极端天气和侵蚀:德国的农田面临巨大危险!
卡塞尔大学强调了极端天气事件给农业带来的挑战,并强调了精确建模的必要性。

极端天气和侵蚀:德国的农田面临巨大危险!
日益严重的极端天气事件给全球农业带来巨大挑战。卡塞尔大学的一项研究显示,全球每年有27%的耕地受到涝灾影响;这可能对产量和土壤质量产生深远影响。这项研究的研究人员之一托比亚斯·K·D·韦伯 (Tobias K. D. Weber) 教授解释说,模拟农业产量的常见模型通常不能充分反映暂时洪水的影响。这种差异可能会使农业产量的预测和有效适应战略的制定变得复杂,这在气候变化严重的时期尤其令人担忧。
这项国际研究是农业模型比较和改进项目 (AgMIP) 的一部分,研究了 21 种不同的粮食模型。结果令人震惊:只有 24% 的模型能够真实地模拟土壤中的水分运动,包括毛细管上升和盐分输送等重要过程。此外,这些模型在考虑关键的土壤物理和生化过程方面存在严重缺陷。
气候变化的影响
气候变化不仅增加了极端天气事件的发生频率,还对粮食安全产生直接影响。政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告称,全球变暖是极端天气事件迅速增加的原因。 2021 年 7 月德国发生的毁灭性大雨夺去了 180 多人的生命,摧毁了无数人的生计,这些例子说明了解决气候变化已经非常明显的后果的紧迫性。
在此背景下,德国农业受到严重影响。据估计,德国 60% 的耕地因极端天气条件而面临风险。日益不可预测的降雨导致水土流失等严重问题,每年有15-20%的土壤流失。 2018年至2019年期间,暴雨和干旱期给农业造成了32亿欧元的损失,这说明需要采取行动。
增强抵御能力的必要措施
对农业模型的分析表明,许多重要过程没有得到充分体现,这最终导致可靠的预测变得困难。今天已经很清楚了:如果没有改进的知识和模型基础,就不能排除对气候相关农业后果的系统性误判。因此,该研究呼吁采用跨学科方法,将水文学、土壤科学、植物生理学和气候研究结合起来。用于监测水位和土壤湿度动态的全球网络可以作为更好建模的基础。
遥感和机器学习等现代技术可以帮助克服现有模型的许多缺点。只有清楚、准确地描述气候挑战,才有可能提高农业抵御能力,同时促进生物多样性。当前化肥和农药的大量使用不仅对土壤质量构成重大威胁,而且对生物多样性构成重大威胁。农业实践迫切需要转变,以确保作为粮食生产基础的土壤健康并保护生态系统。
农业的未来不仅取决于技术创新,还取决于对自然关系的深刻理解,从土壤化学到植物对水分胁迫的生理反应。只有综合考虑这些因素,才能避免迫在眉睫的全球粮食生产危机,并成功克服气候变化带来的挑战。