produkcyjnych

Wnioski końcowe Przeciwdziałanie zmianom klimatycznym jest obecnie przedmiotem zainteresowania wielu organizacji międzynarodowych Unia Europejska odgrywa czołową rolę w międzynarodowych wysiłkach na rzecz zapobiegania zmianom klimatycznym (np. pakiet klimatyczny) Przykładem jest wspólna polityka rolna i jej „zazielenienie”

Wnioski końcowe Kluczowa rola następujących działań: ◦tworzenie nowych odmian roślin odpornych na wzrost temperatur lub spadek/wzrost liczby opadów ◦zwiększenie nakładów inwestycyjnych na rozwój nowych technologii (np. konwersja odpadów zwierzęcych na biogaz) ◦opracowanie skutecznych systemów zarządzania ryzykiem (np. ubezpieczenia w rolnictwie)

Wnioski końcowe Kluczowa rola następujących działań (c.d.): ◦kształtowanie przyszłej polityki wodnej, zwłaszcza w obszarach, na których brak wody coraz częściej staje się problemem ◦wykorzystanie energii słonecznej do działalności rolniczej ◦implementacja zagadnień związanych ze zmianami klimatu w programach nauczania wyższych uczelni oraz rozwój badań naukowych w tym zakresie ◦zmiana nawyków żywieniowych – produkty lokalne

Dziękuję za uwagę