En professor i Penn State forskar om effekterna som smältande tropiska glaciärer har på livsmedelssäkerhet och biologisk mångfald, och vilka regionala samhällen, som Cusco och Huaraz i Peru, kan göra åt det.

Karl Zimmerer, professor i geografi, bedriver forskning fokuserad på effekterna av klimatförändringar på glaciärer och i tropiska berg, och hur detta påverkar agrobiodiversitet och livsmedelssäkerhet i samhällen.

Agrobiodiversitet är den biologiska mångfalden av domesticerade grödor och djur inom ett ekosystem, såväl som kulturlandskap och interaktioner mellan människa och miljö i en viss region.

Zimmerer utvecklar och testar modeller av dessa interaktioner mellan människa och miljö av agrobiodiversitet som han och hans medarbetare sedan tillämpar på klimatutmaningar, samt till anpassning och motståndskraft hos hållbara livsmedelssystem.

Zimmerer bedriver det mesta av sin forskning som chef för Geographic Syntheses for Social-Ecological Sustainability (GeoSyntheSES) Laboratory vid Penn State, och han slutförde också forskning i Peru under sitt senaste sabbatår.

"Att arbeta med mina studenter och medarbetare, Jag fokuserar i första hand på att ta reda på hur man kan bevara agrobiodiversiteten i världen och samtidigt göra den mer hållbar för de människor som odlar dessa livsmedel och kan skörda de näringsmässiga och hälsomässiga fördelarna, sa Zimmerer.

Agrobiodiversitet och livsmedelssäkerhet blir allt viktigare ämnen när glaciärer smälter i tropiska platser som Peru, Bolivia, Colombia, och andra länder i västra och norra Sydamerika. Forskare anser att minst tre fjärdedelar av de mer än 25 miljoner människorna i denna region är mycket sårbara för klimatförändringar.

"Tropiska glaciärer i Sydamerika är ömtåliga system som reagerar på stigande lufttemperaturer och uppvärmningen av havsströmmar med ökad smältning, sa Zimmerer.

När tropiska glaciärer smälter, avrinningen ökar. Som ett resultat, mängden lagrat vatten i dessa områden minskar, vilket har kritiska effekter på samhällen som är beroende av avrinning för bevattning under de olika årstiderna.

I Andesbergen i Peru, jordbrukare tvingas bekämpa de effekter som klimatförändringarna har på deras tillgång till vatten samtidigt som de ser till att deras familjer kan äta. Ökande utmaningar, som säsongsbetonat vattenbrist och stora torka, leder ofta till försämrad livsmedelssäkerhet.

"Fattigdom får många av dessa andinska bönder att sälja antingen sitt utsäde eller den näringsrika mat som de odlar för att tjäna lite pengar, "Sa Zimmerer.

Internationell konferens om klimatförändringar

Under hans sabbatsår, Zimmerer rapporterade om sin forskning när han levererade keynoten vid en internationell konferens i augusti 2016 med titeln "International Forum on Mountain Glaciers and Ecosystems, " som fokuserade på klimatförändringarnas effekter i tropiska regioner. Mer än 1, 500 personer deltog i konferensen, som inkluderade ledande internationella experter inom geovetenskap och samhällsvetenskap.

Som en del av hans forskning, Zimmerer diskuterade innovativ mobiltelefonteknik som kan länka samman bönder för att dela information om tillgången på utsäde, vilket skulle kunna förhindra livsmedelsbrist.

"Att ansluta människor på regional nivå kan hjälpa till att dela resurser snabbare, " sa han. "Detta är kritiskt, när behovet av mat ökar i samhällen som de i Peru, vilket hotar agrobiodiversitetens hållbarhet. "

Dessutom, Zimmerer diskuterade jordbrukarnas migration och de effekter detta har på agrobiodiversitet.

"Deltidsjordbruk har djupgående effekter på hållbarheten för agrobiodiversitet i särskilda mänskliga miljösystem, ", sa han. "Vi upptäcker ofta att migrantarbetare fortsätter att bry sig mer om att upprätthålla sin matförsörjning och därför använder de mer av sina pengar från migration till jordbruk i dessa områden."

Att ta itu med globala klimatförändringar och agrobiodiversitet genom internationella partnerskap

Zimmerer delade också med sig av sin agrobiodiversitetsforskning genom en intervju i Lima, Peru, med Modesto Montoya, en av Perus välkända fysiker och programledare för radio- och internetprogrammet, "Möten med vetenskap och teknik." Montoya intervjuade Zimmerer tillsammans med sin son, Erik, en sophomore som studerar kemiteknik vid Penn State, i juli 2016.

Förutom att diskutera den forskning han presenterade under konferensen, Zimmerer och hans son pratade med Montoya om deras planer på att ytterligare ansluta Penn State till peruanska universitet för att hantera klimat- och agrobiodiversitetsutmaningar.

"Jag hoppas kunna fortsätta att ansluta fler samhällen genom vår forskning så att vi kan göra agrobiodiversitet så effektivt som möjligt genom att blanda nya och gamla metoder inom markanvändning och livsmedelssystem, ", sa Zimmerer. "Detta arbete är avgörande för mänsklighetens hållbara matframtid."