世界上一半以上的人口依赖大米作为主要食物来源。然而，随着全球变暖加剧地球温度并增强风暴、干旱和热浪，这种重要的作物正面临着令人担忧的未来。
科学家们表示，这种发展的危险性怎么强调都不过分。水稻容易受到极端气候的影响，并且生长在已经经历许多极端气候的地方。这种食物来源的任何中断都可能导致大规模的问题。
看看最近的历史就知道了。2008年，对大米供应的担忧加剧了粮食危机，导致价格飙升。随后的恐慌引发了全球范围内的骚乱，从孟加拉国到埃及再到海地。
支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章，请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅，您正在帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。
那是13年前的事了，当时地球上的人口大约少了10亿。再过13年，世界人口预计将再增加10亿，总数预计将达到88亿。与此同时，世界气候将持续变化。
国际热带农业中心土地恢复小组负责人路易斯·弗肖特说：“在我们的人口将在最脆弱地区增加数十亿之际，这真是一个警钟。” “我们将需要真正反思如何组织我们的食物系统。”
研究强调了这种担忧。
政府间气候变化专门委员会的最新报告——该报告汇集了234位科学家来综合最近的气候研究——警告说，人为造成的全球变暖正以前所未有的速度发生，并且正在驱动我们已经目睹的致命洪水、高温和干旱（Climatewire，8月9日）。这些事件对农业构成重大风险。
报告指出：“更高的温度会导致蒸发增加，从而导致土壤干燥、植物压力增加以及对农业的影响，即使在预计降水量不会发生巨大变化的地区也是如此。”
报告结论称，如果温室气体排放量不减少，到本世纪末，全球约三分之一的陆地面积预计将遭受至少中等程度的干旱。一些变化，如海平面上升，已经无法逆转。
水稻尤其容易受到这些变化的影响。水稻通常生长在生态系统中，例如海拔较低且容易受到海平面上升影响的三角洲。它也生长在已经经历极端高温的地区。科学家们表示，任何额外的温度升高都可能使其超过健康作物可以生长的阈值。
《农学与土壤科学档案》上发表的2018年的一项研究发现，到本世纪末，炎热天气频率和严重程度的增加可能会使水稻产量减少多达 40%。
该研究指出：“目前，世界上大部分水稻种植区现有温度已经接近水稻生产的最佳范围。” “因此，平均温度的任何进一步升高或敏感生长阶段的短暂高温都将是灾难性的。”
研究指出，虽然水稻可以在高达 40 摄氏度（104 华氏度）的温度下生长，但热应激会损害其花朵授粉的能力。高于 35 摄氏度的温度会显着降低产量。
高温夜间温度也会影响生产力。一项研究发现，夜间温度每升高 1 摄氏度超过 35 摄氏度，水稻产量就会下降约 10%。
不仅仅是高温。洪水和干旱可能性增加也威胁着生产。海平面上升也会淹没低洼农田，使其遭受盐水侵蚀。
国际水稻研究所的一份论文称，水稻预计将成为“最容易受到未来气候变化影响的栽培作物”。
美国水稻种植者感受到压力
在一个粮食系统日益相互关联的世界中，水稻的风险至关重要。
查塔姆研究所新兴市场风险研究主任蒂姆·本顿表示：“水稻的特殊性之一是市场非常薄弱，因为潜在的超额供应量不足以满足需求。” “因此，如果任何一个地方出现故障，它往往会彻底影响国际价格。”
例如，美国在全球供应链中扮演着虽小但重要的角色。根据美国农业部的数据，美国农民仅生产全球约 2% 的大米供应量，但其出口量却占全球出口量的 6% 以上。
这些美国农民几乎全部位于六个州：阿肯色州、加利福尼亚州、路易斯安那州、密西西比州、密苏里州和得克萨斯州。他们已经感受到了极端天气的影响。
美国水稻种植者上个月向国会发出一封信，要求在遭受严重风暴、洪水和干旱的一年后提供灾难援助，这是根据美国稻米协会（USA Rice）的说法，该协会代表主要水稻产区的稻米生产商。
加利福尼亚州的问题最近有所加剧，该州的水稻主要生长在萨克拉门托谷。加州稻米委员会负责人蒂姆·约翰逊在当地哥伦比亚广播公司（CBS）电视台的一份报告中表示，由于多年降雨量和积雪量偏低，预计该州今年水稻种植面积将减少 10 万英亩。
影响深远
在一些易受干旱影响的水稻种植区，即使在有利的年份，生产力也可能会下降。
国际水稻研究所的研究表明，这是因为担心作物歉收的农民可能会避免将资金投入到肥料和新种子等有助于提高产量的事物上。
科罗拉多大学博尔德分校环境研究项目教授阿曼达·卡里科说，如果产量下降且收入减少，农业家庭可能会搬迁或派一些成员到其他地方找工作。
这是依赖水稻的国家面临的几个问题之一。人口激增、气候变化影响和土地转换——尤其是在亚洲水稻种植区——可能会给各国保持粮食生产自给自足增加挑战。
国际水稻研究所高级科学家兼气候变化负责人比约恩·奥勒·桑德说：“这是一个整体生计，是一种文化作物，其中涉及宗教、信仰、故事。亚洲，特别是东南亚的生活，都是围绕水稻演变而来的。”国际水稻研究所总部设在菲律宾。
康奈尔大学研究人员最近领导的一项研究发现，由于气候变化，过去 60 年全球农业生产力放缓了约 21%，而这种影响在更温暖的热带地区更为明显。该研究发现，部分原因是农业未能适应新的极端气候，这使得情况随着时间的推移而变得更糟。
康奈尔大学应用经济与管理学院副教授阿里尔·奥尔蒂斯-博贝亚说：“你不需要成为火箭科学家也知道预测是温度会更高。” “因此，这表明生产力增长将持续放缓，这将产生一系列影响。”
他在康奈尔大学的团队正计划研究需要多少研发投资才能维持或抵消气候变化的影响。一个目标是制定一项不完全依赖于使用更多肥料或扩大生产用地面积的策略。
奥尔蒂斯-博贝亚说：“如果我们不提高生产力，那么你将通过更多投入来弥补生产缺口，这将对环境造成不可逆转的后果。”
提早种植、减少用水、开发新种子
自 20 世纪 60 年代绿色革命改变全球农业并带来更高产的品种、新的耕作方法和机械化以来，水稻产量已大大提高。
根据美国农业部最新的水稻展望，全球水稻产量预计将在 2021-2022 年创下 5.06 亿吨的纪录。它预测全球消费量将达到创纪录的 5.14 亿吨。
气候变化可能会使其中一些成果倒退，尤其是在导致更多森林砍伐或湿地丧失的情况下，湿地是抵御海平面上升的缓冲，也是二氧化碳的天然汇。
国际热带农业中心的弗肖特说：“景观的整体转变将真正使整个人类经济事业面临风险。它将使我们在过去 40 年中在许多地方取得的成果倒退，并将增加最贫困人口的脆弱性。”
为了避免这些问题，研究人员正在努力提高粮食系统的韧性。这包括灌溉系统的脱碳以及开发能够承受高温或洪水的耐胁迫水稻品种。
桑德说，国际水稻研究所的种子库中大约有 150,000 个水稻品种。但大多数都没有种植或达到生产规模。他还补充说，各国也有自己的水稻研究计划，并且不断培育新品种。
一个目标是开发对干旱或高温具有更高耐受性的种子品种，或者可以在预计降水量会增加的地区在淹没下生存。人们也越来越认识到更传统的品种，这些品种对盐水和缺水具有很强的抵抗力。
更好的农场管理也有帮助。水稻消耗大量淡水，但科学家们发现，它可以用典型水量的一半生长。这意味着农民可以在预计干旱会加剧的地区应用节水技术。
甲烷是水稻种植者面临的问题
改进的耕作技术还可以减少甲烷的排放，甲烷是一种强效的全球变暖气体。
水稻是农业甲烷的第二大来源，仅次于牲畜。在主要水稻生产国越南，水稻排放量占该国总排放量的 15%。
研究发现，稻田的干湿交替可以使排放量减半，并节省高达 30% 的灌溉用水。
在不同时间种植也有帮助。这就是国际水稻研究所与农民合作在 2016 年干旱后在湄公河三角洲所做的事情。桑德说，那一年，数十万公顷水稻产量下降，部分原因是海水涌入用于灌溉的淡水供应。
在那之后，国际水稻研究所推广了一种新方法：提前几周种植水稻，这样当海水开始淹没田地时，水稻就不会处于最脆弱的生长阶段。
并非每个解决方案都那么容易。极端和复合事件——例如连续的洪水和干旱或因热应激加剧的干旱——将更难克服。
随着这些灾害变得越来越频繁，科学家们预计会更频繁地看到产量下降。科学家们表示，这是世界需要关注水稻，应对地球变暖的众多原因之一。
桑德说：“水稻的碳足迹很高，但投资仍然相对较低。” “这绝对是一种值得更多关注的作物。”
转载自E&E News，经 POLITICO, LLC 许可。版权所有 2021 年。E&E News 为能源和环境专业人士提供重要新闻。