Сельскохозяйственные биотехнологии для смягчения последствий изменения климата и адаптации к нему

29 July 2014

Влияние климата на сельское хозяйство очевидно и масштабно. Аналогично, сельское хозяйство оказывает важное влияние на глобальные выбросы парниковых газов. Ископаемое топливо и оборудование, применяемые в сельхозпроизводстве, а также животноводство, мелиорация и подготовка земель к посевам приводят к значительным выбросам парниковых газов. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), на сельское хозяйство приходится более четверти мировых выбросов парниковых газов. Для сравнения, доля сельского хозяйства в мировом ВВП составляет около 4%, а это значит, что выбросы парниковых газов от сельского хозяйства очень интенсивны.

Важная связь между сельским хозяйством и климатом расширила политическую повестку дня по обеим проблемам. Обсуждения по проблемам изменения климата охватывают сельское хозяйство, которое одновременно подвержено неблагоприятным природным воздействиям, является источником выбросов парниковых газов и, в случае изменения производственных практик, может внести существенный вклад в смягчение последствий изменения климата.

Какую роль инновационные сельскохозяйственные практики и технологии играют в смягчении последствий изменения климата и адаптации к нему? Какие политические и институциональные изменения позволят поощрять инновации и распространение этих практик и технологий в развивающихся странах? Эти вопросы обсуждаются в нашем исследовании «Сельскохозяйственные технологии для смягчения последствий изменения климата и адаптации к нему в развивающихся странах: варианты политики для распространения инноваций и технологий» и последующей статье, опубликованной в журнале «Food Policy» в 2012 г., на которых основан этот материал.

Влияние изменения климата на сельхозпроизводство

Прогноз изменений климата – это важный, но несовершенный, сложный и часто противоречивый процесс. Несмотря на продолжающиеся споры, эксперты пришли к консенсусу, что темпы увеличения среднегодовой температуры будут расти. Также будут наблюдаться изменения в объеме выпавших осадков в сочетании с все более изменчивой внутригодовой синоптической ситуацией. Синоптики сходятся во мнении, что климат во многих развивающихся странах станет менее пригодным для текущих сельскохозяйственных практик, так как зоны, где сейчас тепло и влажно, окажутся в менее выгодном положении, чем зоны с более холодным климатом в данный момент (главным образом, на севере). Хотя точная природа этих изменений неясна, очевидно, что они приведут к модификации мировых моделей относительных преимуществ посредством изменения относительной продуктивности и цен.

Некоторые сельхозпроизводства в среднеширотных Северной Америке, Европе и Азии могут выиграть от более высоких средних температур и более долгих посевных периодов, в то время как сельское хозяйство большей части остального мира, вероятно, будет страдать от снижения продуктивности. Это исследование постоянно обновляется, и недавние работы демонстрируют, что урожай зерновых в среднеширотных зонах может быть более уязвимым, чем полагалось ранее. Однако стоит отметить основные тенденции. Повышение температуры в уже теплых регионах, вероятно, приведет к снижению урожайности и тем самым сократит посевной сезон в связи с более долгими жаркими периодами. В 2010 г. наилучшие исследования в области агрономического и экономического моделирования утверждали, что общее воздействие этих последствий приведет к снижению мирового сельскохозяйственного производства на 6% к 2080 г. относительно к ожидаемому производству при отсутствии изменений климата. Безусловно, региональные различия этого среднемирового значения также значительны. К примеру, без увеличения инноваций Индия и Африка обречены на снижение сельскохозяйственного производства на 30% или более даже при отсутствии изменения климата.

С учетом ожидания более высоких температур и изменения характера осадков, контроль поставок воды и повышение эффективности полива и доступа к нему являются важными задачами. Последствия изменения климата станут бременем для орошаемых в настоящее время площадей и могут даже превзойти оросительную способность из-за общего недостатка воды. Однако самыми незащищенными перед угрозой волатильности осадков являются фермеры, у которых нет доступа к системам орошения. Ожидается, что доступность воды для фермерских хозяйств на Ближнем Востоке, в Северной и Южной Африке и Центральной Азии будет снижаться по мере изменения климата и роста населения на протяжении нескольких десятилетий. В частности, африканские фермеры отчаянно нуждаются в методике, технологиях и инвестициях, которые бы повысили эффективность использования воды и доступ к оросительным системам, или в способах повышения доходов при менее гарантированной и более непостоянной водообеспеченности.

Развивающиеся страны особенно уязвимы перед угрозой изменения климата, так как они сильно зависят от сельского хозяйства и уже находятся в относительно теплых зонах, а также испытывают недостаток инфраструктуры, позволяющей получать воду из различных источников, и недостаток инвестиций в инновации. Более того, в уже бедных регионах наиболее уязвимыми станут очень бедные слои населения, для которых фермерство является основным источником дохода. Однако климат – это не единственный фактор, влияющий на бедные страны и бедных людей. Ожидается, что при условии продолжения повышения доходов и экономического развития, количество ферм и фермеров в развивающихся странах значительно снизится к 2080 году. С учетом изменения климата эти трансформации, вероятно, произойдут значительно быстрее. Некоторые пограничные районы в Африке и Индии вообще могут отказаться от сельского хозяйства не из-за возросшей продуктивности труда за пределами ферм, а из-за  снижающейся продуктивности фермерства и возрастающей нестабильности производства. В то время как снижение количества занятого в сельском хозяйстве населения может помочь уменьшить прямую уязвимость населения перед угрозой изменения климата, политические трения и вызовы урбанизации, связанные с такими стремительными изменениями, могут быть особенно проблематичными.

Сельскохозяйственные технологии, включая ГМ-культуры

Ключевыми вызовами для смягчения последствий изменения климата и адаптации к нему в сельском хозяйстве являются: (1) производство большего количества пищевых продуктов, (2) повышение эффективности производства, (3) работа в более волатильных производственных условиях и (4) снижение абсолютного уровня выбросов парниковых газов от производства продуктов и их продажи. Сельхозтехнологии играют центральную роль в создании способности производителей отвечать на эти ключевые вызовы. В то время как большинство технологий оказывают влияние на климат, некоторые из них имеют особое значение для сельского хозяйства и изменения климата в развивающихся странах.

Некоторые новые сорта культур позволяют фермерам не только достичь более высокой продуктивности, но и стать более гибкими по отношению к изменению климата. Такие сорта способны адаптироваться к засухе и жаре, повышенной солености (например, в связи с повышением уровня моря в прибрежных зонах) и раннему созреванию урожая для сокращения посевного сезона и снижения риска последствий экстремальных погодных условий.

Изменение климата также приведет к новым вызовам в сфере борьбы с насекомыми и болезнями растений. Нюансы изменения температуры (например, повышение нижнего порога температур и меньшее количество заморозков) могут привести к сокращению периодов покоя, ускорить рост насекомых и болезней, а также изменить динамику этих популяций и их сопротивляемость.

Зерновые культуры и их сорта, которые могут сопротивляться насекомым и болезням, повысят способность производителей адаптироваться к изменениям климата. Такие сорта помогут уменьшить углеродосодержащие выбросы путем сокращения спроса на пестициды и количества их применения.

Эти многообещающие новые сорта, многие из которых находятся на стадии разработки, могут выводиться с помощью традиционных методов селекции, которые используют преимущества существующих сортов, хорошо приспособленных к условиям местных сред производства, а также, что не менее важно, с помощью современных биотехнологий, таких как маркерная селекция и генетическая модификация.

В то время как сельскохозяйственные биотехнологии остаются предметом спора, эти методы предоставляют многообещающий набор инструментов, которые позволили значительно повысить урожайность и снизить стоимость производства и интенсивность использования производственных ресурсов. Среди новых культур, которые улучшают сельское хозяйство и снижают выбросы, – ГМ-культуры, устойчивые к поражению насекомыми и толерантные к гербицидам. Некоторые ставят под сомнение реальность этих преимуществ, но факт того, что фермеры по всему миру еще никогда так быстро не внедряли сельскохозяйственную технологию, как в случае с ГМ-культурами, говорит об обратном. В 2012 г. такие культуры выращивались на около 12% мировых пахотных земель. Суммарное прямое и непрямое снижение выбросов в результате использования ГМ-культур составило 26,7 кг CO2, что сопоставимо с изъятием из пользования почти 12 млн автомобилей.[1]

Новые сорта и культуры будут играть важную роль в смягчении последствий изменения климата и адаптации к нему, но диапазон существующих методов и технологий значительно шире. Среди них – рациональное водопользование, производственные практики, послеуборочные технологии, информационные технологии, прогнозирование и страхование. Как было указано в нашем предыдущем обзоре, понимание вопросов политики и инноваций, вытекающих из использования более широкого набора сельскохозяйственных практик и связанных технологий, важно, так как реагирование на изменение климата требует «аврального» подхода.

Вызовы

Создание необходимых сельскохозяйственных технологий и использование их для адаптации сельскохозяйственных систем развивающихся стран к изменению климата потребует политических и институциональных инноваций на разных уровнях. Препятствия на пути развития, распространения и использования соответствующих технологий могут проявиться на нескольких уровнях – от стадий создания и инноваций до этапа передачи технологий и доступа к инновациям в области сельского хозяйства уязвимыми мелкими фермерами в развивающихся странах.

Потенциальные препятствия в области инноваций существуют как в государственном, так и в частном секторе в развивающихся и развитых странах. В то время как Консультативная группа по международным сельскохозяйственным исследованиям (КГМСИ) была главным источником инноваций в развивающихся странах на протяжении почти 40 лет, во многих странах прямое вмешательство государства в регулирование внешних и внутренних сельскохозяйственных рынков убило в зародыше формирование бурно развивающихся частных фирм и сопутствующих инновационных начинаний.

Возможности использования сельскохозяйственных инноваций в других агроэкологических и климатических зонах зачастую сталкиваются с ограничениями агрономического характера. Сельскохозяйственные биотехнологии помогли справиться с некоторыми из них, однако это создает новые потенциальные проблемы в форме правил регулирования биотехнологий. Хотя интеллектуальная собственность может также препятствовать передаче технологий, она почти никогда не является основным барьером. Когда правила защиты интеллектуальной собственности представляют проблему, новые институциональные и правовые подходы позволяют найти эффективные решения, включая лицензирование для гуманитарного использования, патенты и государственно-частное партнерство.

Зачастую наиболее сложные ограничения появляются на стадии адаптации новых методов, когда несколько факторов могут ограничить доступ бедных фермеров к новым технологиям и их использованию. Среди них статические, плохо функционирующие или плохо интегрированные внутренние и внешние рынки, слабые местные институты и инфраструктура, неадекватные или неэффективные системы распространения сельскохозяйственных знаний, отсутствие кредитных и страховых рынков.

Принципы и приоритеты политики

Несколько принципов и приоритетов политики могли бы упростить смягчение последствий изменения климата и адаптации к нему в бедных странах посредством большего внедрения инноваций и распространения важных сельхозтехнологий.

Мы предлагаем следующие шесть принципов политики:

(1) наилучшие политические и институциональные реакции повысят эффективность информационных потоков, начинаний и механизмов гибкости;

(2) политика и институты, стимулирующие экономическое развитие и уменьшающие бедность, зачастую повышают сельскохозяйственную адаптацию и могут также подготовить почву для более эффективного смягчения последствий изменения климата и адаптации к нему с помощью сельского хозяйства;

(3) ведение бизнеса традиционным способом не достаточно для беднейших стран мира; (4) существующие варианты технологий должны быть более доступными без ущерба сопутствующим инвестициям и наращиванию потенциала;

(5) адаптация и смягчение последствий изменения климата в сельском хозяйстве потребуют действий на местах, однако эффективная политическая реакция должна отражать глобальные влияния и взаимосвязи;

(6) играя ключевую роль в смягчении последствий и адаптации, торговля будет подвергаться влиянию изменения климата.

Эти принципы ведут к нескольким конкретным направлениям инвестиций и приоритетам политик, включая: (а) инвестирование в государственные научно-исследовательские разработки в области сельского хозяйства в развитых странах; (б) восстановление и развитие потенциала в области государственных сельскохозяйственных исследований в развивающихся странах; (в) использование сельскохозяйственной биотехнологии как потенциально важной опции; (г) поощрение взаимодополняемости между государственными и частными сельскохозяйственными исследованиями, помощь в снижении рисков; (д) инвестирование в систему получения более надежной информации и прогнозов; (е) поддержка конкурентных и адаптируемых сельскохозяйственных рынков; и (ё) поощрение инвестиций, улучшающих интеграцию территориальных рынков.

Выводы

Сельское хозяйство уникальным образом и критически связано с климатом, а также с экономическим развитием. Оно является нашим основным источником продовольствия и важного сырья, обладает значительным потенциалом для смягчения последствий глобальных выбросов парниковых газов и особенно чувствительно к изменению климата. Инновации в сельском хозяйстве всегда были важны и станут еще более важными в контексте изменения климата. Взвешенные политические решения, поощряющие развитие и распространение соответствующих сельхозтехнологий, будут играть ключевую роль в эффективной технологической реакции на изменение климата. Эти политические и институциональные ответы особенно важны, так как они могут задать направление для устойчивого прогресса по вопросу смягчения последствий изменения климата и адаптации к нему. В то же время краткосрочная изменчивость климата требует нашего внимания и заслуженно получает его, а приспособление к долгосрочным изменениям требует дальновидности и дисциплины. Осторожный баланс между институциональными изменениями и грамотными инвестициями необходим для того, чтобы совладать с результатами изменения климата и содействовать повышению уровня жизни бедных слоев населения.

С исследованием Трэвиса Либберта и Дэниэла Самнера можно ознакомиться здесь: http://bit.ly/1qYwTda

 

Трэвис Либберт – доцент кафедры сельскохозяйственной и ресурсной экономики Университета Калифорнии

 

Дэниэл Самнер – директор Центра по сельскохозяйственным вопросам Университета Калифорнии и младший профессор кафедры сельскохозяйственной и ресурсной экономики Университета Калифорнии


[1] См. Barfoot P, Brookes G. “Key global environmental impacts of genetically modified (GM) crop use 1996–2012.” GM Crops and Food: Biotechnology in Agriculture and the Food Chain 2014; 5:10 - 21; PMID: 24637726; http://dx.doi.org/10.4161/gmcr.28449.

This article is published under
29 July 2014
Вопрос о том, насколько правила ВТО регулируют торговлю сельскохозяйственной и пищевой продукцией, содержащей генетически модифицированные организмы (ГМО), представляет особый интерес для стран...
Share: 
29 July 2014
Технологический прогресс и развитие биотехнологий, результатом которых является появление все большего количества сортов растений, содержащих ГМО, поставили много новых вызовов перед странами и...
Share: