El Niño-södra oscillationen har varit ansvarig för utbredd, samtidiga grödor i den senaste historien, enligt en ny studie från forskare vid Columbia University's International Research Institute for Climate and Society, International Food Policy Research Institute (IFPRI) och andra partners. Detta fynd strider mot en central pelare i det globala jordbrukssystemet, som antar att skördemisslyckanden i geografiskt avlägsna brödkorgsregioner som USA, Kina och Argentina är oberoende. Resultaten understryker också den möjliga möjligheten att hantera sådana klimatrisker, vilket kan förutsägas med säsongsbetonade klimatprognoser.

Studien, publiceras i Vetenskapens framsteg , är den första som ger uppskattningar av i vilken grad olika klimatvariationer som ENSO orsakar volatilitet i global och regional produktion av majs, vete och soja. Sådan variation orsakade nästan 18 procent volatilitet i den globala majsproduktionen från 1980 till 2010, till exempel.

"Det globala jordbruket räknar med den stora sannolikheten att dålig produktion i en del av världen kommer att kompenseras av bra produktion på andra håll, sa Weston Anderson, en postdoktorand forskare vid International Research Institute for Climate and Society och huvudförfattare till studien.

Självklart, det finns alltid en chans – hur liten den än är – att den inte gör det. Antagandet fram till nu har varit att utbredda grödor misslyckas skulle komma från en uppsättning slumpmässiga, ogynnsamma väderhändelser, sa Anderson.

Han och hans medförfattare bestämde sig för att testa denna idé genom att titta på effekten av El Niño-södra oscillationen, Indiska oceanens dipol, och andra välkända klimatmönster har haft på global produktion av majs, sojabönor och vete. De analyserade hur dessa klimatvariationer påverkade torka och värme i stora växande regioner.

"Vi fann att ENSO kan, och har, framtvingade flera brödkorgsfel, inklusive en betydande 1983, ", sa Anderson. "Problemet med att poola vår risk som en mildrande strategi är att den antar att misslyckanden är slumpmässiga. Men vi vet att starka El Niño- eller La Niña-evenemang faktiskt organiserar vilka regioner som upplever torka och extrema temperaturer. För vissa grödor, att omorganisation tvingar fram dålig avkastning i flera stora produktionsregioner samtidigt."

Hur viktig är påverkan av klimatvariationer? Författarna fann att, på global nivå, majs är den mest mottagliga för sådana grödor. De fann att 18% procent av förändringarna från år till år i majsproduktionen var resultatet av klimatförändringar. Sojabönor och vete visade sig vara mindre i riskzonen för samtidiga misslyckanden, med klimatvariation som står för 7 % och 6 % av förändringarna i den globala produktionen, respektive.

"Ju större osäkerheten är kring klimatfaktorer, desto större är risken för de som är inblandade i livsmedelssystemen, "sa medförfattaren Liangzhi You, en senior forskare vid International Food Policy Research Institute. "De värst drabbade är fattiga bönder i utvecklingsländer vars försörjning är beroende av skörden eftersom de inte har en aptit på risker i frånvaro av formella försäkringsprodukter eller andra hanteringsmekanismer." Risken förvärras ytterligare av utmaningar som ställs av brist på infrastruktur och resurser i utvecklingsländerna.

"ENSO kanske inte är viktigt under alla år, men det är det enda vi känner till som har framtvingat samtidiga skördemisslyckanden i global skala", sa Anderson.

Inom specifika regioner, risken för jordbruket genom klimatförändringar kan vara mycket högre. Till exempel, över stora delar av Afrika och i nordöstra Brasilien, ENSO och andra återkommande klimatfenomen stod för 40-65% av livsmedelsproduktionens upp- och nedgångar. I andra regioner, siffran var så låg som 10 %.

Även om detta på ytan kan tyckas betyda att de områden som är mer påverkade av ENSO och andra klimatmönster är mer utsatta för extrema händelser, siffrorna återspeglar faktiskt en länk till klimatmönster som kan övervakas och förutspås.

"Det som upphetsar mig med det här arbetet är att det visar hur förutsägbara klimatvariationer påverkar växtodlingen i flera regioner och kan skalas upp för att påverka global produktion, sa medförfattaren Richard Seager från Columbia's Lamont Doherty Earth Observatory. "Detta borde göra det möjligt att förutse chocker för globala livsmedelspriser och leveranser och, därav, förbättra ansträngningarna för att undvika matsäkerhet och ge akut mathjälp vid behov. "