一项新的研究发现，北美气候模式的转变可能会严重打击美国的农作物生产，甚至可能在本世纪末使玉米产量减半。
科学家们认为，气候模型广泛预测的北美地区平均气温的飙升可能会损害其农业部门。他们现在预测，随着高于30摄氏度（86华氏度）的天数增加，小麦、大豆和玉米的未来预计收成可能会下降22%至49%，具体取决于作物的种类。
“预测告诉我们，在美国，这些作物将遭受高温天气的侵害。由于这些天随着气候变化会变得更加频繁，将会出现收成损失，”波茨坦气候影响研究所发布的这项研究的主要作者伯恩哈德·绍伯格（Bernhard Schauberger）说。
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绍伯格和一支科学家团队通过研究一系列计算机模拟得出这个结论。
根据他们的估计，玉米和大豆植物在温度超过30摄氏度的每一天，都会损失5%的收成。这种作物损失可能会对国内粮食安全产生巨大影响，并且考虑到美国是世界上最大的农作物出口国之一，还会影响国际市场上的价格。
芝加哥大学的研究科学家、该研究的合著者约书亚·埃利奥特（Joshua Elliott）说，高温可能会以多种方式影响作物生长，而大多数问题都归结于水分胁迫。
在高温天气，蒸发率会急剧上升，减少土壤中可供植物利用的水分。此外，当温度升高时，植物往往会打开气孔（叶子上细小的孔）来散发水分，从而造成额外的压力。一些研究还表明，植物开花期的高温实际上可能导致“不育”效应。
“此外，在非常高的温度下，可能会直接损害植物的叶子和其他器官，通常称为萎蔫，”埃利奥特补充说。
作物对温度变化的反应方式各不相同。有些作物，如水稻和棉花，可以耐受较高的温度，但另一些作物，如玉米和小麦，则没有那么灵活。
由于缺水是气候变化可能给作物带来的主要问题，因此答案可能在于灌溉，埃利奥特称之为“关键的复原力因素”。然而，他补充说，完全依赖灌溉来遏制作物损失也可能是危险和不可持续的。
“世界上有很多灌溉地区，比如印度北部，已经开始耗尽资源。一些估计表明，未来20年内将出现大范围的灌溉缺口，然后就会出现双重打击效应，即气温升高，而你没有足够的水来灌溉作物，”他解释说。
在堪萨斯州和西德克萨斯州等完全依赖地下水资源的地区，问题会更加严重。
此外，根据绍伯格的说法，灌溉可以帮助保护作物直到某个温度阈值（大约36或40摄氏度），但不能超过。
麻省理工学院地球、大气和行星科学系首席研究科学家厄万·莫尼尔（Erwan Monier）说，缺水问题可能会受到气候变化的其他后果的影响，例如降水模式的变化，以及对粮食需求增加、水力发电行业发展和人口增长等社会经济因素的影响。
“如果没有更多的水可用于灌溉，问题就变成了农民会怎么做——他们要么必须依赖雨养作物，要么搬到有足够水进行灌溉的地方。如果他们转向雨养作物管理，产量将会大幅下降，”他说。
一些科学家正在尝试通过基因改造来培育更能适应高温的作物。然而，到目前为止，这种方法并没有显示出显著的效果，而且据埃利奥特说，在植物可以被改变的程度上存在限制。他认为最可能的适应策略是传统作物带向北转移。
“很可能在未来50到100年内，新的玉米带将以北达科他州、马尼托巴省和萨斯喀彻温省为中心，”他说。“艾奥瓦州的部分地区可能会种植棉花，而目前种植棉花的美国南部地区可能会太热而无法种植任何东西。”
经E&E News许可，转载自ClimateWire。E&E在www.eenews.net上提供每日重要的能源和环境新闻报道。