Επιδράσεις των κλιματικών αλλαγών στη γεωργία και προσαρμογή των συστημάτων παραγωγής σε αυτές

1. Επιδράσεις των κλιματικών αλλαγών στη γεωργία και προσαρμογή των συστημάτων παραγωγής σε αυτές Καθηγητής Ανδρέας Καραμάνος Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Αθηνών

2. Ορισμός κλιματικής αλλαγής • η μακράς διάρκειας μεταβολή στις μέσες καιρικές συνθήκες που επικρατούν σε μια περιοχή • εκφράζονται από μεταβολές: - στη μέση θερμοκρασία του αέρα - στα ατμοσφαιρικά κατακρημνίσματα - στον άνεμο κτλ.

3. Αίτια • Εξωτερικά (μεταβολές στην ηλιακή ή κοσμική ακτινοβολία, στην τροχιά της γης κτλ.) • Ανθρωπογενή (έκλυση αερίων θερμοκηπίου)

4. Φαινόμενο «θερμοκηπίου» • Παγκόσμια θέρμανση: - αύξηση της μέσης θερμοκρασίας από 1,5 – 5,5οC μεταξύ 1990-2010 • Παράλληλες επιδράσεις: - διατάραξη κίνησης των βαρομετρικών συστημάτων - διατάραξη του υδρολογικού κύκλου - τήξη των πάγων - αύξηση συχνότητας ακραίων φαινομένων

5. Στοιχεία κλιματικής αλλαγής που επηρεάζουν τη γεωργία • Αύξηση θερμοκρασίας του αέρα • Αύξηση συγκέντρωσης CO2 • Μεταβολή στο ύψος και στην κατανομή των βροχοπτώσεων • Μεταβολή στην εξατμισοδιαπνοή • Αύξηση συχνότητας ακραίων φαινομένων • Ένταση της ερημοποίησης

6. Δεδομένα για τη Μεσόγειο

7. Ένταση βροχόπτωσης διαχρονικά

8. Αύξηση θερμοκρασίας και φυτικά χαρακτηριστικά • Επιτάχυνση των περισσότερων λειτουργιών

9. Αύξηση θερμοκρασίας και φυτικά χαρακτηριστικά • Αύξηση απωλειών σε ξηρά ουσία (αναπνοή)

10. Αύξηση θερμοκρασίας και φυτικά χαρακτηριστικά • Μείωση βάρους καρπών

11. Αύξηση θερμοκρασίας και φυτικά χαρακτηριστικά • Αύξηση του ρυθμού ανάπτυξης

12. Επιδράσεις θερμοκρασίας στη φαινολογία

13. Αύξηση θερμοκρασίας και φυτικά χαρακτηριστικά • Εαρινοποίηση

14. Αύξηση [CO2] και φυτικά χαρακτηριστικά • Θετική επίδραση στη φωτοσύνθεση

16. Αύξηση [CO2] και φυτικά χαρακτηριστικά • Μείωση της φωτοαναπνοής (μόνο στα C3φυτά) • Αύξηση της καθαρής φωτοσύνθεσης (φωτοσύνθεση – φωτοαναπνοή) Δηλαδή αύξηση του ισοζυγίου άνθρακα

17. Η αύξηση της καθαρής φωτοσύνθεσης μειώνεται με την μακρά παραμονή σε αυξημένη [CO2]

18. Αύξηση [CO2] και φυτικά χαρακτηριστικά • Μείωση διαπνοής κατά 25-50% (μερικό κλείσιμο των στοματίων) • Αύξηση της αποτελεσματικότητας χρήσης νερού (water use efficiency, WUE): WUE = g ξηράς ουσίας / g αναλωθέντος νερού

19. Αύξηση [CO2] και WUE

21. Αλληλεπίδραση θερμοκρασίας και [CO2]

22. Αλληλεπίδραση θερμοκρασίας και [CO2]

23. Επιδράσεις αυξημένων ελλειμμάτων νερού • Αύξηση των απαιτήσεων σε άρδευση από 5-20% μέχρι το 2080 • Λιγότερο αρνητικές οι επιδράσεις έλλειψης νερού λόγω των θετικών επιδράσεων της αυξημένης [CO2]: μείωση της διαπνοής και αύξηση του ριζικού συστήματος

24. Επιδράσεις ακραίων φαινομένων(θερμοκρασίες, βροχοπτώσεις, ξηρασία κ.ά.) • Σε συγκεκριμένα στάδια ανάπτυξης φυτών • Στη διεξαγωγή καλλιεργητικών εργασιών • Στη διάβρωση του εδάφους • Στην αλάτωση του εδάφους

25. Επιδράσεις σε προσβολές ασθενειών, εχθρών και ζιζανίων • Η αύξηση θερμοκρασιών και [CO2] και της συχνότητας ακραίων φαινομένων θα διευρύνει την ένταση των προσβολών από τους τροπικούς προς μεγαλύτερα γεωγραφικά πλάτη • Αλλαγή στα πρότυπα ανταγωνισμού μεταξύ φυτών C3 και C4

26. Ερημοποίηση • Καθορίζει τις καλλιεργήσιμες εκτάσεις και το παραγωγικό τους δυναμικό • Επηρεάζεται από την κλιματική αλλαγή μέσω: - των έντονων βροχοπτώσεων - των υψηλών θερμοκρασιών (αποδόμηση οργανικής ουσίας) - της αλάτωσης του εδάφους

27. Ερημοποίηση(εκτίμηση επικινδυνότητας)

28. Προβλέψεις Βασίζονται: • σε σενάρια κλιματικής αλλαγής (GISS, GFDL, UKMO κ.ά.) • σε εφαρμογή μοντέλων προσομοίωσης ανάπτυξης καλλιεργειών (AFRC-wheat, APSIM, CERES, CROPGRO, CropSyst, LINTULC, SIRIUS, CENTURY, EPIC κτλ.)

29. Γενικές προβλέψεις • Μεσαία και μεγάλα γεωγραφικά πλάτη - ελαφρά αύξηση των αποδόσεων (μέχρι 20%) λόγω: αύξησης θερμοκρασίας (1-3οC) → διεύρυνση καλλιεργητικής περιόδου αύξησης της [CO2] αύξησης της βροχόπτωσης

30. Γενικές προβλέψεις • Μικρά γεωγραφικά πλάτη - Μείωση των αποδόσεων (μέχρι 35%) λόγω: αρνητικών συνεπειών των αυξημένων θερμοκρασιών στην ανάπτυξη των φυτών μείωσης των βροχοπτώσεων

33. Δυνατότητες παρεμβάσεων • Επιλογή γενετικού υλικού • Ρύθμιση χρόνου/εποχής σποράς • Πρακτική αρδεύσεων • Πρακτική λιπάνσεων

34. Προβλέψεις αποδόσεων σιταριού

35. Προβλέψεις αποδόσεων αραβοσίτου

36. Προβλέψεις αποδόσεων ρυζιού

37. Συμπεράσματα • Οι αναμενόμενες κλιματικές αλλαγές θα επηρεάσουν τη γεωργική παραγωγή κυρίως μέσω υδατικών ελλειμμάτων • Οι επιδράσεις μέσω θερμοκρασίας και [CO2] μπορεί να είναι θετικές ή αρνητικές, ανάλογα με την καλλιέργεια • Υπάρχουν δυνατότητες παρεμβάσεων για αντιμετώπιση των επιδράσεων (επιλογή γονοτύπων, εξορθολογισμός των αρδεύσεων, ρύθμιση χρόνου σποράς κτλ.)

38. Ευχαριστώ για την προσοχή σας