Ilmastonmuutos vaikuttaa maailman maatalouteen eri tavoin

Maailmalla kasvatetaan eniten viljaa

Maataloutta eli maanviljelyä ja karjataloutta harjoitetaan lähes kaikkialla maailmassa. Kasvinviljelijät kasvattavat eniten viljoja eli pääasiassa maissia, riisiä ja vehnää. Soijapapu on tärkeä viljelykasvi etenkin Pohjois- ja Etelä-Amerikassa, Kiinassa ja Intiassa. Soijasta suuri osa käytetään eläinten valkuaisrehuna, ja sitä tuodaan paljon myös Suomeen rehujen valkuaislisäksi. Myös maissia hyödynnetään enemmän eläinten kuin ihmisten ravintona. [1]Kaupungistuminen ja yleinen käytettävissä olevien tulojen kasvu muuttavat kuitenkin kulutustottumuksia. Lisäksi, tuotantoeläinten ja biopolttoaineiden tuotanto jatkaa kasvuaan. Nämä tekijät vaikuttavat siihen, että tuotanto painottuu enemmän öljykasveihin ja muihin viljakasveihin kuin vehnään ja riisiin. [2]

Maanosista tuottavin on Aasia, josta saadaan suurimmat sadot niin riisiä, vehnää, juureksia, vihanneksia, hedelmiä kuin kuitukasvejakin. Seuraavaksi eniten maailmassa riisiä tuotetaan Etelä-Amerikassa ja Afrikassa, vehnää Euroopassa ja Pohjois-Amerikassa sekä juureksia ja vihanneksia puolestaan Euroopassa ja Afrikassa. Valtiotasolla pääosan viljoista tuottavat Kiina, Yhdysvallat ja Intia. Karjaa eli esimerkiksi lehmiä, puhveleita ja lampaita kasvatetaan eniten Aasiassa, Afrikassa ja Amerikoissa. [1]

Viime vuosikymmenien ilmastolliset muutokset ovat alentaneet vehnän ja maissin satoja monilla alueilla ja maailmanlaajuisesti. Sen sijaan vaikutukset riisi- ja soijapapusatoihin ovat olleet pieniä suurilla tuotanto-alueilla ja maailmanlaajuisesti. Keskileveysasteilla, kuten Isossa-Britanniassa ja Koillis-Kiinassa, sadot ovat lämmön takia jopa kasvaneet. [3]

Maailmanlaajuiset yhteenlasketut viljojen satomäärät ovat viime vuosikymmeninä nousseet lähinnä muiden kuin ilmastoon liittyvien tekijöiden ansiosta. Satoja ovat lisänneet kasvinjalostus, paremmat viljelyteknologiat, tehokkaammat kasvinsuojelumenetelmät ja lisääntynyt kemiallinen lannoitus. [1] Jos ilmasto ei olisi muuttunut epäedulliseen suuntaan, sadot olisivat luultavasti parantuneet vielä enemmän [3]

Maltillisesta lämpötilan noususta on sekä etua että haittaa maanviljelylle

Ilmastonmuutos aiheuttaa maailman maatalouteen erilaisia vaikutuksia eri alueilla: joillakin alueilla maatalous saattaa hyötyä, kun taas toisilla kärsitään haitoista. Vaikutukset satoihin riippuvat paitsi muutoksista alueellisissa olosuhteissa, kuten lämpötilassa ja sademäärissä, niin myös viljeltävistä lajeista sekä siitä, miten ja millaisilla toimenpiteillä vaikutuksiin varaudutaan eli sopeudutaan. Sopeutumistoimilla voidaan saada hyötyjä ja pienentää haittoja, mutta mitä enemmän ilmasto lämpenee, sitä suurempia ovat haitat ja sitä laajempia alueita ne koskevat. [3]

Jo alle kahden asteen nousu maailman keskilämpötilassa vaikuttaa merkittävästi maailman maatalouteen. Vaikutukset voivat olla kuitenkin myönteisiä tai kielteisiä riippuen viljelypaikasta ja -kasvista. Tropiikissa maissi- ja vehnäsatojen arvioidaan pienenevän, mutta riisisatoihin tällaisen lämpenemisen ei juuri arvioida vaikuttavan. Sadot voivat sopeutumistoimilla jopa hieman kasvaa. Lauhkean vyöhykkeen riisi- ja maissisatoihin alle kahden asteen lämpötilan nousun ei arvioida vaikuttavan yhtä paljon, ja vehnäsadot voivat kasvaakin oikeilla sopeutumistoimilla. [3] Riskiraja kulkee 1,5 asteen suuruisessa globaalilämpötilan nousussa. Jos lämpötilan nousu pystytään pysäyttämään tähän, esimerkiksi maissin, riisin ja vehnän sadot pienenisivät vähemmän verrattuna tilanteeseen, jossa lämpötila nousee 2 astetta. [4]

Ilman sopeutumistoimia ilmastonmuutoksen arvioidaan vaikuttavan haitallisesti tärkeimpien viljakasvien (vehnän, riisin ja maissin) satoihin sekä trooppisilla että lauhkeilla alueilla, jos lämpötila paikallisesti nousee yli 2 astetta 1900-luvun loppuun verrattuna[3].  Yksittäisissä tapauksissa lämpenemisestä voi olla etua [3], kuten esimerkiksi Itä-Afrikan ylänköjen maissiviljelmillä [5].

Viileillä alueilla, kuten Venäjällä, Pohjois-Euroopassa, Kanadassa ja Etelä-Amerikan eteläosissa, ilmaston lämpeneminen pidentää kasvukautta [3]. Maanviljelylle sopivat ilmasto-olosuhteet leviävät laajemmalle sekä kohti maapallon napoja että korkeammille seuduille. Talvien leudontumisen ansiosta syyskylvöisten viljojen ja kylmille herkkien monivuotisten kasvien, kuten joidenkin hedelmäpuiden, viljelyalueet voivat laajentua. [6] Maltillisesta ilmastonmuutoksesta saattaa olla hyötyä esimerkiksi Suomen maataloudelle [3].

Maailman viljantuotannon keskisatojen eli satojen keskimäärin arvioidaan todennäköisesti pienenevän 2030-luvusta lähtien riippumatta siitä, tehdäänkö sopeutumistoimia vai ei. Trooppisilla alueilla satojen arvioidaan pienenevän noin yhden prosentin vuosikymmenessä. Lauhkeilla alueilla sopeutumistoimilla voidaan estää satojen pienentyminen, mutta ilman sopeutumistoimia sadot voivat pienentyä jopa liki kaksi prosenttia vuosikymmenessä. Samaan aikaan viljan kysyntä kasvaa 14 prosentilla vuosikymmenessä vuoteen 2050 mennessä. Ennusteiden mukaan vakavammat haitat satoihin kasvavat vuoden 2050 jälkeen. Sadot laskevat etenkin lähellä päiväntasaajaa sijaitsevilla alueilla, mutta pohjoisilla alueilla ilmastonmuutos voi vaikuttaa satoihin joko myönteisesti tai kielteisesti. [3]

Liiallinen lämpötilan nousu pienentää satoja ja rasittaa karjaa

Jos kasvihuonekaasupäästöt jatkavat kasvuaan nykytahdilla ja maapallon keskilämpötila nousee vähintään 4 astetta, se aiheuttaa merkittäviä riskejä maapallon ruokaturvalle maailmanlaajuisesti ja alueellisesti. Nämä riskit ovat suurimmat trooppisen vyöhykkeen maissa, koska siellä ilmastonmuutoksen haittavaikutukset ovat suurimmat, ihmisten kyky sopeutua ei ole riittävä ja köyhyyttä on paljon. Esimerkiksi Saharan eteläpuolisessa Afrikassa maissi- ja papusadot saattavat pienentyä merkittävästi voimakkaan lämpenemisen johdosta. [3] Pohjoisilla alueilla, esimerkiksi Suomessa, näin korkea lämpötilan nousu kumoaa maltillisemman ilmastonmuutoksen mahdolliset myönteiset vaikutukset viljantuotantoon [3], [7].

Ilmaston lämpenemisestä on haittaa myös karjataloudelle: lämpöstressi huonontaa karjan maidontuotantoa, yksilönkasvua ja lisääntymistä sekä heikentää eläinten yleisterveyttä (kuva 1) [3]. Lisäksi liian lämpimässä kasvanut rehu saattaa olla ravintoarvoltaan heikkoa [8]. Toisaalta ilmastonmuutoksen on ennustettu kasvattavan karjatalouden mahdollisuuksia esimerkiksi Irlannissa ja Ranskassa, sillä perusedellytykset nurmikasvien kasvattamiseen rehuksi paranevat [9].

Maanviljelyä ja karjataloutta uhkaavat myös ilmastonmuutoksen seurauksena laajemmalle leviävät kasvi- ja eläintaudit [9], [10], [11]. Esimerkiksi Australiassa Bactrocera tryoni -hedelmäkärpänen leviää pohjoisesta kohti etelää tuhoamaan hedelmäsatoja [12].

Hiilidioksidipitoisuuden kasvulla on monenlaisia seurauksia maataloudelle

Ilmakehän hiilidioksidipitoisuuden kasvu on tehostanut kasvien vedenkäyttöä ja lisännyt niiden tuottavuutta. Muutokset ilmakehän koostumuksessa vaikuttavat eri tavalla eri kasveihin riippuen niiden tavasta sitoa hiilidioksidia ilmasta yhteyttämistä varten. Hiilidioksidilisän positiiviset vaikutukset ovat suuremmat C3-kasveille (vehnä, riisi, pellava, soija) kuin C4-kasveille (maissi, hirssi, durra, sokeriruoko), koska yhteyttäessään C3-kasvit reagoivat herkemmin hiilidioksidiin. Toisaalta C4-kasvien on todettu hyötyvän ilmastonmuutoksen seurauksena aiheutuvista lämpimämmistä ja kuivemmista kasvuolosuhteista. [3]

Monilla alueilla ilmastonmuutos lisää haihtumista ja pienentää sademääriä, mikä vähentää viljelykasveille saatavilla olevan veden määrää. Osa kuivuuden haitoista saattaa korvautua hiilidioksidipitoisuuden kasvulla, koska tällöin kasvit voivat vähentää haihdutustaan. Yleisesti ottaen kuivissa ympäristöissä kasvavien kasvien oletetaankin hyötyvän kohonneesta hiilidioksidipitoisuudesta enemmän. [3] Hiilidioksidilisä ei kuitenkaan riittäne korvaamaan nousevan lämpötilan ja vesipulan haittoja, jos lämpötila nousee paljon [13]. Kohonnut hiilidioksidipitoisuus saattaa myös alentaa kasvituotteiden valkuais- ja ravintoainepitoisuutta ja siten huonontaa niiden laatua ihmis- ja eläinravintona [3]

Kohonneen hiilidioksidipitoisuuden vaikutukset kasveihin vaihtelevat alueittain riippuen kasvuympäristön lämpötilasta sekä käytettävissä olevien veden ja ravinteiden määrästä. Uusimpien tutkimusten mukaan kasvaneesta hiilidioksidipitoisuudesta hyötyminen ei ole pelkästään lajiriippuvaista, vaan hyötymisasteeseen vaikuttaa huomattavasti myös kasviyksilön perimä. [3]

Viljasatoja haittaa myös alailmakehän otsoni, jonka esiasteita syntyy usein hiilidioksidipäästöjen yhteydessä. Kohonneen alailmakehän otsonipitoisuuden on arvioitu vähentäneen pääviljojen tuotantoa merkittävästi siitä, mitä ne olisivat voineet olla ilman tätä otsonilisää. Vehnän ja soijan satomenetysten suuruudeksi arvioidaan noin kymmenen prosenttia ja maissi- ja riisisatojen noin 3–5 prosenttia. Vaikutukset ovat vakavimpia Intiassa ja Kiinassa, mutta nähtävissä myös Yhdysvaltojen soijapavun ja maissin sadoissa. [3]

Sään ääri-ilmiöt pienentävät satoja ja alentavat niiden laatua

Sään ääri-ilmiöt vaikuttavat maataloustuotannon vaihteluihin, esimerkiksi pienentämällä satoja, heikentämällä tuotteiden laatua ja vaikeuttamalla sadonkorjuuta [3]. Ilmastonmuutoksen on arvioitu lisäävän ääri-ilmiöitä, kuten helleaaltoja, kuivuutta ja toisaalta rankkasateita ja tulvia [14], [15], [16].

Ääri-ilmiöiden yleistymisen kielteinen vaikutus maataloudelle saattaa ylittää ilmastonmuutoksen maataloudelle tuomat lievät myönteiset vaikutukset. Lämpimämmät olosuhteet levittänevät maanviljelytoimintaa pohjoisemmaksi esimerkiksi Venäjällä, Kanadassa ja Pohjoismaissa, mutta monissa tapauksissa se vain korvaa etelässä sattuneet vähentyneen sademäärän, vedenpuutteen ja kuumuuden aiheuttamat satovahingot. [3]

Sään ääri-ilmiöiden kasveille aiheuttamat vahingot ovat osaltaan kiinni niiden ajoittumisesta. Esimerkiksi vuonna 2003 Eurooppaa vaivanneet kuumuus ja kuivuus pienensivät enemmän hedelmä- ja maissisatoja kuin syysvehnän satoja, koska helteen sattuessa vehnä oli jo lähes kypsää, kun taas hedelmillä ja maissilla kasvu oli vielä kesken. [13]

Haastavat viljelyolosuhteet vaikeutunevat tulevaisuudessa entisestään

Ilmastonmuutoksesta näyttää olevan eniten haittaa maataloudelle niillä maailman kolkilla, missä laadukkaan ruoan riittävyydessä on ongelmia nykyäänkin (kuva 2). Sopeutumistoimien puuttuessa esimerkiksi Etelä-Aasiassa ja eteläisessä Afrikassa tärkeiden viljojen on arvioitu kärsivän kielteisistä vaikutuksista eniten [3]. Keski-Amerikassa, Brasilian koillisosissa ja osissa Andien vuori- ja ylänköaluetta tuottavuus voi kärsiä lämmön ja kuivuuden takia [17]. Ilmastonmuutoksen haittoja tällaisilla alueilla voimistaa myös heikossa asemassa olevien kotitarveviljelijöiden suuri määrä [13]

Ilmastonmuutoksesta aiheutuva merenpinnan nousu uhkaa maataloustuotantoa paikoittain, kuten Aasian rannikoiden ja jokisuistojen riisinviljelyä. Vietnamissa Mekong-joen suistolla maanviljelyalueista noin 7 prosenttia voi jäädä veden alle, ja Myanmarissa suolaveden tunkeutuminen pelloille voi laskea riisisatoja. Tulevaisuudessa myös monsuuniin liittyvät erityisen rankat sateet yleistyvät Itä-, Etelä- ja Kaakkois-Aasiassa. [18]

Ilmastonmuutoksesta on sekä haittaa että hyötyä kehittyneiden valtioiden maataloudelle. Lämpeneminen ja lisääntynyt kuivuus haittaavat maataloutta Etelä-, Keski- ja Länsi-Euroopassa, mutta Pohjois-Euroopassa maatalouden arvioidaan hyötyvän, jos lämpötilan nousu pysyy pienenä. [9] Pohjois-Amerikassa satoja pienentävät muun muassa vähenevät vesivarat, jotka laskevat maataloustuotantoa merkittävästi esimerkiksi Kaliforniassa, yhdessä Yhdysvaltojen tuottavimmista maanviljelyalueista [19]. Sen sijaan maan luoteisosan vehnäsatojen arvioidaan hyötyvän lämpenemisestä [3]. Australiassa ilmaston lämpeneminen siirtää maataloustuotannon vyöhykkeitä ja monet kotoperäiset lajit vähenevät tai jopa kuolevat sukupuuttoon [12]. Euroopassa, Pohjois-Amerikassa ja Australiassa vaikutuksiin sopeutumista auttavat alueiden vauraus sekä valtioiden hyvin järjestynyt hallinto [9], [19], [12].

Ilmastonmuutoksen erilaiset vaikutukset eri alueilla näkyvät myös siten, että sama kasvilaji voi tuottaa hyvin satoa yhtäällä ja huonosti toisaalla. Esimerkiksi viinirypäleiden määrään ja laatuun on ennustettu kohdistuvan haittoja yleisesti viinintuotantoalueilla Euroopassa, Yhdysvalloissa ja Australiassa, ja puolestaan hyötyjä Portugalissa ja Kanadan länsirannikolla. [3]

Kyky sopeutua ilmastonmuutokseen vaihtelee maailmanlaajuisesti

Maatalouden tehokas sopeutuminen ilmastonmuutoksen vaikutuksiin on äärimmäisen tärkeää, jotta maailman kasvava väestö saataisiin ruokittua. Maanviljelijät ovat jo alkaneet sopeutua havaittuihin ilmastollisiin muutoksiin kehittämällä viljelykäytäntöjä, esimerkiksi ottamalla viljelyyn uusia lajikkeita ja viljelykasveja, ottamalla käyttöön kastelujärjestelmiä sekä muuttamalla kylvö- ja sadonkorjuuajankohtia. [3]

Karjataloudella on hyvät ja monimuotoiset sopeutumisedellytykset eri puolilla maailmaa (kuva 1). Sopeutumistoimia ovat esimerkiksi karjan määrän suhteuttaminen rehun ja juomaveden määrään, rehun laadun hallinta, ilmasto-oloihin sopivampien lajien tai rotujen kasvatus sekä tuhoeläinten ja tautien leviämisen ehkäiseminen. Erilaisten sopeutumismenetelmien yhteiskäyttö lisäisi karjataloustuotannon hyötyjä olennaisesti. [3]

Muuttuviin olosuhteisiin sopeutuminen vaatii myös rahaa ja asiantuntemusta. Vaurailla valtioilla on mahdollisuus tukea taloudellisesti maanviljelijöiden siirtymistä uusiin viljelymenetelmiin tai sijoittamalla uusien lajikkeiden jalostamiseen. [13], [20] Vauraus on kuitenkin jakautunut maailmassa epätasaisesti – vaikka kehittyvissä valtioissa tuettavaa riittäisi, siellä ei välttämättä ole rahaa millä tukea. Sopeutumiskeinojen käyttöönotto lienee kaikkein vaikeinta köyhille ja heikossa sosiaalisessa asemassa oleville omatarveviljelijöille. [13]

Ilmastossa tapahtuvat muutokset saattavat vaikuttaa maatalouteen ja ruokaturvaan myös välillisesti markkinahintojen vaihteluiden kautta. Tästä on jo kokemuksia: esimerkiksi Venäjällä kärsittiin suuret vehnäsatotappiot vuoden 2010 helleaallon takia. Tähän liittynyt vehnän vientikielto yli kaksinkertaisti maailman vehnän hinnan saman vuoden loppuun mennessä. [3]