2024年9月12日——一项全球范围内关于气候与农业关系的深入研究综述揭示了一个紧迫的反馈循环，即气候变化对全球粮食供应的压力加大，农业可能不得不采取一些做法，这些做法可能会进一步加重其对环境的影响。这项研究发表在《科学》杂志上，涵盖了来自哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院的专家的广泛评估。报告还指出，未来几十年内，新的农业实践有潜力提高效率，确保我们的粮食供应稳定。
研究者指出，目前农业的温室气体排放量是20世纪60年代的18倍，约占全球变暖的30%。农田土壤中多余的肥料被微生物分解为一氧化二氮，这种气体的温室效应是二氧化碳的300倍。在保持高产的同时，减少农业对气候变暖的影响的战略努力，对于减缓气候变化和保护我们的粮食供应至关重要。
“必须认识到农业对公共卫生的影响，从农药使用到水质，几乎肯定会因气候变化而加剧，”哥伦比亚梅尔曼公共卫生学院环境健康科学副教授刘易斯·齐斯卡博士表示。
研究结果显示:
- 气候变化对农业实践、水资源的使用和短缺、一氧化二氮和甲烷的排放、土壤退化、氮和磷的污染、虫害压力、农药污染以及生物多样性的丧失产生了广泛影响。
- 气候与农业之间的反馈机制可能会显著增加农业的温室气体排放。如果不改变现有的农业做法，这种反馈循环将使《巴黎协定》所设定的将全球变暖限制在1.5至2摄氏度的目标变得不可实现。
- 现有的可持续农业做法和技术如果得到广泛应用，可以显著减少农业排放，并防止反馈循环的形成。为实现这一目标，政府必须努力消除社会经济障碍，使农民和粮食生产者能够获得应对气候变化的解决方案。
“我们需要农业，但人类的未来也要求我们减少农业对环境的影响，”明尼苏达大学生物科学学院教授大卫·蒂尔曼(David Tilman)说。“通过评估全球范围内正在尝试的新做法，我们已经识别出一些似乎能够在增加产量的同时减少环境影响的做法。一旦这些新做法经过测试和验证，我们就需要一项农业法案，为农民提供资金，以便他们能够生产粮食并改善环境。更好的管理将为我们所有人带来巨大的好处。”
研究人员探讨了农业与气候之间的各种关系，以确定哪些新做法最为有效。尽管碳封存目前是一个优先事项，但综合考虑农业效率和一氧化二氮等污染物的方法可能会带来更大的气候效益，并为农业带来更稳定的未来。精准施肥和作物轮作等做法可以有效防止反馈循环的形成。
该团队确定了一些后续步骤。首先，利益相关者应加快适应和降低高效、气候友好型农业的成本。精准农业、多年生作物整合、农业发电、固氮和新型基因组编辑等新兴技术可以提高农业的产量和效率，同时减少气候变化的影响。他们建议进一步研究气候与农业之间的反馈机制以及农场机器人等新技术。
请参阅这篇论文，以获取共同作者和机构的完整列表。
这项研究得到了美国国家科学基金会的部分资助。
关于哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院
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