Minimierung von Ernteausfällen in einem sich verändernden Klima

Minimierung von Ernteausfällen in einem sich verändernden Klima

Vor dem Hintergrund beispielloser Klimaveränderungen und Ernährungsunsicherheit ist die Anpassung in landwirtschaftlichen Systemen in Afrika von entscheidender Bedeutung. Es ist wichtig, neue Sorten von Nutzpflanzen zu züchten, die an die klimatischen Bedingungen angepasst sind. Diese Arbeit ist eine wichtige Maßnahme zur Anpassung an den Klimawandel und ein wichtiger Teil der internationalen Forschungs- und Entwicklungsprogramme.

Kulturen wurden speziell entwickelt, um gegen klimatische Belastungen wie Trockenheit resistent zu sein. Durch die jüngsten Investitionen wurden die Fähigkeiten von Zuchtprogrammen erheblich verbessert. Ein Beispiel dafür ist der Dürre Tolerant Mais für Afrika Initiative. Aber ein neues Studien stellt fest, dass die neuen Sorten, die entwickelt werden, mit der Geschwindigkeit des Klimawandels zu kämpfen haben.

Die Studie verwendet Pflanzenmodelle und Klimawandelprojektionen, um die Änderungsrate der Schlüssel-Klimaindikatoren im Zusammenhang mit Mais zu analysieren. Mais ist Afrikas am häufigsten angebaute Pflanze und das Hauptnahrungsmittel für mehr als 300 Millionen Menschen auf dem ganzen Kontinent.

Mais kann besonders empfindlich auf Klima- und Managementbedingungen reagieren. Es ist anfällig für Missernten, die sich überproportional auf diejenigen auswirken, die wenig Möglichkeiten haben, in Inputs wie verbessertes Saatgut und Düngemittel und Bewässerung zu investieren.


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Kulturen werden kämpfen

Die Studie identifiziert die Zeitskalen, über die signifikante Temperaturerhöhungen erwartet werden, die die Wachstumsperiode der Pflanzen verkürzen. Sie vergleicht dies mit den Zeitskalen, auf denen neue Pflanzensorten typischerweise gezüchtet, getestet und kommerziell in Afrika eingeführt und eingeführt werden.

Temperaturerhöhungen beschleunigen die Zeit bis zur Reife der Pflanzen. Kürzere Erntedauer bedeutet, dass der Mais über seinen Lebenszyklus weniger Trockensubstanz akkumuliert und somit weniger Erträge liefert. Aus diesem Grund werden in verschiedenen landwirtschaftlichen Umgebungen in Afrika Sorten so gezüchtet, dass sie eine Dauer haben, die der gesamten Vegetationsperiode in dieser besonderen Umgebung entspricht. In Afrika wird diese Länge normalerweise durch die Regenzeit definiert.

Die Ergebnisse der Studie, veröffentlicht in Nature Climate Change, legen nahe, dass eine signifikante Temperaturänderung außerhalb des erlebten Bereichs der gegenwärtigen Bedingungen wahrscheinlich schneller stattfinden wird als die Zeit, in der die Kulturpflanzen derzeit entwickelt werden können. Die Folge ist, dass die Dauer neu entwickelter Nutzpflanzen für die veränderten klimatischen Bedingungen und die damit verbundenen Vegetationsperioden kaum geeignet ist.

Verbesserungen vornehmen

Die Studie identifiziert drei Hauptoptionen zur Verbesserung der Kompatibilität zwischen Zeitskalen für die Entwicklung von Pflanzen und denen des Klimawandels.

Die erste besteht darin, den Anbau- und Bereitstellungsprozess zu beschleunigen. Neue Züchtungstechnologien, wie die markergestützte Selektion von genetischem Material, können dazu beitragen. Marker-assisted selection - wo eine Reihe von kleinen DNA-Identifikatoren oder Marker verwendet werden, um eine größere DNA-Sequenz (das genetische Material) zu beschreiben - hilft, das gewünschte Ausgangsmaterial für die Zucht schneller als herkömmliche Zuchtansätze zu identifizieren. Institutionelle und länderübergreifende Kooperationen in der Pflanzenzüchtung können ebenfalls dazu beitragen, den Züchtungsprozess zu beschleunigen.

Das Papier hebt auch die Wichtigkeit hervor, regulatorische Tests und die Marktverbreitung zu vereinfachen. Gegebenenfalls können diese in einigen afrikanischen Ländern einen wesentlichen Bestandteil der Pflanzenentwicklung darstellen.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, Ernten präventiv zu entwickeln. Dies kann in Gewächshäusern erfolgen, die bei höheren Temperaturen reguliert werden, um erwartete zukünftige Bedingungen zu simulieren. Es kann auch an analogen Standorten stattfinden - Standorten, deren aktuelle Bedingungen diejenigen repräsentieren, die voraussichtlich in Zukunft den Zielgebieten entsprechen. Die Identifizierung dieser Arten von Umgebungen war Gegenstand von neuere Forschungen. Ein solcher Ansatz erfordert Vorsicht wegen der damit verbundenen Kosten und der Unsicherheit in Verbindung mit zukünftigen Klimaprojektionen. Das Papier gibt einige vorsichtige Empfehlungen über angemessene Temperaturerhöhungen für die präventive Zucht.

Eine dritte Option ist die strikte Abschwächung des Klimawandels. Verglichen mit den gegenwärtigen Veränderungsbewegungen ist es nachgewiesen dass ein globaler Schritt zu den ambitioniertesten Emissionsminderungswegen, die von der Intergovernmental Panel on Climate Change würde zu einer besseren Ausrichtung der Temperatursteigerungen mit den Zeitskalen der Pflanzenentwicklung und -verwendung beitragen.

Wenn neue Pflanzensorten wirksamer zu den damit verbundenen Herausforderungen der Ernährungssicherheit und der Anpassung an ein sich veränderndes Klima beitragen sollen, wird eine Kombination dieser Optionen benötigt. Diese Bedürfnisse sind dringend. Sie sind für Mais auf dem afrikanischen Kontinent von Bedeutung, sind aber nicht auf diese Kultur oder diesen Kontinent beschränkt. Das Problem des Klimawandels und der Entwicklung von Kulturpflanzen stellt weltweit eine Herausforderung für landwirtschaftliche Systeme dar.

Über den Autor

Stephen Whitfield, Dozent: Klimawandel und Ernährungssicherheit, University of Leeds

Julian Ramirez-Villegas, Forschungsstipendiat, University of Leeds

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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