祝葉華

到2050年全球人口預計會接近100億人，這意味著農業(yè)生產年均增長率需維持在1.73%以上，但是迅速變化的氣候，正使得全球農業(yè)尤其是位于非洲和南亞地區(qū)的發(fā)展中國家的農業(yè)，變得更加脆弱。

農業(yè)一直受制于無法預測的天氣，而迅速變化的氣候正使農業(yè)變得更加脆弱。最近接連發(fā)布的幾項報告顯示，考慮到近年來夏季熱浪等極端事件的強度和頻率都在增加，全球糧食供應系統(tǒng)已經顯示出壓力。

全球氣候變化讓人類面臨不可抗拒的糧食危機，吃不飽飯在一些地區(qū)或許會成為常態(tài)。

糧食危機迫在眉睫

人類的福祉取決于自然的貢獻，2019年10月11日，發(fā)表在《科學》上的文章顯示，由于人類對大自然的破壞，自然界滿足人類需求的能力正在衰退。數十億人將在未來30年面臨水污染加劇、容易受到沿海嚴重風暴影響及與作物授粉不足相關的食物保障缺乏的風險。非洲和南亞的發(fā)展中國家預計會在這些影響中首當其沖，因為他們更直接地依賴大自然。

2019年10月15日，美國弗吉尼亞理工大學公布了《2019年全球農業(yè)生產率報告》，其中提到，目前全球的農業(yè)生產率正在增長，其年均增長率達到了1.63%。到2050年全球人口預計會接近100億人，要喂飽全球百億人，農業(yè)生產年均增長率需維持在1.73%以上。全球不同地區(qū)農業(yè)生產率存在差異，中國以及南亞地區(qū)的農業(yè)生產率增速較快，北美、歐洲和拉美等國家和地區(qū)的農業(yè)生產率增速正在放緩。其中，低收入國家的農業(yè)生產年均增長率僅為1%，這些國家面臨糧食生產不安全、營養(yǎng)不良和農村貧困人口比例較高等問題。

人口增長和土地使用方式改變等原因，讓土地面臨巨大壓力，氣候變化和極端天氣更是加重了這種壓力。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）于2019年8月發(fā)布的一份關于土地利用的報告中釋放了在人類高壓下，土地不堪重負的信號，報告將土壤、植被、森林、水資源或野生動植物質量的暫時或永久性下降都納入“土地退化”的定義范圍。另外，由于氣候危機，糧食將變得更加稀缺、食品價格將飆升、農作物將失去營養(yǎng)價值，氣候危機也將改變農民可種植作物的種類，威脅到全球糧食安全。

影響糧食供應

氣候變化在不同程度地影響著全球糧食的供應。

隨著降雨模式的變化，農民面臨著洪水和干旱的雙重威脅，這兩種極端天氣都能摧毀農作物。洪水沖走了農民賴以生產的肥沃的表層土壤，干旱則使其變干，更容易被吹走或沖走。高溫增加了作物對水的需求，使它們在干旱時期更加脆弱。頻繁發(fā)生的熱浪天氣會“熱壞”某種長期固定耕種的作物;而更多的洪水、降雪和空氣濕度，也會限制可以種植作物的類型。在一些地區(qū)，氣溫升高可能會增加農作物產量。氣候變化對農業(yè)的總體影響預計是負面的——減少糧食供應和提高糧食價格。

2019年5月發(fā)表在《公共科學圖書館·綜合》（PLoSOne）上的一項研究，分析了大麥、木薯、玉米、油棕、油菜籽、水稻、高粱、大豆、甘蔗和小麥10種農作物的產量后發(fā)現，由于氣候危機，全球糧食系統(tǒng)每年已經減少了35萬億卡路里的生產。研究利用全球作物統(tǒng)計數據庫來幫助確定全球作物產量如何隨時間變化，結果發(fā)現，氣候危機對不同地區(qū)糧食產量的影響不同，歐洲、南非、南亞和澳大利亞的糧食生產受到的負面影響最大，拉丁美洲受到的正面影響多一些，亞洲、北美和中美洲受混合影響更多。有趣的是，在美國，伊利諾伊州的玉米產量下降了8%，但是在愛荷華州和中西部地區(qū)，由于氣候變化，玉米產量有所增加。

結果發(fā)現，導致產量異常的最重要的氣候因素與溫度有關，平均生長期溫度和極端溫度在預測作物產量方面發(fā)揮著主導作用。

來自澳大利亞、德國和美國的研究人員進一步量化了干旱或熱浪等極端氣候對全球主要農作物產量的影響。他們于2019年5月發(fā)表在《環(huán)境研究快報》上的研究顯示，玉米、水稻、大豆和春小麥生長期氣候因素的年變化因素占其產量波動的20%～49%。為了弄清極端氣候對農業(yè)產量的影響，研究人員使用了高空間分辨率的全球農業(yè)數據庫，以及近全球覆蓋的氣候和極端氣候數據集，通過運用隨機森林（RandomForests）這一機器學習算法，梳理出哪些氣候因素對農作物產量的影響最大。結果發(fā)現，導致產量異常的最重要氣候因素與溫度有關，平均生長期溫度和極端溫度在預測作物產量方面發(fā)揮著主導作用。該研究還標定了全球熱點地區(qū)——這些地區(qū)的農作物產量占全球產量的很大比例，但最容易受到氣候變化和極端情況的影響。被標定的熱點地區(qū)大多位于北美和歐洲等工業(yè)化農作物生產區(qū)，這些地區(qū)對全球整體糧食產量至關重要。例如，非洲的玉米產量與生長季節(jié)氣候變化的關系最為密切。雖然非洲玉米產量在全球玉米產量中所占的份額很小，但非洲玉米產量的大部分用于人類消費，所以氣候變化對該地區(qū)的糧食安全至關重要。對許多已經沒有糧食安全的國家來說，如何對抗饑餓可能會成為最為棘手的問題。

改變食物口味

氣溫升高不僅會影響食物供應，還可能改變食物口味。

在陽光的作用下，植物將二氧化碳和水轉化為糖和氧氣，用來生長莖、根、葉和其他好吃的東西。隨著二氧化碳濃度的持續(xù)上升，這聽起來可能像是將要迎來一場植被繁盛，但任何綠色產業(yè)的迅猛增長都將帶來負面影響。

半個世紀以來，農學家們已經記錄了隨著二氧化碳濃度的上升，植物中礦物質、蛋白質和微量元素持續(xù)下降。2002年，數學家伊拉克利·羅蘭茲（IrakliLoladze）提出了一個理論：隨著二氧化碳濃度的上升，光合作用需要的蛋白質越來越少，這意味著植物在吸收微量元素的同時獲得的附帶礦物質也越來越少，從而導致健康和不健康成分的比例發(fā)生傾斜。他記錄到，包括大米和小麥在內的某些作物的養(yǎng)分平均下降了8%。而當這種情況發(fā)生時，數以億計的人——主要是生活在貧困中的孕婦和兒童——最終可能會缺乏鐵、鋅、蛋白質等基本元素。

2014年，哈佛大學公共衛(wèi)生學院研究員塞繆爾·邁爾斯（SamuelMyers）在《自然》發(fā)文稱，未來地球大氣中的二氧化碳可能會超過當前水平，在這種大氣條件下，地球上最重要的農作物中所包含的一些關鍵營養(yǎng)成分可能會降低。2017年，邁爾斯等在《環(huán)境與健康展望》上發(fā)表的研究結果也顯示，如果不加以遏制，人類排放到大氣中的二氧化碳濃度將會嚴重損害小麥、水稻和其他主要作物的營養(yǎng)價值，使全世界數百萬人面臨蛋白質缺乏的危險。

在IPCC的最新報告中也指出，高二氧化碳水平下種植的小麥，其蛋白質含量將減少6%～13%，鋅含量將減少4%～7%，鐵含量將減少5%～8%。充滿二氧化碳的豆芽含有更多的淀粉和糖（額外含糖的植物可能會增加糖尿病的發(fā)病率），以及更少的礦物質和蛋白質。我們可以盡量避免吃垃圾食品，但糧食作物也越來越“垃圾”了，人類避猶不及。

2015年墨爾本大學的一份報告中列出了許多受氣溫上升威脅的食物。該報告特別關注澳大利亞，這個島國93%的糧食供應來自國內，氣候的任何變化都可能嚴重影響其糧食供應。墨爾本大學研究人員發(fā)現，在未來氣候變暖的情況下，許多食物可能會發(fā)生變化：甜菜和胡蘿卜在炎熱干燥的天氣里變得不好吃;在既潮濕又炎熱的地區(qū)，土豆患枯萎?。ㄒ环N嚴重腐爛的疾病）的風險更高;肉類也不能幸免于熱浪，像雞和牛這樣的動物也會像人類一樣，在受到高溫的壓力下影響食欲，動物不會吃得那么多，也就不會長得那么胖——這就導致了更硬、更有彈性的肉;許多動物把谷物作為食物來源，氣溫升高和干旱會導致小麥和其他農作物發(fā)育不良，導致谷物產品和以谷物為食的動物價格上漲;乳制品部門業(yè)出現了一些最劇烈的變化。研究人員發(fā)現，熱浪可以使奶牛的產奶量減少10%～25%，在極端條件下甚至可以減少40%。

如何面對危機

氣候危機和糧食危機有著密切的聯系。

氣候變化使人類面臨的現存糧食安全、饑餓和營養(yǎng)不良的威脅加倍：氣候災害更加頻繁而劇烈，土地和水源更加稀缺而難以獲得，農業(yè)生產力的提高也更難實現。氣候變化還可能會中斷“一個沒有饑餓的世界”的進程。同時由于氣候變化，整個食品系統(tǒng)的穩(wěn)定性也會遭遇由于供應的短期變化帶來的風險。糧食系統(tǒng)的活動，包括生產糧食、運輸糧食和將浪費的糧食儲存在垃圾填埋場，會產生溫室氣體排放，導致氣候變化。

科學家們明確表示，如果不解決土地問題，就不可能完全解決全球變暖問題，因為22%的溫室氣體排放來自農業(yè)、林業(yè)和其他土地使用。在這些來源中，畜牧業(yè)是最大的，估計占全球人類活動溫室氣體排放的14.5%。反芻動物，如牛和山羊釋放出大量的甲烷，這種全球變暖氣體的強度是二氧化碳的30倍。

正如氣候危機要求我們轉變能源使用方式，放棄化石燃料，在全球范圍內轉向清潔能源一樣，應對土地利用的挑戰(zhàn)也要求我們在種植和消費糧食的方式上做出巨大改變。盡管IPCC的專家們在措辭上很謹慎，也沒有提出具體的建議，但從報告中可以明顯看出，當務之急是改變目前大量使用肉類和奶制品的飲食習慣。

世界上大部分土地不是用來直接養(yǎng)活人類，而是用來飼養(yǎng)牲畜。過度食用肉類是不健康的，也是一種環(huán)境災難：巴西砍伐雨林既是為了給肉牛提供牧場，也是為了種植大豆作物，出口到歐洲等市場，這些出口的作物主要用于動物飼料。

簡而言之，我們必須為不斷增長的人口生產更多的糧食，同時減少人類對地球陸地表面的控制，并讓受到破壞的生態(tài)系統(tǒng)得以恢復。

◎ 來源|南方周末