Värmevågor, som förväntas bli mer frekventa och intensiva när århundradet fortskrider, kan orsaka så mycket som 10 gånger mer skördeskador än vad som nu beräknas, ett team av forskare under ledning av University of Colorado Boulder har hittat.

Forskarnas arbete, nyligen publicerad i Journal of the European Economic Association , analyserade en global datauppsättning som sträckte sig 1979 till 2016 och fann att jordbruksförlusterna var upp till en storleksordning större än standardmetoder förutspått.

Teamet analyserade data genom att identifiera längden och förekomsten av sträckor med ovanligt hög värme. Med denna metod, teamet hittade bevis för att på varandra följande dagar av överdriven värme verkade ha en kumulativt negativ effekt utöver vad som kunde förväntas genom att enbart undersöka topphöga temperaturer.

Steve Miller, biträdande professor i miljöstudier vid CU Boulder, är huvudförfattare till studien. Hans medförfattare är ekonomerna Jay Coggins och Kenn Chua från University of Minnesota och Hamid Mohtadi från University of Wisconsin-Milwaukee.

Miller svarade nyligen på fyra frågor om denna studie och dess konsekvenser. Dessa frågor och hans svar följer:

Fråga:Du och dina kollegor finner att jordbruksförlusterna från värmeböljor kan vara 5-10 gånger högre än vissa prognoser, som baseras på medeltemperaturförskjutningar. Kan du beskriva för lekmannen hur ditt teams tillvägagångssätt ger en tydligare bild?

Svar:I slutändan våra grödor upplever en hel serie temperaturer under ett givet år, varav några är skadliga. När vi tar ett genomsnitt, vi sammanfattar alla dessa temperaturer i ett enda tal.

Om du gör det förloras en del potentiellt viktig information som kan vara ganska viktig för grödans tillväxt:Var några av dagarna under året exceptionellt varma? Uppstod de varma dagarna i rad som en värmebölja, eller var de utspridda över året?

För att komma till dessa frågor, vi bygger först ett index för långvarig värmestress genom att para dagliga temperaturer med några enkla modeller av hur värmestress kan ackumuleras på onormalt varma dagar och lindras på kallare dagar.

Andra, använda historiska data, vi undersöker om tillväxten i jordbruksproduktionen minskar under år då det långvariga värmestressindexet oftare var högt. Till sist, vi använder det uppskattade historiska sambandet tillsammans med en uppsättning klimatmodeller för att projicera vad framtida värmeböljor kan betyda för jordbruket.

För att vara tydlig, vi bygger på en hel del tidigare arbete (både inom och utanför ekonomi) som strävar efter att gå över genomsnittet. Till exempel, det är vanligt inom ekonomi att undersöka förändringar i temperaturfördelningar, som hjälper oss att förstå konsekvensen av, säga, en dag som är 93F istället för 86F.

Men det kan fortfarande inte säga oss om att ha fem 93F-dagar i rad är mer eller mindre än fem gånger så skadligt som en enda 93F-dag. Det är vad vi (och andra forskare som är intresserade av värmeböljor) försöker förstå.

F:Du noterar att värmeböljor har väckt stor uppmärksamhet i populärpressen, men att de har väckt mindre uppmärksamhet i ekonomilitteraturen. Vad tillskriver du det gapet?

S:Det finns sannolikt många bidragande faktorer. En nyckelfaktor är att ekonomer gillar att kunna göra kausala påståenden med hjälp av statistiska bevis från icke-experimentella data, och det är verkligen svårt att göra det på ett trovärdigt sätt med sällsynta händelser som värmeböljor.

Det är lätt att buller döljer förhållandet mellan värmeböljor och olika utfall som vi kanske bryr oss om ... eller föreslå falska förhållanden!

Det är ofta mindre problem om vi vill studera något vanligare som medeltemperatur eller till och med antalet dagar över 90F. Vi får tillgång till mycket mer data nu för tiden – över längre tidshorisonter och på fler platser. Det gör det möjligt för oss att försöka fastställa effekterna av sällsynta händelser som värmeböljor.

Jag tror att en relaterad faktor är att vi fortfarande har mycket att lära oss om de ekonomiska effekterna av temperaturförändringar, även när de kommer i form av sporadiska varma dagar. Det finns många ekonomer och forskare inom andra områden som bidrar till vår kunskap om hur värme påverkar lärande i klassrum, arbetskraft, infrastruktur med mera.

Det är mycket logiskt att forskare inom detta område skulle fortsätta att bygga ut den kunskapen innan de övergår till att ta itu med frågor om sällsynta händelser.

F:Ditt team projekterar scenarier där klimatanpassning, särskilt inom jordbruksområdet, kan minska de beräknade förlusterna, men du noterar också att människor är långsamma att anpassa sig till sällsynta händelser, särskilt när en sådan anpassning medför osäkra fördelar. Detta kan vara utanför din disciplin, men hur skulle samhället kunna övervinna den här typen av hinder?

A:Jag tror att folk inom andra områden har mer välgrundade åsikter än jag, men här är några tankar. Det finns säkert vissa möjligheter som anpassning till en mer gradvis uppvärmning – att utveckla och anta värmetoleranta sorter av grödor, byter grödor helt, göra bevattningen mer effektiv, etc. – kommer också att ha fördelar för att minska effekterna av mer sällsynta händelser som värmeböljor.

Forskare inom psykologi, beteendeekonomi och relaterade områden studerar också hur människor uppfattar klimatrisker, vem svarar på dem, hur sociala kontakter möjliggör eller hämmar adaptivt beteende, och mer.

Deras arbete borde hjälpa oss att förstå mer om alternativen för att underlätta anpassning (på CU Boulder, Amanda Carrico gör ett fantastiskt arbete på detta område).

Det finns sannolikt också en roll för ekonomiska incitament. Om bönder kan försäkra sig mot katastrofala konsekvenser av värmeböljor, de kan uppfatta förändrad praxis eller ny teknik som onödiga. Det betyder inte att försäkringen är dålig; vi kanske bara vill stimulera till anpassning som en del av de försäkringsavtal som erbjuds.

F:Din artikel nämner möjligheten att data på mikronivå kan avslöja om värmeböljor eller andra fenomen har långvariga eller irreversibla effekter på människors hälsa eller infrastruktur. Är det här ett område du vill ägna dig åt?

A:Ja. Det finns många bra forskare som redan studerar effekterna av värme i mindre skala, undersöka hälsoresultat, utbildningseffekter, arbetsproduktiviteten, och mer.

I många fall, extrem värme är ganska skadligt. Jag är nyfiken (och jag tror att mina medförfattare också är det) i vilka av dessa inställningar värmeböljor har distinkta effekter utöver de från enskilda varma dagar.

Det kan vara så att mer allmänna anpassningar till värme som luftkonditionering också är effektiva för att eliminera ytterligare skador från värmeböljor, men vi vet inte än.