Livsmedelsproduktion behöver inte vara ett offer för klimatförändringar. Ny forskning från Michigan State University tyder på att skördar och den globala livsmedelsförsörjningskedjan kan bevaras genom att utnyttja de kritiska, och ofta förbisedd, partner i matförsörjning—jord.

Forskningen, ledd av MSU Foundation Professor Bruno Basso och publicerad i Jordbruks- och miljöbrev , är den första i sitt slag som ger kritisk insikt om markens betydelse för att hantera risker förknippade med klimatförändringar.

"Jordbrukets långsiktiga hållbarhet beror starkt på hur vi använder mark, " sa Basso. "Denna forskning bevisar att med tillämpning av innovation genom bättre markhantering, vi är ett steg närmare att bevara vår livsmedelsförsörjning och mildra effekten som klimatförändringar och global uppvärmning har på våra liv."

Genom att lära sig att vetenskapligt utnyttja, skydda och förbättra jordens hälsa, Bassos resultat bevisar att skörden kan fortsätta på nuvarande produktionsnivåer eller till och med förbättras – särskilt om de kombineras med adaptiva jordbruksmetoder.

"Ända tills nu, forskning har inte redogjort för vad jorden ger tillbaka till klimatförändringarnas cykel, och det är utan tvekan den mest kritiska resursen att anpassa för att mildra dess effekter, " sa Basso. "I slutändan, jorden är växternas "hem". Om vi ​​inte tar hand om jorden, växter och grödor är oskyddade och lämnade att hantera klimatförändringarna på egen hand."

Bassos forskning var en del av Agricultural Model Intercomparing and Improvement Project, eller AgMIP, ett globalt initiativ som förbinder klimat, grödor och ekonomiska modelleringsgemenskaper för att bedöma matproduktionens öde under klimatförändringarna.

Basso ledde AgMIP:s markinitiativ och föreslog att man skulle gå vidare, mark placeras som centrum för livsmedelsproduktionscykeln.

"Vi gick in i projektet med att veta att när klimatet blir hetare, skördarna förväntas bli lägre. Om avkastningen sjunker, det betyder också att mängden kol som återförs till jorden också minskar, så frågan vi hade var:'om den här cykeln fortsätter, var hamnar vi, och vilken roll kommer marken att ha? Och, kommer vi att få det sämre om vi inte tar hand om jorden? Så vi körde grödor och jordmodeller för att simulera väderns inverkan på grödans avkastning och markens organiska kol för att utvärdera återkopplingen från mark till klimatförändringar, sa Basso.

Basso utförde en serie modeller i Tanzania, Brasilien, Argentina, Nederländerna, Frankrike, USA och Australien för att testa jordens reaktioner på förändringar i temperatur och koldioxidhalter genom att analysera markens organiska kol- och kvävehalter.

Vad forskarna fann var att koldioxid kompenserade för de klimatförändrade avkastningsförlusterna eftersom det fungerade som ett naturligt gödningsmedel för att hjälpa grödorna att växa. Men när markens organiska kolförluster inkluderades i analysen, den ökade koldioxiden i atmosfären var inte tillräcklig för att förhindra skördeförluster.

"Så, genom agronomisk förvaltning, som är att "göra rätt sak vid rätt tidpunkt för dina grödor, ' markkvalitet och hälsa kan förbättras, sa Basso.

Basso förklarade hur jordbrukare kan utöva bättre agronomisk förvaltning för att skydda marken mot effekterna av klimatförändringar. Detta bör inkludera användningen av täckgrödor, bevarande jordbearbetning, tillföra organiskt kol till marken eller genom att öka avkastningen genom avancerad genetik och agronomi.

Det framåtsträvande förhållningssättet till grödor – och vår globala livsmedelsförsörjning – är till stor del grundad på roten av växternas livscykel i jorden de planteras.

"Tillvägagångssättet att redovisa markens feedback måste bli en regel när vi använder grödemodeller när vi vill identifiera anpassningsstrategier, " sa Basso. "Marken som vi kommer att ta itu med 2050 kommer säkert att vara annorlunda än den är nu, så att inse hur man hanterar det idag - tillsammans med anpassningsstrategier för morgondagen - är avgörande."Bassos forskning finansierades av National Institute of Food and Agriculture vid United States Department of Agriculture, och av Department of International Development i Storbritannien.