Bönder är vana vid att hantera väder, men klimatförändringarna gör det svårare genom att ändra temperatur och nederbördsmönster, som i årets ovanligt svala och blöta vår i centrala USA. I en nyligen publicerad studie, Jag arbetade med andra forskare för att se om klimatförändringarna på ett mätbart sätt påverkade grödors produktivitet och global livsmedelssäkerhet.

För att analysera dessa frågor, ett team av forskare ledda av University of Minnesota Institute on the Environment tillbringade fyra år med att samla in information om grödors produktivitet från hela världen. Vi fokuserade på de 10 bästa globala grödorna som tillhandahåller huvuddelen av förbrukningsbara matkalorier:Majs (majs), ris, vete, sojabönor, oljepalm, sockerrör, korn, raps (raps), kassava och sorghum. Ungefär 83 procent av förbrukningsbara matkalorier kommer från bara dessa 10 källor. Annat än kassava och oljepalm, alla är viktiga amerikanska grödor.

Vi fann att klimatförändringarna har påverkat avkastningen på många ställen. Alla förändringar är inte negativa:Vissa skördar har ökat på vissa platser. Övergripande, dock, klimatförändringarna minskar den globala produktionen av basvaror som ris och vete. Och när vi översatte skörden till förbrukningsbara kalorier – den faktiska maten på folks tallrikar – fann vi att klimatförändringarna redan krymper mattillgången, särskilt i livsmedelsotrygga utvecklingsländer.

Lägger ihop lokala trender

Det första vi behövde förstå var hur temperatur och nederbörd påverkade grödans produktivitet på många platser. Att göra detta, vi analyserade data från upp till 20, 000 län och distrikt runt om i världen för att se hur skörden varierade på varje plats med förändringar i nederbörd och temperatur.

När vi väl hade konstruerat en empirisk modell som kopplade skörden till vädervariationer på varje plats, vi skulle kunna använda den för att bedöma hur mycket avkastningen hade förändrats från vad vi skulle ha förväntat oss att se om genomsnittliga vädermönster inte hade förändrats. Skillnaden mellan vad vi skulle ha förutspått, baserat på det kontrafaktiska vädret, och vad som faktiskt inträffade återspeglar klimatförändringarnas inverkan.

Vår analys visade att klimatförändringarna redan har påverkat skördarna runt om i världen. Det fanns variationer mellan platser och mellan grödor, men när alla dessa olika resultat summerades, vi fann att avkastningen på några viktiga globala basvaror redan sjunkit. Till exempel, vi uppskattade att klimatförändringarna minskade den globala risskörden med 0,3 procent och veteskörden med 0,9 procent i genomsnitt varje år.

I kontrast, några mer torktoleranta grödor har gynnats av klimatförändringarna. avkastning av sorghum, som många människor i utvecklingsländerna använder som matsäd, har ökat med 0,7 procent i Afrika söder om Sahara och 0,9 procent årligen i västra, södra och sydöstra Asien på grund av klimatförändringar sedan 1970-talet.

En blandad amerikansk bild

I USA är majs och sojabönor viktiga kontantgrödor, med ett sammanlagt värde på mer än 90 miljarder USD 2017. Vi fann att klimatförändringarna orsakar en liten nettoökning av skördarna av dessa grödor – i genomsnitt, cirka 0,1 procent respektive 3,7 procent varje år.

Men dessa siffror speglar både vinster och förluster. I vissa delstater i Corn Belt, som Indiana och Illinois, Klimatförändringar rakar upp till 8 procent av den årliga majsskörden. På samma gång, det har ökat den årliga avkastningen i Iowa och Minnesota med cirka 2,8 procent. Alla dessa fyra stater har nu något varmare och blötare majsväxtsäsonger, men Indiana och Illinois har sett större ökningar av uppvärmningen och mindre ökningar av fukt jämfört med Iowa och Minnesota.

Våra kartor spårar dessa förändringar ner till länsnivå. I östra Iowa, Illinois och Indiana, Klimatförändringarna har minskat majsskördarna även om det ökar dem mot nordväst i Minnesota och North Dakota. Vi ser liknande mönster för sojabönodling:Minskningarna går uppåt från de södra och östra delarna av landet, där något mer uppvärmning har skett än i stater längre norrut. Klimatförändringar minskar också den totala skörden av andra viktiga grödor, som vete och korn.

Från skördar till måltider

Även om dessa effekter på skördarna är anmärkningsvärda i sig, vi var tvungna att gå ett steg längre för att förstå hur de kunde påverka den globala livsmedelssäkerheten. Människor äter mat, inte skördar, så vi behövde avgöra hur klimatförändringarna påverkade tillgången på förbrukningsbara matkalorier. I sin senaste utvärderingsrapport, den mellanstatliga panelen för klimatförändringar insåg att denna fråga ännu inte hade besvarats och var avgörande för att bygga ett starkt argument för klimatförändringsåtgärder.

Vår studie visade att klimatförändringar minskar förbrukningsbara matkalorier med cirka 1 procent årligen för de 10 bästa globala grödorna. Detta kanske låter litet, men det representerar cirka 35 biljoner kalorier varje år. Det räcker för att ge mer än 50 miljoner människor en daglig diet på över 1, 800 kalorier – nivån som FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation identifierar som nödvändig för att undvika matbrist eller undernäring.

Vad mer, vi fann att minskningar av kalorier i konsumtionen redan förekommer i ungefär hälften av världens länder med osäkra livsmedel, som har en hög grad av undernäring, barns hämmande och slöseri, och dödlighet bland barn under 5 år på grund av brist på tillräcklig mat. Till exempel, i Indien har de årliga matkalorierna minskat med 0,8 procent årligen och i Nepal har de minskat med 2,2 procent årligen.

Minskningar sker också i södra afrikanska länder, inklusive Malawi, Moçambique och Zimbabwe. Vi hittade till och med förluster i några rika industriländer, som Australien, Frankrike och Tyskland.

Rika länder kan ta sig ur brist på mat och kalorier genom att importera mat. Men fattigare länder kan behöva hjälp. Kortsiktiga strategier kan innefatta att använda våra resultat för att odla eller öka odlingen av grödor som är motståndskraftiga mot eller till och med drar nytta av klimatförändringar. Jordbrukstekniker och jordbrukspolitik kan också hjälpa småskaliga jordbrukare att öka skördarna.

Det faktum att hungern i världen har börjat stiga efter en decennium lång nedgång är alarmerande. I det långa loppet, rika länder och utvecklingsländer måste hitta sätt att producera mat i ett föränderligt klimat. Jag hoppas att detta kommer att leda till en omprövning av hela livsmedelssystemet, från dieter till matsvinn, och till mer hållbara tekniker för att föda världen.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.