1930-talets amerikanska dammskål-fångad av John Steinbecks romaner-var en miljö- och socioekonomisk katastrof som förvärrade den stora depressionen.

Dammskålen var en extrem händelse. Men på grund av klimatförändringarna massiva grödor misslyckas mer sannolikt att hända igen i framtiden. Ny forskning inom Gränser inom hållbara livsmedelssystem syftar till att svara på hur dessa effekter kan se ut.

Dust Bowl var centrerad på Great Plains i USA, där årtionden av ohållbar djupplogning hade förskjutit infödda, fuktbevarande gräs. En atypisk La Niña förde sedan intensiva torka, höga temperaturer, och starka vindar som blåste bort matjorden i form av storskaliga dammstormar.

Förutom dess direkta påverkan på människor (cirka 7, 000 dödsfall och två miljoner hemlösa), dammskålen hade en katastrofal effekt på grödor där produktionen av vete och majs i USA rasade med 36% och 48% under 1930 -talet.

För närvarande, mellanstatliga panelen för klimatförändringar förutspår att de flesta av USA kommer att värmas ytterligare med 1,5-2 ° C om ytterligare tre till fyra decennier. Detta förenar frågor som redan finns idag, där den globala livsmedelssäkerheten är pressad av den ökade frekvensen av extrema väderhändelser.

"Vi ville förutse hur en flerårig produktionsminskning i ett större exportland, liknande den som inträffade under Dust Bowl, skulle påverka moderna livsmedelsförsörjningar globalt via internationell handel, "säger författaren Dr Alison Heslin, en postdoktor vid Center for Climate Systems Research vid Columbia University och NASA:s Goddard Institute for Space Studies.

"I dagens system för global livsmedelshandel, störningar är inte bundna av gränser. Stötar i produktionen förväntas påverka handelspartner som är beroende av import för sin inhemska livsmedelsförsörjning. "

För att bedöma de möjliga effekterna av en andra dammskål, författarna utvecklade först två alternativa datasimuleringar av den globala handeln med vete. De levererade sedan en chock till dessa modellsystem i form av en fyra år lång Dust Bowl-liknande anomali, begränsad till USA.

Under en simulering, länder använder först sina reserver och delar sedan den absorberade chocken mellan import och export, sprida den i en riktning genom att öka importen och i en annan genom att minska exporten.

Under den mer komplicerade andra modellen, USA minskar först sin export, sprida chocken till alla mottagande handelspartners, varefter alla länder med brist svarar med att öka sin import.

Deras resultat förutsäger en svårighetsgrad som liknar den ursprungliga händelsen, uppskattat från historiska data. Resultaten visar att USA helt skulle tömma 94% av sina reserver under de första fyra åren av en Dust Bowl-liknande jordbrukschock.

De visar också att utan undantag, alla länder till vilka USA exporterar vete till skulle minska sina reserver, även om de inte själva drabbades av grödor.

"Vi fokuserade på en delmängd av de möjliga effekterna, specifikt förändringar i handeln, dra ner strategiska reserver och minska konsumtionen, "säger medförfattaren Dr. Jessica Gephart, Biträdande professor vid Institutionen för miljövetenskap vid American University i Washington DC.

"Vi fann att globala vetehandelsavtal och skiftar mot andra vetetexportörer, och att vete reserver runt om i världen minskar, i många fall till noll. Detta tyder på att effekterna inte bara skulle höja priserna för amerikanska konsumenter utan också höja priserna långt utanför USA:s gränser, säger Gephart.

Viktiga effekter av ytterligare en fyraårig dammskål kan inkludera en initial förlust på 31% av globala vetestammar, och i slutet av de fyra åren, mellan 36-52 länder kunde ha använt över 75% av sina startreserver. De 10 länderna med de högsta initialreserverna (Kina, USA, Indien, Iran, Kanada, Ryssland, Marocko, Australien, Egypten, Algeriet) skulle se sina reserver minska med 15-22 % i förhållande till utgångspunkterna.

Dock, ett silverfoder är att på grund av den höga initiala utgångspunkten för globala reserver, de flesta leveranschocker, även i länder utan reserver, kunde åtgärdas genom handelsflödesjusteringar utan att minska konsumtionen.

"Våra resultat påminner oss om att mildrande klimatrisker kräver att man inte bara tar hänsyn till de direkta effekterna av klimatförändringar, som lokala extrema väderhändelser, men också klimatpåverkan som går genom vårt sammankopplade system för global handel. "

"I samband med livsmedelssäkerhet, vi visar att tillgång till matreserver kan, under en tid, buffertpopulationer från handelsinducerad försörjningsbrist men när reserverna tar slut, människor riskerar matbrist, säger Heslin.