Globala klimatdrivna jordbruksgränser för RCP8.5 2060-2080. Områden som övergår från ingen aktuell lämplighet för större råvarugrödor till lämplighet för en eller flera grödor visas med blått, medan för närvarande opodlade områden som övergår till lämplighet för flera större råvarugrödor visas i rött. Färgens intensitet anger graden av överensstämmelse mellan simuleringar som drivs av olika GCM för RCP 8.5 strålnings -koncentrationsväg. Markområden i vitt är antingen för närvarande lämpliga för minst en modellerad gröda eller, inte lämplig för några modellerade grödor under de förväntade klimatförhållandena. Lämplighet under nuvarande och projekterade klimat definieras som ett universellt överensstämmelse av lämplighetsmetoder (EcoCrop, Maxent, Frekvens för extrema temperaturer). Upphovsman:Hannah et al, 2020
Klimatförändringar för att skapa jordbruksmark i norr, Men till miljökostnader, Studier avslöjar
I en värmande värld, Canadas norr kan bli vår framtidens brödkorg - men den nya "jordbruksgränsen" utgör också miljöhot från ökade koldioxidutsläpp till försämrad vattenkvalitet, enligt den första studien som gjordes av forskare från University of Guelph
Forskargruppen modellerade utsikterna för att odla stora livsmedelsgrödor i potentiell ny jordbruksmark som kan komma att bli tillgängliga när klimatförändringar förändrar växtsäsonger över hela världen.
"Områden som för närvarande inte är lämpliga för jordbruk kommer sannolikt att bli lämpliga under de närmaste 50 till 100 åren, "sa Krishna Bahadur KC, adjungerad professor och forskare vid institutionen för geografi, Miljö och geomatik (GEG).
Forskarna fann att jordens jordbrukslandmassa kan öka med nästan en tredjedel, inklusive stora nya jordbruksutsikter i Kanada och Rysslands norr, men inte utan stora miljöpåverkan som koldioxidutsläpp från marken, förlust av biologisk mångfald och sjunkande vattenkvalitet.
"När nuvarande marker blir mindre lämpliga, det kommer att bli ett tryck för att utveckla nya gränser och det kommer att komma med en mängd stora miljökonsekvenser som att släppa ut oöverträffade mängder kol i atmosfären, som sedan driver ytterligare klimatförändringar, "sa Lee Hannah, senior klimatförändrare, Conservation International och huvudförfattare till tidningen.
Publicerad nyligen i PLOS One , studien kombinerade prognoser för temperatur och nederbörd från 17 globala klimatmodeller med jordbruksmodeller som förutsäger lämplighet för att odla 12 globalt viktiga livsmedelsgrödor.
"Vi använde prognoser om klimatförändringar och vetenskapsdata för att se vad vi kan växa i dessa regioner, sa Krishna.
Områden som kan bli nyligen lämpliga för en gröda eller flera grödor-så kallade klimatdrivna jordbruksgränser-täcker ett område som motsvarar mer än 30 procent av den landmassa som redan odlas över hela världen.
Upphovsman:Arrell Food Institute
Globalt sett studien fann att potentiella odlingsland förväntas vara mest omfattande i norra boreala regioner. Mer än hälften av denna landmassa ligger i Kanada (4,2 miljoner kvadratkilometer) och Ryssland (4,3 miljoner kvadratkilometer).
I Kanada, fyra grödor - vete, potatisar, majs och soja-är kalltoleranta nog för att växa i nordligare regioner under klimatförändringar, enligt studien.
Med längre växtsäsonger, vete och potatis kan vara lämpliga för odling över de norra delarna av de flesta provinser och stora delar av nordvästra territorierna och Yukon. Majs och soja kan också odlas längre norrut, även om det är mindre omfattande.
Att odla mat i nya områden kan främja ekonomisk utveckling, minska fattigdom och matsäkerhet i norra Kanada, sa forskarna.
På samma gång, teamet efterlyser beslutsfattare att balansera behovet av mer mat med de potentiella miljöeffekterna av ett mer utbrett jordbruk.
"Avvägningarna mellan miljöhänsyn och livsmedelsproduktion kan vara mycket betydande, "säger medförfattaren prof. Evan Fraser, chef för U för G:s Arrell Food Institute. "Vi måste tänka noggrant på miljömässig hållbarhet. Och varje tanke på att utveckla jordbruket för att dra nytta av längre växtsäsonger på grund av klimatförändringar måste vara medveten om den inhemska styrningens roll i dessa områden. Många av de områden som vår modell föreslår kan bli mer lämpade för jordbruk är hemmet för många inhemska samhällen. "
Om hela jordens potentiella jordbruksgräns blev jordbruksmark, cirka 177 gigatonn kol skulle släppas ut från dess jordar - motsvarande mer än ett sekels koldioxidutsläpp som för närvarande produceras av USA, sa Krishna.
Mer intensivt jordbruk skulle också hota hotspots för biologisk mångfald i Centralamerika och norra Anderna, och kan försämra vattenkvaliteten, han lade till.
Världen kommer att behöva producera uppskattningsvis 70 procent mer mat år 2050 för att upprätthålla en befolkning på cirka 9 miljarder. Befolkningsuppskattningar för slutet av seklet varierar från cirka 7 miljarder människor till mer än 16 miljarder.
Forskarna rekommenderar att man främjar jordbruksmetoder som sparar markkol, som att lämna norra torvmarker intakta. Andra alternativ inkluderar att byta till mer växtbaserade dieter, minska matsvinn, anta avkastningshöjande teknik och använda befintliga odlingsland mer intensivt-även om ingen av dessa strategier skulle ge så mycket mat som att odla gränsjord, sa Krishna.
"Vi behöver mat, men vi vill inte ha miljöpåverkan. Vi måste hitta ett sätt att balansera. "
