Jordbruksproducenter hanterar växlande väderförhållanden på egen hand, och extrema händelser som torka eller översvämningar kan påverka deras produktivitet och vinst. Klimatförändringsmodeller tror att sådana händelser kommer att inträffa oftare i framtiden. Men studier av de ekonomiska konsekvenserna av väder och klimat på jordbruket fokuserar vanligtvis bara på lokala effekter.

En ny studie från University of Illinois tittar på hur väderförändringar – inklusive extrema händelser – kan minska skörden i en stat samtidigt som den ökar vinsten i andra stater. Den hemliga ingrediensen:USA:s mellanstatliga handel. Det förväntas mildra de ekonomiska effekterna av klimatförändringarna med upp till 14,5 miljarder dollar i mitten av seklet.

"Vår motivation för studien är tvåfaldig:Klimatförändringar medför mer frekventa och intensiva extrema väderhändelser, som påverkar jordbruksproduktionen. På samma gång, Befolkningen i USA och världen växer. Vi måste planera för ytterligare 64 miljoner människor i USA och 1,9 miljarder människor över hela världen till 2050, som väcker oro för framtida livsmedelsförsörjning, " säger Sandy Dall'Erba, professor vid Institutionen för jordbruks- och konsumentekonomi (ACE) och chef för Regional Economics Applications Laboratory (REAL) vid U of I. Dall'Erba är huvudförfattare till studien, publiceras i American Journal of Agricultural Economics.

Forskare har vanligtvis en hemsk syn på extrema vädereffekter på jordbruksproduktionen. Till exempel, torkan 2012 i Mellanvästern minskade majsproduktionen med 20 % i Iowa, 34 % i Illinois, och 16 % i Nebraska jämfört med föregående år. Detta hade en katastrofal inverkan på grödaproducenternas vinster i dessa stater.

"Dock, grödaproducenter i stater som inte upplevde torka alls eller i mycket mindre utsträckning, som Minnesota, såg rekordvinster, " Dall'Erba noterar. "Detta beror på att priset på grödor steg det året, och livsmedelsförsörjningskedjan, från boskap i Louisiana och Texas till livsmedelsbearbetningsanläggningar över hela landet, behövde råvarorna för att fortsätta med sin verksamhet. Som ett resultat, torkahändelser utanför din egen stat kan gynna dig."

Dall'Erba och studiemedförfattarna Zhangliang Chen och Noé Nava, doktorander i ACE, genomförde sin forskning inom USA eftersom landet är så stort att en viss väderhändelse sannolikt inte kommer att påverka varje stat samtidigt.

"Vidare, USA:s mellanstatliga handel har varit relativt understuderad – delvis på grund av att data inte var tillgängliga förrän nyligen – även om vi använder cirka 90 % av jordbruksprodukterna på hemmaplan, för boskap och livsmedelsbearbetning, " säger Dall'Erba.

Forskarna analyserade handelsflöden mellan amerikanska stater, baserat på data från U.S. Economic Census Bureaus varuflödesundersökning vid fyra tidpunkter:1997, 2002, 2007 och 2012. De fokuserade på handel med grödor och grönsaker eftersom dessa varor, till skillnad från boskap och livsmedelsbearbetning, påverkas direkt av väderhändelser.

Som förväntat, de fann att torka minskar en stats kapacitet att sälja sina varor till andra stater, samtidigt som det ökar statens efterfrågan på import av grödor, frukter, och grönsaker från andra stater.

"Du ser hur en torkahändelse inte bara påverkar dig själv, men också alla platser du exporterar till och alla platser du importerar från. Anledningen är att aktiviteter längs med värdekedjan, som utfodring av boskap, livsmedelstillverkning, och mänsklig konsumtion fortsätter på samma nivå så om människor inte kan få sina råvaror från sin vanliga producentstat, de kommer att få dem från en annan stat, " konstaterar Dall'Erba.

Medan jordbrukets vinster är mycket känsliga för väderinducerade förändringar i handeln, inte alla stater kommer att uppleva effekterna lika. Vissa stater är mer beroende av handel än andra; till exempel, Illinois, Minnesota, Kalifornien, och Nebraska är de största importörerna och exportörerna i det inhemska handelssystemet, Dall'Erba förklarar.

Författarna projicerade också framtida väderförhållanden baserat på fyra vanliga globala och regionala klimatmodeller.

"Utan handel, prognosen för klimatförändringseffekter indikerar en förlust på 11,2 miljarder dollar i jordbruksvinster på nationell nivå till 2050. Den uppskattningen står bara för de negativa effekterna av en lokal torka, vilket är hur nuvarande effektprognoser vanligtvis görs. Dock, när vi inkluderar handel i analysen, vi upptäcker att dess förmåga att mildra klimatförändringarna är värd 14,5 miljarder dollar. Det betyder att vi projicerar en vinst på 3,3 miljarder dollar i hela landet. Det är ett fullständigt paradigmskifte jämfört med nuvarande prognoser, " konstaterar Dall'Erba.

Dall'Erba och hans forskargrupp arbetar på en webbplats som gör det möjligt för vem som helst att utforska data på egen hand. Användare kan ange information om stater, gröda, väder, och handla för att skapa sina egna prognoser och uppskattningar.

Medan det nuvarande projektet fokuserar på USA:s mellanstatliga handel, Dall'Erba säger att tillvägagångssättet också kan gälla globala väderhändelser och internationell handel samt andra källor till störningar i försörjningskedjan som diplomatiska händelser eller sårbarhet i infrastruktur.