погода и климат в Западной Сахаре
Западная Сахара – спорная территория в северной части африканского материка, чьи права подлежат урегулированию со стороны ООН. Общая площадь 266 800 км². С 1976 по 1979 длилась аннексия территорий, которые на сегодняшний день принадлежат Марокко. В прошлом страна была известна как Испанская Сахара. На севере проходит граница с Марокко, на северо-востоке – с Алжиром, на востоке и юге граничит с Мавританией. Западные берега омывается водами Атлантического океана. Столица Эль-Аюн.
Огромные территории Западной Сахары занимают развеваемые ветрами пески и дюны, и всего 4% приходится на оазисы. Наивысшая точка достигает 823 м над уровнем моря. Постоянных рек на территории страны нет, но во время сезона дождей появляются временные: Сабалера, Эль-Фуш и другие.
Западная Сахара расположена в полосе сухого тропического климата, для которого характерны высокие температуры и частые перепады суточных показателей. Почва днем может прогревается до +65°С, остывая за ночь до 0°С.
Осадки в течение года скудные, 50-200 мм. Океанический атмосферный фронт часто приносит туман и понижение температур. Смерчи и песчаные бури – явление довольно распространенное. В центре страны климат пустынный и жаркий, со средними температурами +25°С…+30°С. На побережье показатели более комфортные: +17°С…+20°С.
Для туристов представляет интерес столица Эль-Аюн. Здесь находятся не только памятки архитектуры, но и заповедник со множеством птиц. Чтобы путешествие прошло максимально комфортно, обратите внимание на погоду по месяцам.
Погода в Западной Сахаре в январе
В январе на побережье Атлантического океана вода прогрета до +17°С. Этот месяц один из самых холодных в году. В Эль-Аюне средние температуры варьируются от +22,5°С днем до +15,5°С ночью. В январе на территории столицы выпадает до 4 мм росы, ветер дует со скоростью 6 м/с. Световой день длится 9 часов. Уровень влажности 65%. Средние температуры в стране не превышают +16°С.
Погода в Западной Сахаре в феврале
В феврале на территории страны в среднем 20 ясных и 10 облачных дней.
Средние температуры держатся на отметке +16°С. Уровень влажности 71%. В столице днем +22°С, ночью +15°С. Температура на побережье опускается до +16°С. Ветер дует со скоростью 6,5 м/с. Осадки скудные, за ночь выпадает 5,5 мм росы.
Погода в Западной Сахаре в марте
В марте среднесуточные температуры начинают повышаться. В среднем температура в стране не ниже +17,4°С. В столице воздух прогревается до +24,7°С днем, до +16,6°С ночью. Осадки крайне скудные – 3,4 мм. Температура воды на побережье Атлантического океана +16,9°С. Ветер дует со скоростью 6,5 м/с. Влажность опускается до 66%.
Погода в Западной Сахаре в апреле
В апреле показатели мало отличаются от мартовских, среднесуточные температуры продолжают повышаться. Днем в столице воздух прогревается до +26°С, ночью охлаждается до +17°С. В этом месяце за ночь выпадает до 3 мм росы. Температура воды на побережье океана прогревается до +17,5°С. Ветер дует со скоростью 6,5 м/с.
Влажность воздуха 67%. В среднем в стране до +19°С тепла.
Погода в Западной Сахаре в мае
В мае вода в океане прогревается до +18°С, влажность повышается до 68%. В столице Эль-Аюн температура воздуха днем +27,8°С, ночью +18,5°С. Осадки крайне скудные – до 1,5 мм. Средняя скорость ветра в столице 7,5 м/с. В среднем температура воздуха в стране не ниже +20,5°С.
Погода в Западной Сахаре в июне
Июнь считается одним из самых солнечных и ветреных месяцев в году. Среднесуточные показатели воздуха по стране варьируются в пределах +20,5°С. Порывы ветра достигают 7,8 м/с. Средняя влажность воздуха 68%. В столице световой день достигает максимума и длится 12 часов. За это время воздух прогревается до +29°С, остывая в темное время суток до +18,5°С. Вода в океане бодрящая: +18°С. В июне выпадает минимальное количество осадков, которое не превышает 1 мм.
Погода в Западной Сахаре в июле
Самый теплый, самый солнечный и самый ветреный – это месяц июль.
Среднесуточные показатели воздуха достигают +22,7°С. Ветер дует со скоростью 8,6 м/с. Влажность воздуха около 70%. В столице световой день длится 12 часов. За это время воздух прогревается до +31,8°С днем, остывая ночью до +20,6°С. Самые смелые могут искупаться в океане, где вода +19°С. Осадков в этом месяце выпадает до 2,5 мм.
Погода в Западной Сахаре в августе
В августе тоже жарко, солнечно и ветрено. В среднем в стране до +24°С тепла. В столице температура варьируется от +33,5 днем до +22°С ночью. Порывы ветра достигают 8,2 м/с, влажность воздуха 69%. Световой день начинает убывать, количество солнечных часов в столице чуть больше 11. Вода в океане прогревается до +19,5°С. За один дождливый день может выпасть 11,5 мм осадков.
Погода в Западной Сахаре в сентябре
В сентябре вода на побережье прогревается до комфортной температуры +20,2°С.Среднесуточные показатели воздуха по стране составляют +23,9°С. Ветер дует со скоростью 6,8 м/с.
Средняя влажность воздуха 71%. В столице световой день продолжает убывать и составляет 10 часов и 30 минут. Воздух в Эль-Аюне прогревается до +30,7°С днем, остывая ночью до +21,8°С. В сентябре всего один дождливый день, осадков выпадает до 13,5 мм.
Погода в Западной Сахаре в октябре
В октябре вода на побережье достигает максимальных показателей +20,5°С. Среднесуточные температуры воздуха постепенно понижаются: в среднем в стране +22,9°С тепла. Влажность воздуха 71%. В столице днем +29,4°С, ночью 21,8°С. Один дождливый день приносит 9 мм осадков. Октябрь считается самым безветренным в году: средние показатели силы ветра не превышают 5,5м/с.
Погода в Западной Сахаре в ноябре
В ноябре вода в океане еще подходит для купания: +19,8°С. Средняя влажность воздуха в стране достигает максимальных показателей 72%. За один дождливый день в столице выпадает 16,5 мм осадков, световой день длится около 9 часов. За это время воздух прогревается до +26,3°С днем, остывая ночью до +19,7°С.
Средняя скорость ветра 6 м/с.
Погода в Западной Сахаре в декабре
Как все три зимних месяца, декабрь относится к наиболее холодным в году. Средние температуры днем опускаются до +17,9°С. В столице днем +23,8°С, ночью +17,5°С. За месяц выпадает до 3 мм осадков. В декабре самая низкая влажность, не превышающая 51%, ветер слабый, до 6 м/с.
GISMETEO: Пустыня Сахара зеленеет каждые 20 тысяч лет — Климат
Пустыня Сахара, одно из самых суровых и непригодных для жизни мест на планете, покрывает большую часть Северной Африки 9,3 млн кв.км горной породы и дюн. Но она не всегда была такой безлюдной и высохшей. Примитивные наскальные рисунки и окаменелости, найденные в регионе дают основания предполагать, что Сахара была когда-то относительно зеленым оазисом, где процветали человеческие поселения, разнообразные растения и животные.
© tamaragobbettoph | Shutterstock
Исследователи Массачусетского технологического института (США) проанализировал отложения пыли вдоль побережья западной Африки за последние 240 тысяч лет и обнаружили, что Сахара в частности и Северная Африка в целом, меняют климат с сухого на влажный каждые 20 000 лет.
Ученые говорят, что этот климатический маятник управляется изменениями наклона земной оси. Из-за разницы в распределении солнечного света между сезонами каждые 20 000 лет Земля переживает изменение объема полученных солнечных лучей от большего к меньшему и снова обратно.
В Северной Африке увеличенный поток солнечного излучения усиливает муссонную активность региона, благодаря чему Сахара становится более влажной и зеленой. Когда объем поступающего летнего солнечного света снижается, муссонная активность ослабевает, результатом чего становится засушливый климат, похожий на то, что мы видим сегодня.
Дэвид Мак-Ги из Массачусетского технологического университета говорит: «Мы чувствуем, что этот временной ряд стоит изучить, чтобы понять историю пустыни Сахара, узнать, в какие времена люди селились в ней и могли ее пересечь, чтобы разойтись из Африки».
Ученые проанализировали осадочный керн, добытый с океанского дна вдоль побережья Западной Африки, чтобы узнать разгадку тайн климатической истории Сахары.
Эти керны содержали слои древних пород, отложившихся за миллионы лет. Каждый слой содержал следы пыли Сахары, а также остатки жизненных форм, таких как крошечные раковины и планктон.
Исследователи под руководством ведущего автора Шарлотты Сконечны из Университета Париж-юг (Франция) изучили слои отложений за последние 240 тысяч лет. Они проанализировали каждый слой на предмет наличия следов пыли и измерили концентрацию редкого изотопа тория, чтобы определить, как быстро пыль скапливается на морском дне.
Торий производится в океане из очень маленьких объемов радиоактивного урана, растворяется в морской воде и быстро крепится к тонущим отложениям. Ученые могут использовать концентрацию тория в отложениях, чтобы определить, как быстро пыль и другие осадочные породы скапливались на морском дне в прошлом. Во времена медленного накопления торий более концентрированный, во времена быстрого накопления концентрация тория низкая.
В результате ученые нашли новый «ритм», который определяет то, как Сахара колеблется от влажного к сухому климату каждые 20 000 лет.
Мак-Ги говорит: «Мы полагали, что от ледниковых периодов зависело, какой климат царит в Сахаре. Сейчас мы узнали, что сменой климата в пустыне в первую очередь управляют циклические изменения в земной орбите. Она кажется неприступной и негостеприимной, и все же когда-то в Сахаре были луга и пастбища, которые сменялись засухой, и наоборот. И это происходило множество раз за последнюю четверть миллиона лет».
Ветро- и солнечные энергостанции в Сахаре помогут улучшить климатические условия пустыни
Источник: Image: Jgremillot
Пустыня Сахара — одно из наиболее неблагоприятных для проживания мест на Земле. Суровые условия могут выдержать лишь немногочисленные живые существа, включая и человека. Но о процветании здесь не идет и речи, скорее мы говорим о выживании. Тем не менее, ветры в Сахаре достаточно сильные, не говоря уже об уровне инсоляции. По мнению некоторых ученых, особенности климата региона позволяют развернуть в пустыне большое количество электростанций, основа которых — ветер и солнце.
И чем больше их будет, тем более благоприятными могут стать климатические условия (конечно, в первую очередь, для человека). Речь идет об увеличении количества осадков и снижении температурных экстремумов региона. Если начать осваивать Сахару с точки зрения энергетики, то уже с 2050 года она даст примерно 50% энергии, которая потребуется населению Земли в это время.
О том, что Сахара может стать «энергетической сокровищницей» для человечества, говорят не первый год. Но, как оказалось, добыча энергии будет сопровождаться и другими благами, включая смягчение климата. Ученые университета Иллинойса, США, создали модель освоения Сахары, которая позволяет говорить о достаточно обширных возможностях пустыни. Результаты работы специалистов были опубликованы в последнем выпуске Science.
Команда университета разработала климатическую модель с учетом температуры, осадков и производства биомассы. Модель охватывает регион площадью в 9 млн квадратных километров. Это всего 0,1% общей площади пустыни.
Основная роль в этой модели отводится солнечным и ветроэлектростанциям.
По мнению ученых, если на этой площади разместить энергостанции, то они будут производить электричества примерно в четыре раза больше, чем требовалось человечеству в 2017 году. Как уже говорилось выше, специалисты университета считают, что регион станет более благоприятным для проживания — температурные колебания нивелируются, осадков будет выпадать больше, что позволит увеличить объемы производства биомассы фермерами.
«Результаты наших экспериментов подтверждают предположение о том, что с увеличением ветро- и солнечных энергостанций в Сахаре улучшатся климатические условия региона. Кроме производства энергии, пустыня сможет давать и сельскохозяйственную продукцию, правда, в том случае, если установить оборудование на достаточно обширной площади. Таким образом, альтернативная энергетика может давать неожиданный благоприятный эффект», — комментируют свою модель разработчики проекта.
Ветроэнергостанции при условии достаточно большого их количества смогут изменить обычные пути атмосферных масс.
Солнечные фермы, в то же время, сделают регион более влажным благодаря снижению альбедо поверхности. В итоге объем осадков в Сахаре может быть удвоен, что будет способствовать улучшению роста растений и общему увеличению биомассы.
К сожалению, модель ученых не предусматривала «проверку на практичность», а является лишь идеальной ситуацией. Сколько будет стоить производство и размещение оборудования на 0,1% площади Сахары и какой экономический эффект это может дать — пока неизвестно. Тем не менее, просчитать все это можно, и тогда будет ясно, реальна ли модель или это чистой воды фантастика.
Как бы там ни было, но вернуть Сахару в прошлое, образно говоря, когда она была зеленой и имела большое количество источников воды, хотели бы многие.
Убийственная жара: счет жертвам глобального потепления идет на десятки тысяч
- Николай Воронин
- Корреспондент по вопросам науки
Автор фото, Getty Images
Сотни людей, погибшие от рекордной жары в Канаде, пополнили список жертв глобального потепления, ежегодно уносящего десятки, а по некоторым оценкам и сотни тысяч жизней.
Еще больше людей жара убивает опосредованно: засуха в бедных аграрных странах мешает собрать хороший урожай, что ведет к нехватке продовольствия, росту цен и в целом обостряет борьбу за ресурсы, которая нередко перерастает в вооруженное противостояние. Ученые предупреждают: экстремальные погодные явления, вызванные изменениями климата, могут уже в ближайшие десятилетия превратить значительную часть суши в выжженную пустыню или даже сделать планету непригодной для жизни.
Жара, жара
Первый летний месяц 2021 года обновил немало температурных рекордов — не только в изнывающей от жары Канаде, но и в Северной и Восточной Европе (включая центральную часть России), а также на северо-востоке Сибири и в некоторых азиатских странах.
По данным европейской программы Copernicus, отслеживающей долгосрочные изменения климата, на территории Северной Америки прошедший июнь стал самым жарким за всю историю климатических наблюдений. В Европе он занял «почетное» второе место.
Автор фото, Copernicus
В одной только Канаде экстремальные погодные условия привели к гибели по меньшей мере нескольких сотен человек. Более точно число жертв можно будет подсчитать лишь задним числом, поскольку многие погибшие от жары пополняют печальную статистику с опозданием, при подсчете общей избыточной смертности.
Например, о том, что летом 2003 года от экстремальной жары в Европе погибли порядка 70 тысяч человек, стало известно лишь пять лет спустя. Первоначальные оценки были куда скромнее: порядка 30 тысяч погибших.
Одной из основных причин беспрецедентно жаркого лета 2021-го, по единодушному мнению экспертов, стало глобальное потепление, то есть нагрев атмосферы в результате парникового эффекта.
«Нет абсолютно никаких сомнений в том, что ключевую роль тут сыграли изменения климата», — заявила на пресс-конференции профессор Института изменений окружающей среды Оксфордского университета Фредерике Отто.
По ее словам, жара убивает не так заметно, как другие природные катаклизмы — вроде ураганов или цунами, — но зачастую ничуть не менее эффективно.
«Люди редко падают замертво посреди улицы, — отмечает она. — Они тихо умирают у себя дома, от плохой теплоизоляции и отсутствия кондиционеров».
Десятки тысяч жертв
Есть целый ряд исследований, позволяющих напрямую связать смерти от жары с климатическими изменениями и оценить масштабы катастрофы. Согласно последним оценкам, если бы не глобальное потепление, жертв экстремально жаркой погоды было бы меньше примерно в полтора с лишним раза.
Автор фото, AFP
Подпись к фото,На Кипре всю прошлую неделю бушевал страшный пожар. Ситуацию усложняла засуха и 40-градусная жара
В конце мая в журнале Nature была опубликована статья, посвященная влиянию высоких температур на уровень смертности от любых причин в разных регионах мира. Авторы масштабного исследования — 70 климатологов и эпидемиологов из 43 стран — пришли к выводу, что глобальное потепление, происходящее по вине человека, несет ответственность за 37% от общего числа погибших от жары.
А в некоторых странах, вроде Колумбии и Эквадора, эта доля и вовсе превышает три четверти.
Если учесть, что, по данным ВОЗ, с 1998 по 2017 год от жары в мире скончалось более 160 тысяч человек, речь идет о десятках тысяч людей, которые могли бы выжить, если бы не нарастающие изменения климата.
Другие исследования приводят еще более внушительные цифры. Например, в докладе Lancet утверждается, что примерно за тот же период только в старшей возрастной группе (свыше 65 лет) экстремальная жара унесла около 300 тысяч жизней. Если же учесть все температурные катаклизмы, вызванные изменениями климата, то ежегодно их жертвами, по некоторым оценкам, становятся более 5 млн человек.
На карте, составленной учеными, хорошо видно, что особенно сильно от невыносимой жары страдают регионы, расположенные ближе к экватору — такие как Таиланд, Бразилия или Перу.
Подпись к фото,Доля убитых глобальным потеплением от общего числа людей, погибших от экстремальной жары
По словам профессора физики атмосферы Оксфордского университета Типа Палмера, это совершенно неудивительно.
Страшная июньская жара в Канаде и восточной Европе меркнет на фоне того адского пекла, что все чаще можно наблюдать при повышении летних температур в тропических и субтропических странах.
«Не только жара, но и влажность достигают там такого уровня, что организм человека в таких условиях попросту не способен поддерживать жизнь, — предупреждает он. — Нужно признать, что в развивающихся странах мира жаркие периоды не будут идти ни в какое сравнение даже с тем, что мы видели в Канаде. Экстремальная погода будет проявляться там куда более интенсивно и унесет намного больше жизней».
Исследования, проведенные в Оксфордском университете, продолжает профессор Палмер, наглядно демонстрируют, что в условиях высокого атмосферного давления даже сравнительно небольшое естественное повышение уровня парниковых газов в атмосфере может привести к повышению температуры на несколько градусов буквально за пару недель. А в экстремально жаркую погоду это вполне может оказаться критичным.
Утомленные солнцем
Автор фото, AFP
Подпись к фото,Аномально жаркая погода установилась в США, Канаде и Европе
Жара убивает не только напрямую, но и опосредованно — причем значительно более эффективно, поскольку в этом ей активно помогают люди.
В бедных аграрных странах медленное, но неуклонное повышение средних температур все чаще приводит к засухе, засуха — к неурожаю, а неурожай — к голоду. В таких условиях обостряется борьба за ресурсы, что рано или поздно неизбежно приводит к конфликтам.
Исследования, проведенные в 2018 году, убедительно доказывают существование причинно-следственной связи между изменением климата и ростом числа конфликтов, а также массовой миграцией из регионов, пострадавших от природных катаклизмов, вызванных повышением температур. В частности, засуха стала по крайней мере одной из основных причин «Арабской весны» — массовых акций протеста, прошедших в 2010-2012 гг.
в Тунисе, Ливии, Египте и других странах. Во многих из них народные восстания окончились свержением действующих властей.
В частности, в исследовании подробно рассматривается ситуация в Сирии, где затяжная засуха и нехватка пресной воды привели к тому, что несколько лет подряд в стране собирали очень плохой урожай. Обедневшие в результате сельские жители стали все чаще уезжать на заработки в города, которые оказались не готовы к столь массовому наплыву переселенцев.
Вскоре там ожидаемо подскочил уровень безработицы и стало остро не хватать жилья. На фоне продолжающейся инфляции (во многом вызванной все той же засухой и дефицитом продуктов) в стране начало расти недовольство политикой властей, не способных разрешить сложившийся кризис. В итоге массовые выступления вылились в революцию, которая, в свою очередь, переросла в полномасштабную гражданскую войну, унесшую сотни тысяч жизней.
По последним данным (на декабрь 2020 г.), за неполные 10 лет боевых действий в Сирии погибло почти полмиллиона человек (почти треть из них — мирные жители), еще более 200 тысяч пропали без вести.
Массовый исход беженцев из раздираемых внутренними конфликтами стран Африки и Ближнего Востока, согласно все тому же исследованию, также по меньшей мере частично объясняется именно долгосрочными изменениями климата.
Планета Сахара
При этом существующие модели климатических изменений на ближайшие десятилетия дают неутешительные прогнозы.
Согласно одному такому исследованию, если сейчас привычная для большинства людей мира среднегодовая температура колеблется в пределах 11-15° Цельсия, то уже через 50 лет почти треть населения Земли будет жить в регионах, где этот показатель будет превышать 29°.
Автор фото, Getty Images
Подпись к фото,Жара ведет к засухе, а она в свою очередь чревата конфликтами
На сегодняшний день в таких климатических условиях располагается менее 1% суши — в основном это самые жаркие точки пустыни Сахара. Однако, если прогнозы ученых окажутся верны, к 2070 году такой температурный режим будет преобладать почти на пятой части суши.
Сможет ли человечество выжить в таких условиях в принципе, большой вопрос, утверждают авторы статьи «Будущее климатической ниши человека» — международная команда исследователей, работающих в Британии, Нидерландах, Дании, США, Китае, Японии и Уругвае.
Дело в том, что наши предки тысячелетиями жили в сравнительно узкой «температурной нише», где среднегодовая температура не превышает 15 градусов, объясняют авторы. В таких климатических условиях физиология современного человека формировалась по меньшей мере последние 6000 тысяч лет, и именно к ним наиболее приспособлен наш организм.
Неуклонное повышение температуры угрожает уничтожить эту температурную нишу. А это, по мнению ученых, неизбежно приведет к катастрофе.
«Глобальное потепление окажет существенное влияние на целые экосистемы, — предупреждают авторы работы, — а также серьезно отразится на здоровье людей, системах жизнеобеспечения, продовольственной безопасности, запасах воды и экономическом росте в целом».
Проще говоря, в таком климате человечество не сможет себя прокормить и обеспечить достаточным количеством воды. Это уже не говоря о том, что жара способствует широкому распространению инфекций, лечить которые станет значительно труднее.
В общем, подытоживают ученые, если планета продолжит нагреваться теми же темпами, что сейчас, уже через несколько десятилетий мы рискуем оказаться в условиях, попросту непригодных для жизни.
«Если нам повезет»
Профессор Университетского колледжа Лондона и основатель Института изменений климата и окружающей среды, сэр Брайан Хоскинс, всерьез обеспокоен тем, что в некоторых регионах реальность может оказаться куда страшнее любых прогнозов.
«Климатические модели описывают то будущее, в котором мы окажемся при удачном стечении обстоятельств, если нам повезет. И заложенные в них оценки могут оказаться слишком консервативными», — предупреждает он.
Принятое пять лет назад Парижское климатическое соглашение пытается удержать повышение среднегодовых глобальных температур в пределах 1,5-2° по сравнению с доиндустриальным периодом.
Однако эксперты говорят, что интерпретировать эти цифры нужно предельно аккуратно.
Дело в том, что упомянутые 1,5-2° — это, что называется, средняя температура по больнице. В реальности же разогрев планеты происходит крайне неравномерно, и участки суши нагреваются значительно быстрее, чем поверхность Мирового океана.
В той же Англии, например, средняя температура календарного лета (с июня по август) за последние 100 лет уже выросла на 2-3°. А сразу в нескольких городах Канады и на северо-западе США в июне была зафиксирована температура, превышающая рекордные показатели прошлых лет сразу на 5°.
Если расчеты британских ученых верны и к 2070 году планета в среднем нагреется «всего» на 3°, то на суше привычные нам среднегодовые температуры вырастут примерно на 7,5°.
На сегодняшний день немало жизней спасают кондиционеры, обеспечивая жителей жарких стран живительной прохладой. Однако в долгосрочной перспективе надеяться на этот вариант не приходится.
Во-первых, кондиционеры довольно сильно загрязняют атмосферу — тем самым углекислым газом, парниковый эффект от которого разогревает планету еще сильнее. А во-вторых, их работа требует большого количества электроэнергии, а в жару электросети нередко отказывают и горят — и по мере повышения средних температур происходить это будет все чаще.
А планета тем временем нагревается все быстрее. Согласно последним исследованиям, ежегодно снежно-ледниковый покров Земли сокращается почти на 90 тысяч кв.км., что вдвое больше площади всей Эстонии и сравнимо с территорией Азербайджана.
Там, где вода зимой все еще замерзает, это с каждым годом происходит все позже — а весной лед тает все раньше. За счет этого с 1979 по 2016 мир в среднем потерял уже примерно десять дней «зимы»:
Неудивительно, что одна из авторов Закона об изменении климата, принятого в Великобритании в 2008 году, баронесса Вортингтон, не исключает, что точка невозврата вот-вот будет пройдена и отыскать выход из сложившегося климатического кризиса уже не удастся.
«Если раньше мы говорили, что ученые обеспокоены сложившейся ситуацией, то больше они не беспокоятся, — говорит она. — Теперь они чертовски напуганы всерьез».
Как Сахара стала пустыней
Ученые Аризонского университета выяснили, почему Сахара, которая несколько тысяч лет назад была влажной и покрытой лесами, превратилась в пустыню. Оказалось, что засуха возникла из-за глобальных климатических изменений в Северном полушарии и распространения пустынных территорий (earth-chronicles.ru).Около восьми тысяч лет назад люди стали покидать Сахару, хотя она превратилась в пустыню гораздо позже. Ученые предположили, что причиной этого была сильная и продолжительная засуха, однако отсутствовали данные, подтверждающие эту гипотезу.
Чтобы решить эту проблему, исследователи изучили морские отложения, собранные у берегов Западной Африки. Эти осадочные образования содержали воск, который покрывал листья растений, произраставших в период «Зеленой Сахары», и затем был смыт в океан.
Поскольку химический состав воска зависит от влажности климата, ученые смогли проследить за изменениями в атмосферных осадках за последние 25 тысяч лет. Так, дожди в Сахаре были в 10 раз интенсивнее, чем в настоящее время. Однако около восьми тысяч лет назад наступил засушливый период, в результате чего люди начали покидать Сахару. Причинами такого изменения ученые называют глобальное похолодание климата северных широт, названное колебанием Мезокко. Хотя оно продлилось несколько сотен лет, уменьшение растительного покрова и распространение пустынных территорий увеличили продолжительность засухи до тысячи лет.
Колебание Мезокко, как считается, было вызвано уменьшением ледникового покрова в Северной Америке и спуска холодной пресной воды из озера Агассис и других приледниковых озер в океан.
Это привело к сокращению поступления теплых вод из низких широт Атлантики в высокие и похолоданию в Северном полушарии.
По следам героев «Белого солнца пустыни» в Дагестане
На сегодняшний день наибольшей популярностью у туристов пользуются три точки – бархан «Сары-кум», Самурский лес и самая высокая в России арочная плотина гидроэлектростанции «Чиркейская».
И называйте меня просто – товарищ Сухов!
Не многие знают, что большую часть фильма «Белое солнце пустыни» снимали на побережье Каспийского моря между Махачкалой и Каспийском и на песках бархана Сары-кум. Гости, которые узнают об этом, обязательно находят время и возможность пройтись по пескам, по которым вел не свой гарем товарищ Сухов. И именно здесь закапывали Саида люди злого Абдулы.
В настоящее время этому экзотическому месту власти Дагестана уделяют огромное внимание, но пока здесь многое нужно сделать для улучшения условий пребывания туристов, считает директор турагентства «Persiktour» Эмиль Гарунов.
«Бархан Сары-кум – неповторимый в своем роде в Европе и Азии природный заповедник. Официально признан вторым по величине в мире. Протяженность Сары-Кума – 12 километров, ширина – 4 километра, а высота – впечатляющие 252 метра. Больше только в пустыне Сахара. Климат вокруг бархана идеален для выращивания редких сортов винограда. Жарче всего здесь в августе, а холоднее – в феврале. В период с мая по октябрь температура здесь стабильно держится на отметке порядка +20 градусов, когда в самые знойные дни лета и вовсе может достигать 40-45 градусов. Интересен и тот факт, что за ночь раскаленный песок полностью остывает, поэтому здесь нет постоянной духоты», — рассказал Гарунов «Интерфаксу».
Вблизи бархана Сары-кум есть и еще один объект, который может вызвать интерес у гостей Дагестана. Это здание бывшей железнодорожной станции, построенной в 1866-1867 годах. «Здание бывшей железнодорожной станции Кумтор-Коле требует немедленной реставрации, так как представляет культурную ценность.
Кроме того, при ее восстановлении туристам будет очень удобно добираться по железнодорожному пути из Махачкалы в Буйнакск. Да и вообще, можно пустить отдельный туристический поезд», – уверен Гарунов.
Древний лес и рыбалка
Дагестан привлекает на свои земли туристов, путешественников, альпинистов и обыкновенных любителей экзотики. Вплотную к границе с Азербайджаном на самом южном краю России, расположен уникальный умеренно-субтропический лиановый лес. Самурский лес являет собой единый организм, как пережиток флоры и фауны прошлых геологических эпох. На территории, равной 200 тысяч квадратных метров проживают более 450 видов позвоночных животных.
А, между тем, в соседстве веками произрастают липы, яблони, грабы, тополя и другие деревья, переплетенные между собой гибкими лианами. Питается лес в первую очередь не от дождей, а от подземных источников и ручьев. С восточной стороны заповедник омывает Каспийское море, берег которого черного цвета из-за песка, принесенного из горных районов рекой Самур.
«Для гостей нашей республики и местных жителей лес является одним из популярнейших туристических маршрутов. Местные жители радушно принимают прибывших на отдых организовывая для них гостевые дома. Еще в регионе набирает обороты кемпинг, люди приезжают на своих микроавтобусах, джипах, разбивают палатки и прекрасно проводят отпуск. Тут есть уйма ручьев с вкуснейшей родниковой водой. В образованных заводях, отлично ловится вкуснейшая рыба. Особенно популярна здесь речная форель. Гости бывают в восторге после того, как пробуют блюдо из этой рыбы», — отметил Гарунов.
Самая высокая арочная плотина ГЭС в России
Одной из последних туристических новостей ушедшего лета в Дагестане стало включение Чиркейской ГЭС в туристический маршрут Дагестана. Это самое крупное гидротехническое сооружение на Северном Кавказе. Расположена электростанция в одном из живописных районов Дагестана, она входит в топ-25 красивейших плотин мира. В состав комплекса входит выгнутая дугой к течению реки арочная плотина высотой 232 метра и длиной 338 метров.
Это вторая по высоте плотина в России и самая высокая в стране арочная плотина. Сооружение стало одним из объектов притяжения большого количества туристов. К ГЭС можно добраться на катере по водохранилищу, а на самой электростанции для гостей готовы провести экскурсию.
Может ли Сахара позеленеть снова
Если верить последним изысканиям, шесть тысяч лет тому назад величайшая пустыня мира была покрыта зеленью, на ее территории произрастали деревья, и повсюду можно было встретить озера. Район, немногим меньше площади США, был также знаком и с разного рода живностью. Но постепенно климат стал меняться, в результате чего прекрасный клочок Земли превратился в мертвую пустыню. Ведущий автор данного исследования Стефан Крёпелин в интервью MK.RU отметил, что вырубая леса и развивая сельское хозяйство, человечество становится главным виновником опустынивания сегодня.
До сего дня считали, будто изменения климата были резкими и случились они за сравнительно небольшой отрезок исторического времени.
Проще говоря, думали, что опустынивание было быстрым и заняло всего каких-то несколько столетий. Однако, если верить новым данным, все обстояло совсем иначе.
По правде говоря, реконструировать историю появления пустыни Сахара невероятно трудно, поскольку основная информация об изменении климата в глубокой древности погребена сегодня под безмолвными песками.
И все же проникнуть в «тайны» древней климатической истории помогло озеро Йоа, находящееся на севере африканского государства Чад в зоне Сахеля. Про Йоа известно ныне, что оно утратило свою пресноводность примерно 4,2 – 3,9 тысяч лет назад. Именно тогда перестали в Йоа впадать реки, и озеро перешло, так сказать, в режим автономного существования – стало подпитываться подземными источниками.
После серьезных исследований международная команда естествоиспытателей из Германии, США и Канады под руководством Стефана Креплина из Института палеогеологии Университета Кельна пришла к выводу, что Сахара превратилась в самую горячую и обширную пустыню Земли около 2700 лет назад в результате продолжительной эволюции климата.
Чтобы это понять, ученые досконально изучили отложения со дна озера, отражающие историю местного климата за последние шесть тысячелетий, провели геохимический анализ, изучили споры (пыльцу) растений и деревьев, росших тысячи лет назад на месте нынешней Сахары. Помимо того, многое осмыслить позволили и останки животных и растительных микроорганизмов.
Более «молодые» пласты донных отложений не содержали признаков наличия плотной растительности, количество же песка в них возрастало.
В итоге коллективные исследования сделали возможным восстановить картину северной части Сахары в древности – выяснилось, что когда-то эта территория была травянистой саванной, на юге царил саванновый лес и в массе водоемов в изобилии водилась рыба.
По мнению ученых, главной причиной опустынивания было сокращение количества осадков в этом регионе.
Сегодня, по словам Стефана Креплина, озеро Йоа глубиной 26 метров продолжает подпитываться из подземных источников точно так же, как это было во времена влажного периода Сахары, начавшегося 15 тысячелетий назад.
Ныне эти подземные источники в состоянии возмещать испаряющийся ежегодно шестиметровый слой воды в Йоа.
Сегодня
Сахара занимает весь север Африки, раскинувшись на 5149 км – от Египта и Судана до западных берегов Мавритании и Западной Сахары. Самая крупная пустыня мира покрывает площадь в 9065000 кв.км. Во многих местах здесь выпадает меньше 250 мм осадков в год. Основная территория пустыни расположена в глубине суши, и господствующие ветры торопятся поглотить влагу до того, как она проникнет в сердце пустыни. Горные хребты, отделяющие пустыню от моря, также не пропускают дождевые облака вглубь пустыни.
В последнее время тревогу у специалистов вызывает наступление пустыни на территории, прилегающие к Сахаре. Такое явление отмечается, особенно, при неправильном выборе сельхозметодов, что в сочетании с природными факторами, такими как засуха и сильные ветры, и приводит к наступлению пустыни на зеленую сушу. Кроме того, ликвидация местной растительности ослабляет почву, которая затем иссушается солнцем.
Ветер уносит ее в виде пыли, и пустыня появляется там, где когда-то были живые всходы.
Так может ли Сахара позеленеть снова?
– Некоторые ученые полагают, — объяснил MK.RU директор Центра исследований изменения окружающей среды в Университетском Колледже Лондона, доктор Джонатан Холмс (Jonathan A. Holmes), — что африканские муссоны в будущем усилятся в результате глобального потепления, вызванного человеческой деятельностью, и, соответственно, в будущем пустыня Сахара позеленеет опять. Тем не менее, это весьма спорная идея, на мой взгляд. Ведь, по сути, новейшее моделирование, по крайней мере, для некоторых частей Северной Африки, продемонстрировало, предположительно, что глобальное потепление будет провоцировать в будущем засуху, а не переозеленение Сахары.
По словам ведущего автора данного исследования доктора Стефана Крёпелина (Stefan Kröpelin), длительные наблюдения в Сахаре (с1988 года) выявили тенденцию к увеличению количества осадков.
Отмечено, что в некоторых районах пустыни, где нет поселений и где человек редкий гость (например, север Судана) отмечен рост растительного проективного покрытия (количество растений на единицу площади).
«В далёком прошлом, после ледникового периода, Сахара ежегодно покрывалась зеленью, и это было связано с ростом среднегодовых температур. Я полагаю, что некоторые подобные механизмы могут иметь место в настоящее время» — отметил Крёпелин в интервью МК.RU.
Конечно, человечество не видит большую часть этих позитивных изменений из-за высоких темпов роста численности населения в Африке к югу от Сахары, где население увеличивается вдвое каждые 25 лет. Исследователь подчеркнул, вырубая леса и развивая сельское хозяйство, человечество становится главным виновником опустынивания. Конфликт в Дарфуре (провинция на территории Судана — прим. авторов), по словам учёного, связан как раз с чрезмерным использованием природных ресурсов.
Доктор Крёпелин уверен, что площади пустынь продолжат уменьшаться по всему миру, но только в том случае, если численность населения нашей планеты стабилизируется, а при использовании ресурсов будет использоваться экологичный подход.
***
Комментарий специалиста по пустыням и климату, сотрудника лаборатории климатологии Института географии РАН, д.г.н., профессора Александра Золотокрылина:
Важное место в понимании динамики Сахары в голоцене (последние 10 тыс. лет) занимает обнаруженное с помощью моделирования существование разных устойчивых состояний системы климат-растительность в Сахаро-Сахельском регионе. Одно из них соответствует современному состоянию пустыни Сахары, второе – продвижению саванны в Сахару (зеленая Сахара).
Для среднего голоцена модели дают только одно устойчивое состояние – зеленая Сахара. Переход от сухой Сахары к зеленой можно объяснить увеличением инсоляции на внешней границе атмосферы в результате медленного изменения орбитальных параметров Земли и, как следствие повышением глобальной приземной температуры воздуха. Также озеленению Сахары способствует сильная положительная обратная связь между растительностью и осадками.
Новый анализ озерных отложений в Сахаре на севере Республики Чад (см. A Slow Birth for the Sahara) вновь подтверждает модельные результаты, полученные еще в конце 19 века.
География сахара — Канадский институт сахара
Сахар производится более чем в 120 странах из сахарного тростника или сахарной свеклы. Во всем мире примерно 80% сахара производится из сахарного тростника, а оставшаяся часть — из сахарной свеклы; в Канаде более 90% производимого сахара составляет тростниковый сахар. Эти два источника требуют разных климатических условий и лучше всего растут в разных регионах мира. Сахарный песок, получаемый из сахарного тростника или сахарной свеклы, является одним и тем же: чистая сахароза.
- Выращивание сахарного тростника . Сахарный тростник — это тропическая трава, выращиваемая в странах, расположенных недалеко от экватора.
- Выращивание сахарной свеклы . Сахарная свекла — корнеплод, выращиваемый в более умеренном климате.
Выращивание сахарного тростника
Сахарный тростник — тропическое растение, и его можно выращивать только в странах со средней температурой 24 ° C (75 ° F) (например, около экватора) в сочетании с сильным солнечным светом и сильными сезонными дождями или обильными запасами воды. для полива.Основные регионы производства тростникового сахара включают Бразилию, Индию, Китай, Таиланд, Австралию, Южную Африку, Мексику и Гватемалу.
Сахарный тростник — это разновидность травы с сочлененным стеблем, напоминающим бамбук, который вырастает до пяти метров в высоту и пяти сантиметров в диаметре. Сахарный тростник выращивают на крупных фермах, называемых плантациями. Как правило, сахарный тростник собирают в более прохладные месяцы в каждом полушарии. Свежий сахарный тростник довольно быстро портится после сбора урожая, и поэтому его необходимо быстро транспортировать на близлежащие перерабатывающие предприятия, чтобы свести к минимуму порчу.
При сборе сахарного тростника содержание сахара в нем составляет примерно 14% по весу, в зависимости от разновидности сахарного тростника и географического положения.
Содержание сахара также меняется от сезона к сезону.
Выращивание сахарной свеклы
Сахарная свекла — это корнеплод, который успешно выращивают во многих регионах мира, включая Азию, Европу и Северную Америку. Их можно выращивать в умеренном климате из-за их способности переносить морозы. Хотя сахарная свекла ранее выращивалась в Квебеке и Манитобе, единственные оставшиеся производители сахарной свеклы в Канаде находятся в Альберте и Онтарио.В Канаде семена сахарной свеклы обычно высаживают в конце апреля, а корнеплоды собирают в сентябре того же года.
Технологии выращивания и материальные затраты должны быть адаптированы к климату и типам почв региона. Например,
- В земле должно быть мало камней.
- Максимальная урожайность достигается только при оптимальном расстоянии между рядами и семенами.
- Сахарной свекле требуется примерно 50 сантиметров воды за вегетационный период, и она очень чувствительна к уровню влажности.Слишком частый полив сельскохозяйственных культур может снизить содержание сахара в свекле, а недостаточный полив может привести к снижению урожая.
- Также важно, чтобы правильные типы удобрений вносились с соответствующей нормой для обеспечения хороших урожаев.
Созревшая сахарная свекла не совсем белого цвета и похожа на репу. В южной части Альберты содержание сахарозы составляет почти 19% по весу, в зависимости от сорта. Как и в сахарном тростнике, содержание сахара также может варьироваться от года к году и в разных географических регионах.Например, содержание сахарозы в сахарной свекле в Европе приближается к 18% из-за климатических различий.
Дополнительные ресурсы:
.Возможное воздействие и стратегии смягчения
Сахарный тростник ( Saccharum officinarum L.) является важной культурой для производства сахара и биоэнергетики во всем мире. Увеличение выбросов парниковых газов и глобальное потепление во время изменения климата приводят к увеличению частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений.Ожидается, что изменение климата будет иметь важные последствия для производства сахарного тростника в мире, особенно в развивающихся странах из-за относительно низкой способности к адаптации, высокой уязвимости к стихийным бедствиям, а также плохих систем прогнозирования и стратегий смягчения последствий.
На производство сахарного тростника, возможно, негативно повлияло и по-прежнему будет значительно влиять увеличение частоты и интенсивности экстремальных экологических условий из-за изменения климата. Степень воздействия изменения климата на сахарный тростник зависит от географического положения и способности к адаптации.В этой статье мы кратко рассмотрели реакцию сахарного тростника на события изменения климата, производство сахарного тростника в нескольких разных странах и проблемы производства сахарного тростника в условиях изменения климата, чтобы мы могли лучше понять влияние изменения климата на производство сахарного тростника и предложить стратегии смягчения последствий негативные последствия изменения климата и повышение устойчивости и прибыльности производства сахарного тростника.
1. Введение
Сочетание долгосрочных изменений погодных условий во всем мире (т.е., глобальное изменение климата), вызванное естественными процессами и антропогенными факторами, может привести к серьезным экологическим проблемам, которые повлияли и будут постоянно влиять на сельское хозяйство.
Концентрация CO 2 в атмосфере ([CO 2 ]) увеличилась примерно на 30% с середины 18 века из-за увеличения сжигания ископаемого топлива, промышленных процессов и обезлесения [1]. Прогнозы показывают, что атмосферный [CO 2 ] вырастет примерно до 550 ppm в сценарии низких выбросов или может удвоиться (800 ppm) по сравнению с текущими уровнями в сценарии высоких выбросов к концу 21-го века.Глобальное потепление напрямую связано с увеличением содержания в атмосфере [CO 2 ] и других парниковых газов (ПГ). Средние глобальные приземные температуры увеличились с 0,55 до 0,67 ° C в прошлом веке и, согласно прогнозам, вырастут с 1,1 до 2,9 ° C (низкие выбросы) или от 2,0 до 5,4 ° C (высокие выбросы) к 2100 году по сравнению с 1980–1999 гг., В зависимости от по уровню выбросов парниковых газов, региону и географическому положению [2].
Повышение атмосферной [CO 2 ] и температуры воздуха может быть полезно для некоторых культур (особенно для растений C 3 ) в некоторых местах [3, 4].
Прогнозируется, что изменчивость климата и изменение климата приведут к изменениям уровня моря, режима выпадения осадков и частоты экстремально высоких и низких температур, наводнений, засух и других абиотических стрессов [5, 6], а также торнадо и ураганов. [7]. Высокие температуры, сопровождающиеся стрессом от засухи, были двумя основными проблемами, влияющими на сельскохозяйственное производство и экономические последствия во многих регионах мира. Задачи, стоящие перед сельскохозяйственным сектором при сценариях изменения климата, заключаются в обеспечении продовольственной безопасности для растущего населения мира при одновременной защите окружающей среды и функционирования его экосистем [8].Для большинства стран, которые сильно зависят от количества осадков с ограниченными или отсутствующими надлежащими условиями орошения и / или имеют плохие системы смягчения, эти проблемы могут усугубиться [9].
Сельское хозяйство уязвимо к изменению климата из-за прямого воздействия изменения климатических условий (например, изменения температуры и / или осадков), а также из-за косвенных эффектов, возникающих в результате изменения степени воздействия вредных организмов, доступности услуг по опылению и т.
д. и производительность других экосистемных услуг, влияющих на продуктивность сельского хозяйства.Снижение урожайности сельскохозяйственных культур универсально предсказывается в большинстве отчетов о состоянии последствий изменения климата [10]. Изменение климата создает беспрецедентные проблемы для сельского хозяйства из-за чувствительности производительности сельского хозяйства и затрат на улучшение экологических условий роста. Адаптивные действия предлагают потенциал для управления последствиями изменения климата путем изменения моделей сельскохозяйственной деятельности, чтобы извлечь выгоду из возникающих возможностей при минимизации затрат, связанных с негативными последствиями.
2. Реакция сахарного тростника на события изменения климата
Сахарный тростник — важная техническая культура, используемая для производства сахара и биоэнергетики. Это одна из основных сельскохозяйственных культур в мире C 4 , которые в основном произрастают в тропических и субтропических регионах.
События, связанные с погодой и климатом (например, ростовая среда в атмосфере [CO 2 ], температура, осадки и другие экстремальные погодные условия) являются ключевыми факторами для производства сахарного тростника во всем мире, особенно во многих развивающихся странах.Потенциальное негативное воздействие изменения климата, особенно температуры и количества осадков, на производство сахарного тростника в Зимбабве было рассмотрено Чандипошей [15]. Урожайность сахарного тростника и сахара колебалась в зависимости от экстремальных климатических явлений (засухи и тропических циклонов) [7]. Рекордное производство сахара (516 529 тонн) на Фиджи в 1994 году было зарегистрировано из-за благоприятных погодных условий, но производство сахара в 1997, 1998 и 2003 годах было на 47, 50 и 43% соответственно ниже, чем в 1994 году из-за засухи [ 7].
Используя имитационные модели сельскохозяйственных культур, Marin et al. [16] сообщили, что изменение климата привело к повышению эффективности использования воды сахарным тростником и урожайности тростника в некоторых районах Бразилии.
Они предсказали, что урожай тростника в 2050 году может быть на 15–59% выше, чем на текущем среднем уровне. Исследования также показали, что повышенный уровень [CO 2 ] в контролируемой среде увеличивает фотосинтез сахарного тростника, эффективность использования воды, биомассу и продуктивность [17–19]. Повышение эффективности использования воды сахарным тростником при повышенном [CO 2 ] в основном связано со сниженной устьичной проводимостью [17, 18].Хотя эти данные из контролируемой среды важны для лучшего понимания физиологических механизмов реакции растений сахарного тростника на повышенный [CO 2 ], они могут не полностью раскрыть взаимодействие [CO 2 ] и других климатических факторов в полевых условиях. Наиболее значительный положительный эффект будет заключаться в снижении количества заморозков, которые являются основным ограничением производства [20] в большинстве регионов, таких как Луизиана в США, где вегетационный период короткий.
Однако, осознавая эти преимущества, мы должны серьезно учитывать долгосрочное негативное влияние на уровни питательных веществ, влажность почвы, доступность воды и другие условия. Негативный эффект повышения температуры может иметь место в тропических регионах, где прохладные зимы необходимы для замедления роста растений и увеличения запасов сахарозы. Вероятно, наиболее драматическим влиянием изменения климата на производство сахарного тростника в Австралии может стать повышение уровня моря [21]. Значительная часть сахарного тростника выращивается в прибрежных районах.Любое повышение уровня моря затруднит возделывание этих территорий, а при значительном повышении уровня моря придется отказаться от больших площадей [20]. То же самое и в Южной Флориде, США.
Высокая температура из-за изменения климата на северо-востоке Бразилии увеличит уровень эвапотранспирации, уменьшая количество воды, доступной в почвах, делая посев сахарного тростника все более трудным [22] и значительно увеличивая потребность в орошении [23].
Knox et al. [24] оценили влияние изменения климата на производство сахарного тростника в Свазиленде с использованием моделирования сельскохозяйственных культур и обнаружили тенденцию к снижению будущих прогнозов урожайности тростника, если орошение не было включено в модель из-за высокого спроса на орошение.В Южно-Карибском бассейне урожай сахарного тростника может снизиться на 20-40% в соответствии с удвоенным сценарием изменения климата [CO 2 ], основанным на результатах модели сельскохозяйственных культур [25]. Снижение урожайности в основном связано с повышенным стрессом от дефицита воды, вызванным более теплым климатом. Хотя повышение атмосферного [CO 2 ] и температуры воздуха может способствовать росту сахарного тростника и накоплению биомассы в некоторых регионах мира на основе исследований в горшках [17, 18] и в контролируемых условиях [19] или на основе прогнозов моделирования сельскохозяйственных культур [ 16, 26], производство сахарного тростника очень уязвимо к изменению климата из-за увеличения частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений, таких как засуха, жара, наводнения, тайфун и заморозки [7, 15, 24, 27–29].
Воздействие засухи, вызванной изменением климата, на рост и развитие сахарного тростника зависит от стадии роста растений, степени стресса, вызванного дефицитом воды, и продолжительности стресса. В целом, засуха на ранних и средних стадиях роста в основном снижает урожай тростника, что приводит к низкому урожаю сахарозы. Умеренная засуха на поздней стадии роста может улучшить содержание сахарозы в стеблях. Засуха является наиболее важным стрессовым фактором для производства сахарного тростника в Китае, стране, занимающей третье место в мире по производству сахарного тростника, поскольку более 80% сахарного тростника выращивается в богарных условиях [30].Засуха 2003/2004 г. в Гуанси, Китай, привела к снижению урожайности тростника на 18% [27]. Производство сахарного тростника было зафиксировано высоким в 2007/08 году в Гуанси из-за идеального распределения осадков и других благоприятных условий для роста. Урожай тростника, производство тростника и производство сахара составили 83,8 тыс.
Тонн -1 , 77,1 млн тонн и 9,41 млн тонн соответственно. Однако длительный период чрезвычайно низких температур и дождливой погоды в регионе с января по февраль 2008 года и низкие температуры нанесли серьезный ущерб большей части сахарного тростника.В декабре 2009 года снова наблюдались экстремальные низкие температуры (от –4 до –6 ° C), и засуха в начале вегетационного периода 2010 года (январь – июнь), сопровождаемая сильными морозами в декабре, привела к значительному сокращению производства сахарного тростника. Урожай тростника, производство тростника и производство сахара в 2010/11 г. упали до 56,3 тыс. Тонн -1 , 55,7 млн тонн и 6,75 млн тонн соответственно [30, 31]. Точно так же засушливые условия в 1983, 1997, 1998 и 2003 годах и тропические циклоны 1997 года на Фудзи привели к значительному снижению (16–46%) производства сахарного тростника по сравнению с производством в рекордные годы [7, 13, 14].Заболачивание — также широко распространенное явление, которое резко снижает рост и выживаемость сахарного тростника, а стресс заболачивания привел к снижению урожайности тростника на 18–64% [32], в зависимости от продолжительности заболачивания, стадии роста растений и сортов [32].
, 33].
Сдвиг температуры из-за изменения климата повлияет на некоторые болезни, насекомых и сорняки при выращивании сахарного тростника [15]. Например, Маттисон [34] сообщил, что заболеваемость головней [вызванная Sporisorium scitamineum (Syd.)], вероятно, увеличится из-за высоких температур. Сильная сухая погода усугубляет симптомы низкорослости. Трудно предсказать влияние изменения климата на болезни сахарного тростника, но сильные штормы и ураганы могут распространять ожоги листьев, вызванные Xanthomonas albilineans [35]. Увеличение числа экстремальных погодных явлений из-за изменения климата привело к увеличению количества зимующих вредителей (сорняков и насекомых), увеличению количества патогенов болезней и увеличению затрат на снижение этих рисков для поддержания определенного уровня производства сахарного тростника.Например, коричневая ржавчина листьев сахарного тростника (вызываемая Puccinia melanocephala Syd. И P. Syd.) И оранжевая ржавчина [вызываемая P.
kuehnii (W. Krüger) EJ Butler] болезни, особенно оранжевая ржавчина, представляют собой большие проблемы. для производства сахарного тростника во Флориде, США [36–38]. Сила ржавчины связана с зимней температурой и относительной влажностью в регионе. Оранжевая ржавчина сахарного тростника в 2012 и 2013 годах в Южной Флориде была наиболее серьезной с момента ее первого обнаружения в 2007 году [39] из-за благоприятных климатических условий более теплой зимы и высокой влажности для выживания и быстрого развития спор ржавчины [38].Фермеры использовали фунгициды для контроля негативного воздействия ржавчины на урожайность, но стоимость трех раздельных внесений фунгицидов (на уровне гектара) в течение вегетационного периода была эквивалентна 3 тоннам (Mg) потери урожая тростника с гектара. Экономический эффект только от борьбы с апельсиновой ржавчиной в Южной Флориде составил примерно 63 миллиона долларов в 2013 году по оценке отрасли сахарного тростника Флориды.
Адаптация сельскохозяйственных систем к изменению климата при производстве сахарного тростника требует использования потенциальных выгод и сведения к минимуму потенциальных неблагоприятных воздействий на растениеводство.
Следовательно, лучшее понимание функций этих климатических / погодных факторов и их воздействия на производство сахарного тростника может помочь манипулировать растениями для удовлетворения потребностей человека и формулировать стратегии адаптации или смягчения последствий. В следующих частях этого документа мы попытаемся кратко рассмотреть производство сахарного тростника в нескольких разных странах, таких как Бразилия, Индия, Китай, Таиланд, Пакистан и США (развивающиеся и развитые страны), чтобы лучше понять влияние изменения климата на сахарный тростник. производства и предложить стратегии смягчения негативных последствий изменения климата и повышения устойчивости и прибыльности производства сахарного тростника.
3. Производство сахарного тростника в 10 ведущих странах
В число 10 ведущих стран-производителей сахарного тростника в мире в 2013 г. входили Бразилия, Индия, Китай, Таиланд, Пакистан, Мексика, Колумбия, Индонезия, Филиппины и США, а также их производство тростника (млн.
На мг тростника) приходилось 34,1, 15,8, 5,8, 4,6, 2,9, 2,8, 1,6, 1,6, 1,5 и 1,3% (всего 72%) от общего мирового производства тростника, соответственно (Таблица 1). Урожайность тростника ( -1 мг га) в этих странах занимала 29, 40, 39, 26, 51, 25, 19, 31, 37 и 27 место, соответственно, в 103 странах, производящих сахарный тростник [13, 14].За последний 41 год производство сахарного тростника линейно увеличивалось с 1973 по 2013 год во всех семи ведущих странах-производителях сахарного тростника. И площадь сахарного тростника, и урожайность тростника внесли свой вклад в увеличение производства тростника, но увеличение площадей было доминирующим фактором по сравнению с урожаем тростника, за исключением Пакистана, где увеличение площадей под сахарным тростником и урожайность тростника имели аналогичную пропорцию. Площадь гектаров в Бразилии, Индии, Китае, Таиланде, Пакистане, Мексике и Колумбии увеличилась на 500, 94, 237, 286, 57, 52 и 61% соответственно, а урожайность тростника увеличилась на 60, 38, 59, 70, 58.
, 11 и 24%, соответственно, за последний 41 год (1973–2013 гг.) На основе линейной регрессии.За тот же период гектаров сахарного тростника в США увеличился всего на 31%, а урожайность не сильно изменилась или немного снизилась (7,0%) (Таблица 2).
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Источник: FAO of the United Nations, FAOSTAT 13 и 14 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
0
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Источник данных: ФАО ООН (FAOSTAT) и Factfish [13, 14]. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
26
02 Кроме того, урожай тростника был ниже, а вариация урожайности (CV) по годам была намного больше в большинстве развивающихся стран, чем в США.
В среднем за 41 год с 1973 по 2013 год средняя урожайность тростника в Бразилии, Индии, Китае, Таиланде и Пакистане составила 17.На 8, 21,0, 25,1, 31,7 и 44,1% соответственно ниже, чем в США (таблица 2). Значения коэффициента вариации (CV) урожайности тростника по годам в этих пяти странах варьировались от 11,5 до 20,4% по сравнению со значением CV, равным 5,7% в США (Таблица 2). При нанесении на график площади гектаров и урожайности сахарного тростника по сравнению с годом ни площадь, ни урожайность в пяти ведущих странах-производителях сахарного тростника не выровнялись, а наклон (указывающий на скорость увеличения урожайности тростника) линейной регрессии в таблице 2 варьировался от 0,49 (Индия) до 0.75 (Бразилия) Mgha −1 лет −1 . Хотя влияние изменения климата на производство сахарного тростника зависит от географического положения и степени адаптации, урожайность тростника в большинстве развивающихся стран по-прежнему имеет тенденцию к увеличению за счет улучшения сортов и методов управления.
Таким образом, в нынешних условиях в этих странах все еще возможно увеличение площадей как сахарного тростника, так и урожайности тростника. С учетом увеличения численности населения и ограничения земель, повышение урожайности сахарного тростника в будущем более важно по сравнению с площадью гектаров для выращивания сахарного тростника, особенно в большинстве развивающихся стран.
4. Проблемы производства сахарного тростника
В целом урожай сахарного тростника сильно различается в большинстве развивающихся стран по годам (Таблица 2) и в регионах с разным количеством осадков и температур из-за низкой способности к адаптации, высокой уязвимости к стихийным бедствиям и бедности. система прогнозирования и стратегии смягчения последствий [7]. В этих развивающихся странах также очень распространены высокие производственные ресурсы и высокая стоимость производства, а также низкие цены на тростник, что приводит к низкой прибыли производителей сахарного тростника.Например, производители сахарного тростника в основных производственных районах (Гуанси, Юньнань, Гуандун и Хайнань) в Китае посадили несколько более прибыльных культур из-за финансовых соображений [11].
По данным Провинциального бюро сахарной промышленности, в 2014/15 году площадь гектаров сахарного тростника в Гуанси, крупнейшей провинции по выращиванию тростника, сократится на 6%, поскольку фермеры выращивают низкотемпературные и быстрорастущие породы деревьев для промышленного использования. По оценкам провинциальной статистики, гектар тростника на Хайнане сократится на 11% в 2014/15 году из-за низкой прибыли.Помимо низких цен, высокая стоимость рабочей силы также в значительной степени способствовала низкой прибыльности. Более половины гектаров сахарного тростника расположено в холмистой местности, где механизированная работа недоступна, а использование ручного труда для посадки, управления полями и сбора урожая значительно увеличивает трудозатраты. Поскольку стоимость рабочей силы продолжает расти (20 долларов США / Мг тростника), что составляет примерно 27% от цены на тростник (71 доллар США / Мг) в 2013/14 году, прибыль производителей от сахарного тростника значительно снизилась (Рисунок 1).
Таким образом, низкие цены на тростник и высокие затраты на рабочую силу привели к значительному падению чистой прибыли производителей в 2013/14 году [11]. Снижение производственных затрат за счет внедрения и развития творческих технологий и расширения использования продуктов из сахарного тростника не только для сахара, но и для этанола, целлюлозного биотоплива и других побочных продуктов позволит повысить прибыль в текущих и будущих климатических условиях.
При оценке систем сельского хозяйства и растениеводства, а также изменения климата и его негативного воздействия на растениеводство необходимо тщательно рассмотреть многие экономические, экологические и социальные вопросы, например, как (1) сбалансировать краткосрочные и долгосрочные цели; (2) повышение производительности, прибыльности и устойчивости; (3) внедрять новые технологии и передавать их производителям; (4) соблюдать экологические нормы; (5) устранение противоречий между изменением климата и растениеводством; и (6) сбалансировать конкуренцию продуктов питания и энергии за ресурсы.
Конечно, системы производства сахарного тростника также сталкиваются с этими специфическими проблемами.
5. Снижение воздействия стресса на окружающую среду и поддержание производства сахарного тростника
Хотя изменение климата увеличивает частоту и интенсивность экстремальных погодных явлений, а также неопределенность и уязвимость неблагоприятных воздействий на сельское хозяйство [2, 6, 7, 9, 26, 29], мировое производство сахарного тростника увеличилось втрое за последний 41 год [13, 14] из-за увеличения спроса. Увеличение производства тростника было связано с увеличением как гектаров, так и урожайности тростника в большинстве развивающихся стран, как описано выше.Необходимо приложить гораздо больше усилий, чтобы сосредоточить внимание на увеличении урожайности и прибылях в текущих условиях и в будущем при изменении климата. Урожайность сахарного тростника зависит от разновидностей сельскохозяйственных культур (генотипов), биотической и абиотической среды роста (например, насекомых, болезней, сорняков и других факторов, связанных с климатом) и методов управления (рис.
2).
Недавно были предложены некоторые стратегии смягчения и адаптации к изменению климата при производстве сахарного тростника в Зимбабве [15], и эти стратегии смягчения последствий включали в себя посадку устойчивых к засухе сортов, инвестирование в ирригационную инфраструктуру, повышение эффективности орошения и дренажных систем, а также улучшение культуры и управления практики.Основываясь на долгосрочных данных, собранных в Южной Африке, Deressa et al. [40] предположили, что в стратегиях адаптации особое внимание следует уделять технологиям и режимам управления, которые повысят устойчивость сахарного тростника к более теплым температурам зимой и особенно на этапах сбора урожая. Таким образом, выведение стрессоустойчивых и высокоурожайных сортов сахарного тростника является одной из важных стратегий адаптации к изменению климата (Рисунок 2). Селекционеры сахарного тростника и другие ученые могут разработать компьютерную базу данных для разработки гибридизации (внутри или между видами) для особых требований в программах селекции, использовать рост и физиологические признаки для скрининга элитных клонов на устойчивость / толерантность к биотическим и абиотическим стрессам [41], а также использовать культуру тканей, молекулярную биологию и технологии трансформации генов для повышения эффективности селекции и селекции.
Исследования показали, что одни генотипы / сорта лучше других по устойчивости к водному дефициту [41–43] и низкотемпературным [13] стрессам, эффективности использования радиации [44] и эффективности использования питательных веществ [45, 46].
Используя 33-летние данные урожайности сахарного тростника во Флориде для оценки вклада селекционной программы в производство сахарного тростника, Edmé et al. [47] обнаружили, что содержание сахарозы, тоннаж тростника и урожайность сахара коммерческих сортов сахарного тростника Флориды линейно увеличиваются на 26.0, 15,5 и 47,0%, соответственно, с 1968 по 2000 год. Они обнаружили, что увеличение компонентов урожая в основном происходило на органических почвах Флориды. Подчеркивая острую потребность в развитии сорта для индустрии сахарного тростника Флориды, около 69% прироста урожая сахара было получено за счет генетического улучшения, связанного с программой развития сорта Canal Point (CP). Недавно мы посадили 12 сортов / генотипов CP-сахарного тростника, которые имеют широкий диапазон лет выпуска (с 1980 по 2013 год) на песчаных почвах в двух местах во Флориде в 2011 году.
Трехлетние результаты этого исследования показали, что урожай сахарозы линейно и положительно связан с годом выпуска сорта (). Повышенный урожай сахарозы на песчаных почвах Флориды для последних выпущенных сортов был в основном связан с тоннажем тростника (), а не коммерческой извлекаемой сахарозой () (неопубликованные данные, рис. 3). На основании горшечных и полевых исследований с интенсивными измерениями физиологических характеристик, характеристик роста и урожайности мы также обнаружили, что некоторые генотипы сахарного тростника более устойчивы к стрессовой среде, чем другие [43, 46, 48].Следовательно, разработка новых сортов сахарного тростника, которые могут способствовать адаптации к изменению климата (особенно к повышенному CO 2 и температуре) путем обнаружения и введения желаемых генов для развития агрономических признаков [49] и использования базовой селекции [50], физиологического скрининга [ 41, 43], а новые технологии молекулярной биологии [51] могут смягчить негативные последствия изменения климата и повысить урожайность, продуктивность и устойчивость сахарного тростника.
Использование технологий молекулярной биологии и трансформации генов для создания генетически модифицированных (ГМ) разновидностей сахарного тростника [52–54], таких как устойчивость к гербицидам глифосату, засухоустойчивость, высокое содержание сахара и устойчивость к болезням, может быть одним из важных факторов. способы смягчения негативных воздействий экологических стрессов из-за изменения климата.Чтобы устранить некоторые из потенциальных опасений относительно безопасности продуктов из ГМ сахарного тростника, Joyce et al. [54] сравнили ГМ сахарный тростник с не ГМ контролем качества продукта. Они обнаружили, что сахар, кристаллизованный из ГМ-растений сахарного тростника, не содержал остаточной ДНК или белков введенных трансгенов. Это открытие улучшит общественное мнение о ГМ-сахаре и его потенциальном будущем включении в коммерческое производство сахарного тростника.
Разнообразие систем земледелия, сельскохозяйственных культур и сортов внутри одной культуры также важно для смягчения негативных последствий изменения климата, биотических и абиотических стрессов или других неопределенных экстремальных климатических явлений, поскольку существуют значительные различия между видами растений, сортами и системами земледелия.
в толерантности к стрессам.На сорт сахарного тростника Q124 в Квинсленде, Австралия, в 2000 г. приходилось 45% урожая, но новая раса возбудителя апельсиновой ржавчины уничтожила этот высокоэффективный сорт и привела к потере урожая на 150–210 миллионов австралийских долларов [55, 56] . Поэтому в регионе разнообразие разновидностей сахарного тростника также необходимо для снижения риска экстремальных климатических факторов, для смягчения негативных последствий стрессовой среды и для повышения устойчивости производства сахарного тростника. Сорта сахарного тростника с широким диапазоном зрелости могут смягчить время сбора урожая и уменьшить давление нехватки рабочей силы и мощностей по переработке, например, в общей сложности 172 100 га сахарного тростника в сезоне сбора урожая 2012-2013 во Флориде с 12 основными сортами [12] .Доли этих сортов во Флориде перечислены на Рисунке 4. Предполагается, что каждый из ведущих сортов сахарного тростника в регионе не может составлять более 25% от общей площади, чтобы смягчить негативные последствия экстремальных климатических явлений для производства сахарного тростника и для снижения риска потери урожая из-за неожиданных насекомых и болезней.
Тяжесть большинства болезней сахарного тростника связана с климатическими факторами. Болезнь апельсиновой ржавчины сахарного тростника во Флориде была намного серьезнее в вегетационный период 2012 и 2013 годов, чем в другие годы, из-за более теплой зимы и более высокой влажности [37].Болезнь сахарного тростника была более тяжелой на песчаных почвах, чем на органических почвах из-за высокой температуры и относительно сухих условий. Помимо создания устойчивых к болезням сортов с помощью программ селекции и развития сортов, интеграция передовых методов управления (ЛМУ) для борьбы с вредителями и повышения эффективности использования воды и питательных веществ также имеет решающее значение для адаптации к изменению климата и повышения урожайности сахарного тростника.
Эти ЛМУ включают связывание углерода, обработку почвы, методы и планирование орошения, дренаж, мониторинг питательных веществ и внесение удобрений.Все они связаны с географическим положением и долгосрочным изменением климата и недавно были подробно рассмотрены [15, 57].
Biggs et al. [58] обнаружили, что частота лет с очень высокими потерями, согласно прогнозам, увеличится при прогнозируемом изменении климата, а улучшенные методы ведения сельского хозяйства могут более эффективно ограничивать потери, чем традиционные методы. Использование дозаторов и приостановка полива перед сбором урожая могут улучшить содержание сахарозы в стеблях. Кроме того, интеграция сезонного прогнозирования климата с надлежащими стратегиями управления может принести пользу производству сахарного тростника во многих областях [59].Были предложены детали разработки сортов и стратегии управления производством сахарного тростника в Китае [27, 30, 60]. Применение регуляторов роста растений может быть полезно для улучшения устойчивости растений к некоторым специфическим стрессам и для повышения урожайности сахара. Исследования показали, что использование низкой концентрации веществ, продуцирующих этилен, таких как этефон, для обработки семян тростника или растений ян на ранней стадии роста может улучшить устойчивость к засухе и смягчить другие абиотические стрессы растений сахарного тростника [61, 62].
Внекорневая подкормка низкой концентрации этифона облегчила повреждение клеточной мембраны, вызванное стрессом, вызванным дефицитом воды, поддержала относительно более низкую осмотическую скорость электролитов и растворимого сахара, увеличила содержание пролина и водный потенциал в тканях листа, способствовала активности клеточных защитных ферментов ( такие как пероксидаза, каталаза и полифенолоксидаза) и улучшили характеристики газообмена. Физиологические и биохимические основы применения регуляторов роста растений и их благотворное влияние на рост сахарного тростника в условиях засухи подробно описаны Botha et al.[61] и Ли [62]. Внекорневая подкормка этефона в низкой концентрации может использоваться в качестве управленческой практики для частичного смягчения воздействия засухи на рост и урожайность сахарного тростника.
6. Влияние сахарного тростника на местный климат
В регионе изменения в системах земледелия и комбинациях культур могут прямо или косвенно влиять на местные климатические факторы.
Сжигание остатков до или после сбора урожая сахарного тростника — обычная практика управления производством сахарного тростника во многих странах. Выбросы парниковых газов при производстве сахарного тростника вызывают серьезную озабоченность.Недавнее исследование [63] показало, что около 2,4 тонны CO 2 эквивалента га -1 было выброшено в атмосферу урожаем сахарного тростника. Основными источниками выбросов CO 2 из сахарного тростника были сжигание остатков (44%), использование синтетических удобрений (20%) и сжигание ископаемого топлива (18%) [63]. Таким образом, повышение урожая зеленой массы может увеличить содержание органического углерода в почве и сократить выбросы CO 2 от производства сахарного тростника.
Georgescu et al.[64] исследовали прямое влияние на климат многолетних биоэнергетических культур в Соединенных Штатах. Их результаты показали, что тщательная оценка затрат и выгод от изменений в землепользовании, связанных с биоэнергетикой, должна включать потенциальные воздействия на поверхностный энергетический и водный баланс для всестороннего решения важных проблем, связанных с изменением климата на местном, региональном и глобальном уровнях.
Расширение сахарного тростника может относительно увеличить связывание углерода и связывание углерода из-за его характеристик связывания углерода C 4 .Недавнее исследование [65], проведенное в Бразилии с использованием карт и данных сотен спутниковых изображений, показало, что на региональной основе для дневных условий ясного неба преобразование естественной растительности в сельскохозяйственные культуры / пастбища нагревает регион в среднем на 1,55 (1,45–1,65) ° C, но последующее преобразование сельскохозяйственных культур / пастбищ в сахарный тростник охлаждает регион в среднем на 0,93 (0,78–1,07) ° C, что приводит к среднему чистому увеличению на 0,6 ° C. Они пришли к выводу, что распространение сахарного тростника на существующие возделываемые земли и пастбища имеет прямой местный охлаждающий эффект, который усиливает косвенные климатические преимущества этого варианта землепользования.Следовательно, сахарный тростник может быть лучше других полевых культур для защиты окружающей среды при повышении температуры воздуха [CO 2 ] и температуры поверхности.
Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выявить механизмы прямого местного охлаждающего действия сахарного тростника.
7. Резюме и перспективы на будущее
Совершенно очевидно, что на производство сахарного тростника прямо или косвенно влияют изменения климатических условий. Наиболее серьезными проблемами для производства сахарного тростника являются увеличение частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений, особенно засухи во время изменения климата.Существующие стратегии адаптации могут помочь компенсировать многие, но не все последствия в будущем. Негативные последствия изменения климата для производства сахарного тростника весьма вероятно усугубятся после 2050 года, особенно если выбросы парниковых газов останутся высокими. Следовательно, сельскохозяйственным ученым и лицам, принимающим решения, необходимо тесно сотрудничать для смягчения потенциальных негативных последствий изменения климата для сельского хозяйства и повышения урожайности сахарного тростника с помощью междисциплинарных подходов, таких как последовательная разработка новых сортов сахарного тростника с использованием селекции и молекулярной биологии, совершенствование передовых методов управления, улучшение передача новых технологий и повышение производительности и прибыльности.
Повышение устойчивости систем производства сахарного тростника к изменению климата требует защиты природных ресурсов (особенно воды и почвы) для обеспечения устойчивости. Расширение использования продуктов из сахарного тростника для производства сахара, этанола, целлюлозного биотоплива и других побочных продуктов может еще больше повысить прибыль.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов в отношении публикации данной статьи.
следующий ингредиент подвергнется критике из-за его воздействия на климат?
Сахарный тростник — источник большей части мирового сахара — является самой производимой продовольственной культурой в мире, намного больше, чем даже рис или пшеница.А урожайность сахарного тростника фактически выросла на 15% за последнее десятилетие, хотя сахарные культуры находят множество применений за пределами продовольственного сектора, например, для производства биотоплива и биопластиков.
Это оставило экологический след, утверждает Spoonshot, которая обеспечивает интеллектуальные инновации в сфере продуктов питания и напитков, используя искусственный интеллект и науку о продуктах питания.
Сахарный тростник и сахарная свекла являются культурами, требующими много воды и земли, говорится в анализе. Spoonshot подсчитал, что средний мировой водный след при производстве 1 кг рафинированного сахара из сахарного тростника составляет около 1782 литров воды, что эквивалентно двухлетнему расходу питьевой воды на одного человека.На 1 кг сахара из сахарной свеклы уходит около 920 литров.
Между тем, большие участки земли, расчищенные для выращивания только сахарных культур, влияют на местное биоразнообразие, а растения также требуют большого количества удобрений и пестицидов, когда естественные запасы питательных веществ в почве иссякают. Помимо выбросов во время обработки, химические вещества также загрязняют землю и водные объекты, в том числе грунтовые воды и источники питьевой воды.
«Короче говоря, сахарные культуры становятся все более нежизнеспособными в эпоху, когда всеобщее внимание уделяет экологическим и климатическим вопросам», — говорится в сообщении .
«Устойчивое развитие перестало быть модным словом, которое приятно иметь, и все больше становится важным измеримым показателем для потребителей. В результате мы видим, что компании, работающие в секторах продуктов питания и напитков, обещают перейти с нейтральным выбросом углерода или даже с отрицательным выбросом углерода — когда они улавливают или удаляют из атмосферы больше углекислого газа, чем выделяют ».
Интерес бизнеса к теме выбросов углерода за последний год увеличился на 63%, говорится в отчете.
Возможности для заменителей сахараОднако разоблачения воздействия сахара на окружающую среду могут открыть возможности для альтернативного сахара.
«В какой-то момент, в не столь отдаленном будущем, это пристальное внимание обратится к производителям сахара, что даст альтернативным сахарам реальную поддержку в продвижении их достижений в области устойчивого развития», — говорится в отчете . «В качестве ингредиентов, используемых в производстве других продуктов питания, компании могут рассматривать их как средство уменьшения своего собственного углеродного следа, который, в свою очередь, может быть доведен до сведения потребителей».
Это хорошая новость для новых типов сахара, подсластителей и технологий, появившихся за последние пару лет в ответ на растущие призывы сократить количество сахара в нашем рационе для улучшения общего состояния здоровья населения. .
Новые решения по снижению сахара включают использование новых ингредиентов для производства подсластителей, новые технологии, позволяющие повысить эффективность экстракции, и методы, позволяющие обмануть мозг, заставляя его думать, что продукт слаще, чем он есть на самом деле.
Интерес потребителей и инвесторов к этому пространству будет расти. Согласно Spoonshot, потребители реже будут интересоваться искусственными подсластителями из-за различных проблем со здоровьем, связанных с ними. Его глубокое погружение в онлайн-разговоры об альтернативах сахару показало, что потребители более склонны выделять натуральные заменители, чем искусственные подсластители.Стевия была основным ингредиентом, составляющим 21% разговоров. Затем последовал кокосовый сахар, на который пришлось 12% разговоров.
О натуральных подсластителях говорили в 9% разговоров.
«Это предпочтение натуральным подсластителям также проявляется в различных стратегиях, поскольку компании и исследования очень конкретны в отношении основного источника заменителя сахара, даже если он создается в лаборатории», — отметил . компания. «Заявления о растительной основе, с чистой этикеткой и без ГМО также распространены среди этих новых подсластителей.
Но добавлено, что серебряной пули нет. «Найти единственную замену сахару, которая могла бы выполнять все эти функции и при этом быть недорогой, было почти невозможно», — отмечает .
«То, что мы ожидаем увидеть в сфере сокращения / замены сахара в ближайшие годы, — это отход от поиска единственного альтернативного ингредиента. Вместо этого мы увидим большее признание комбинации ингредиентов, которые будут выполнять функциональную и сенсорную роль сахара.Эти комбинации, вероятно, также будут меняться в зависимости от категории и конкретных требований.
«Хотя это может привести к увеличению затрат для производителей и, возможно, даже к росту цен для потребителей, появление более эффективных процессов для увеличения выхода этих ингредиентов — лишь вопрос времени. Мы уже видим, как это происходит. для более непомерно дорогих ингредиентов с потенциалом. Повышенная эффективность определенно поможет снизить эти затраты со временем ».
Изменение климата означает медленнорастущие сахарные клены, результаты исследования: соль: NPR
Сахарным кленам нужен снег, чтобы согреться корни.Это позволяет им расти достаточно быстро, чтобы поддерживать средства к существованию людей, поглощая при этом выбросы углекислого газа. Джонатан Лесаж / Getty Images скрыть подпись
переключить подпись Джонатан Лесаж / Getty Images Сахарным кленам нужен снег, чтобы согреться корни.
Это позволяет им расти достаточно быстро, чтобы поддерживать средства к существованию людей, поглощая при этом выбросы углекислого газа.
Это может показаться парадоксальным, но сахарным кленам нужен снег, чтобы оставаться в тепле и расти.
Каждую зиму глубокий снежный покров — 8 дюймов глубиной и более — покрывает около 65 процентов сахарных кленов северо-востока. Без этого изолирующего снега почва промерзает все глубже и дольше, повреждая неглубокие корни деревьев.
Исследование, опубликованное на прошлой неделе в журнале Global Change Biology , предупреждает, что без снежного покрова клен, по прогнозам, будет расти примерно на 40 процентов медленнее. Поскольку изменение климата уменьшает количество глубокого снега в Новой Англии, исследование говорит, что это создает проблемы для деревьев — и для людей — поскольку деревья не только дают нам сироп, но и поглощают часть углеродного загрязнения.
«Если температура будет продолжать расти, а снежный покров продолжает сокращаться, это говорит о том, что наши кленовые леса не будут так сильно расти и, следовательно, не будут улавливать столько углерода», — говорит Памела Темплер, профессор биологии Бостонского университета и старший автор журнала изучение.
Темплер говорит, что, поскольку леса в США вытягивают углекислый газ из воздуха и накапливают его в деревьях, растениях и почве, они могут компенсировать от 5 до 30 процентов выбросов углекислого газа в Америке.
Ущерб, нанесенный кленам, по ее словам, также имеет более непосредственные экономические последствия.
«Многие люди на северо-востоке США зарабатывают на сахарные клены», — говорит Темплер. «И если эти леса не будут так сильно расти, это, вероятно, повлияет на средства к существованию людей, которые зависят от этого вида деревьев.«
« Эта статья имеет большое значение », — говорит Питер Гроффман, биогеохимик из Института экосистемных исследований Кэри в Нью-Йорке, который сотрудничал с Темплером в прошлом, но не участвовал в текущем исследовании.« Когда вы говорите. Людям о лесах Новой Англии задают вопрос номер один: «Что будет с сахарными кленами?» Это очень актуально для этого вопроса ».
Хотя ученым в течение многих лет было известно, что глубоко замороженная почва повреждает корни сахарных кленов, по словам Гроффмана, было неясно, повлияло ли это повреждение на рост деревьев.
«Вот что такого захватывающего в этом исследовании», — говорит Гроффман. «Это показывает — с использованием очень кропотливых и очень осторожных методов — что, действительно, манипулирование снегом, чтобы вызвать замерзание почвы, действительно снижает рост дерева в долгосрочной перспективе».
Исследователи также обнаружили, что площадь северо-восточного леса со снежным покровом может сократиться на 95 процентов к концу века — с 33 000 квадратных миль до 2 000 при наихудшем сценарии выбросов. Он сокращается с территории, превышающей штат Мэн, до половины размера Коннектикута.Даже при более низком сценарии выбросов площадь, покрытая снежным покровом, все равно может сократиться на 49 процентов, до 16 500 квадратных миль, говорит ведущий автор исследования Эндрю Рейнманн, лесной эколог из Городского университета Нью-Йорка.
«Так что, если вы любите кататься на лыжах, идите прямо сейчас», — говорит он.
Исследование, ведущее к изучению клена, началось десять лет назад. В течение пяти зим, с 2008 по 2012 год, Темплер и ее команда сгребали первые четыре недели зимнего снега с участков леса в экспериментальном лесу Хаббард-Брук площадью 8000 акров в Нью-Гэмпшире.Это примерно соответствует уменьшению количества снегопадов в Новой Англии, ожидаемому к концу века. (Они оставили первые несколько дюймов снега на месте, чтобы потом случайно не сгребать грязь.) После четырех недель расчистки они позволили снегу естественным образом накапливаться до конца зимы.
После пяти зим вырубки лопатой, а затем года перерыва, чтобы увидеть, вернутся ли деревья в норму, исследователи взяли керны сахарных кленов и исследовали их годовые кольца. Рост сахарных кленов замедлился примерно на 40 процентов после первых двух лет эксперимента.В выходной год они не поправились.
Рейнманн говорит, что неясно, вернутся ли деревья к своему нормальному режиму роста через несколько лет с нормальным снегом, или повреждение будет постоянным.
«Не совсем ясно, означает ли это, что сахарные клены умрут или просто потеряют конкурентное преимущество», — говорит он.
Исследователи отмечают, что более теплая зима может иметь некоторые преимущества, например, более низкие счета за отопление и более длительный вегетационный период. И, добавляет Темплер, производство кленового сахара до сих пор не отставало от климатических изменений.
«Они все еще могут извлекать сок и делать восхитительный кленовый сироп», — говорит Темплер. «Беспокоит то, что в долгосрочной перспективе у нас может не быть кленового сиропа просто потому, что условия, необходимые для его производства, могут исчезнуть».
Эта история пришла к нам со станции участника WBUR в Бостоне.
Изменение климата вряд ли заставит сахарный клен двигаться на север — ScienceDaily
Климат — важный фактор в определении зоны произрастания того или иного вида растений.Некоторые исследования предполагают, что к началу следующего столетия изменение климата заставит некоторые виды распространиться на несколько десятков километров к северу от их нынешних ареалов распространения.
Такие изменения могут иметь серьезные последствия для функционирования наземных экосистем.
Но северная миграция сахарных кленов невозможна, по словам Алексиса Картерона, недавно опубликовавшего результаты своих докторских исследований в Journal of Ecology. Его работу курирует профессор Этьен Лалиберте из Университета Монреаля и Марк Велленд из Университета Шербрука.
Картерон и его коллеги из Отделения биологических наук Университета Монреаля и Института исследований в области биологии пришли к такому выводу после проведения экспериментов в теплицах Ботанического сада Монреаля с использованием образцов почвы, собранных в национальном парке Мон-Мегантик.
Важность состава почвы Климат и повышение температуры, зарегистрированное в последние десятилетия, в значительной степени способствуют миграции деревьев, но также и состав почвы.Однако мы знаем гораздо меньше о влиянии почвы по сравнению с климатом.
Вот почему Картерон и его коллеги решили изучить влияние микроорганизмов и химического состава почвы на продуктивность проростков сахарного клена (Acer saccharum) (выживаемость и биомасса).
Исследователи впервые собрали образцы почвы на восточном склоне горы Мон-Сен-Жозеф в национальном парке Мон-Мегантик в июне 2016 года. Образцы были взяты на разных высотах, чтобы отразить два типа лесов, растущих на этом участке.
«Мон-Сен-Жозеф имеет значительную разницу в высоте с лесом умеренного климата, состоящим в основном из сахарных кленов, растущих рядом с северным лесом, населенным хвойными деревьями», — сказал Картерон. «Когда смотришь на гору издалека, легко увидеть, где один лес начинается, а другой заканчивается».
Различные почвенные эксперименты Следующим этапом было проращивание семян клена, также известных как самара, их посадка в теплицах ботанического сада Jardin и их выращивание летом 2016 и 2017 годов (прерывается фазой покоя зимой).
Затем исследователи применили различные методы стерилизации и инокуляции к образцам почвы, чтобы лучше понять и дифференцировать влияние биотических (микроорганизмы, грибы) и абиотических (кислотность, питательные вещества) факторов на выживание и рост сахарного клена.
Более низкие показатели выживаемости и биомассы в бореальных лесах В конце лета 2017 года Картерон и его коллеги оценили, насколько хорошо молодые сахарные клены выросли (на основе показателей выживаемости и биомассы) на разных типах почв.
Они обнаружили, что сахарные клены, выращенные в почве бореальных лесов, имели значительно худшие характеристики, чем клены, выращенные в переходной зоне между умеренными и северными лесами.
Аналогичным образом, деревья сахарного клена, выращенные на почве бореальных лесов и инокулированной почве северных лесов, показали результаты на 37% и 44% хуже, соответственно, чем деревья, выращенные на почве умеренных лесов.
Исследователи также отметили, что pH почвы бореальных лесов мог отрицательно повлиять на выживаемость сахарного клена.Между тем, почва из лесов умеренного пояса, где обычно растут сахарные клены, способствовала лучшей колонизации арбускулярных микоризных грибов в корнях деревьев, что может способствовать выживанию и росту деревьев.
«Из-за взаимодействия биотических и абиотических факторов почва северных лесов, кажется, предлагает менее благоприятную среду для деревьев сахарного клена, чем другие типы почв», — сказал Картерон. «В то время как глобальное потепление могло сделать физиологически возможным рост сахарных кленов в более северных районах, почвенные условия в этих областях делают миграцию на север менее вероятной.«
Но не должен ли состав почвы также меняться при нагревании климата? «Конечно, возможно, что биотические и абиотические свойства почвы могут измениться и позволить зоне произрастания сахарного клена расшириться, но такое изменение займет очень много времени», — сказал Картерон, получивший множество наград за исследования в последние годы. .
История Источник:
Материалы предоставлены Монреальским университетом . Примечание. Содержимое можно редактировать по стилю и длине.
Горькие времена для сахарной промышленности, поскольку изменение климата отталкивает фермеров
Цены на сахар стремительно растут во всем мире. Продовольственная и административная организация заявляет, что международный индекс цен на основные продукты питания для домашних хозяйств достиг почти четырехлетнего максимума, во многом благодаря резкому падению импорта из Азии, где фермеры в ключевых странах-производителях сахара испытывают трудности, поскольку изменение климата создает неблагоприятные погодные условия. для своего урожая.
Сезон измельчения сахарного тростника в Таиланде подходит к концу, и это был тяжелый год для фермеров.Необычно сухая погода означает, что производство в стране упало примерно на 40 процентов, согласно данным Совета по тростнику и сахару.
Мелкие фермеры, выращивающие сахарный тростник, такие как 43-летний Мали Дитри, сталкиваются со все более трудным выбором. Мали контролирует 79 акров сельскохозяйственных угодий в сельскохозяйственном центре провинции Накхон-Саван. По данным метеорологического департамента Таиланда, в 2005 году здесь выпало около 1200 миллиметров осадков. В прошлом году он получил всего 800 миллиметров.
«При нормальных осадках я смогла произвести до 50 тонн сахарного тростника с акра», — говорит она.«Но теперь, когда засуха усугубилась за последние несколько лет, я могу производить только половину от обычного количества».
Сахарный тростник на втором месте
Мали решила, что больше не может рассчитывать на погоду, и переходит на новый урожай. Около 70 процентов земель, которые она когда-то использовала для выращивания сахарного тростника, теперь засажены маниокой, более устойчивой к засухе и в наши дни более прибыльной культурой.
«С сахарным тростником вы должны поливать его постоянно, но маниоку нужно поливать только дважды за цикл роста», — говорит Мали.
Другие фермеры, выращивающие сахарный тростник, пришли к той же идее и переходят на корнеплоды — некоторые занимаются обработкой нескольких акров земли за раз, другие полностью перерабатывают.
«Становится тенденцией обращаться к выращиванию маниоки. Сейчас в этой провинции осталось очень мало сахарного тростника», — говорит Мали.
Сухой взгляд
Отказ от сахарного тростника вызывает беспокойство в цепочке поставок.Натапун Сиривириякул управляет Kaset Thai International Sugar Corporation, которая превращает тростник в сахар, патоку, удобрения и энергию. Он не оптимистичен в отношении перспектив отрасли.
«Если эти фермеры смогут получать прибыль от выращивания сахарного тростника, они будут продолжать его выращивать», — говорит он. «Но как только их прибыль упадет, они уйдут. А если они уйдут, пострадает наша фабрика. Мы останемся ни с чем».
Чтобы побудить фермеров отказаться от выращивания сахарного тростника, компания в 2017 году построила 15-километровый оросительный канал, чтобы соединить подверженные засухе сельскохозяйственные районы с одной из крупнейших рек Таиланда — Чао Прайя.Он говорит, что усилия окупились — до некоторой степени. Они помогли фермерам произвести на несколько тонн тростника больше, чем они смогли бы произвести без дополнительного орошения, но это не так эффективно, как осадки, и цифры все еще не складываются.
«Даже если мы попытаемся добавить больше воды сами, количество выращиваемого сахарного тростника не будет таким, как в сезон с обильными дождями», — говорит он.
Сухая погода продолжает бросать вызов мировому сахарному сектору, и те, кто остался в цепочке поставок, оказываются во власти матери-природы и порочного круга человеческой деятельности, который является движущей силой обвинений.У сладкого урожая тяжелое будущее, и он может стать ключевым показателем климатического кризиса.
Приятный климат? Оценка финансирования когенерации сахарных заводов и борьбы с изменением климата в Индии
АннотацияМеждународная поддержка в оплате затрат на смягчение последствий изменения климата в развивающихся странах является важным элементом любого будущего международного соглашения об изменении климата. При анализе различных вариантов финансирования основное внимание уделялось их относительной этической обоснованности, простоте реализации и экономической эффективности.Тем не менее, по большей части эти международные климатические дискуссии о природе будущего механизма международных финансовых переводов происходят в основном на высоком политическом уровне, без обоснованного анализа тех мест, где будет осуществляться соответствующая деятельность. Опираясь на прошлый опыт, существует потребность в более подробном восходящем анализе эффективности различных видов помощи в сокращении выбросов парниковых газов.
В Индии высокоэффективная когенерация электроэнергии и пара из отходов сахарного тростника (жмыха) была оценена как одна из самых высоких за ее потенциал для рентабельного сокращения выбросов и других преимуществ для развития и окружающей среды (WRI 2000).Сахарная промышленность Индии является крупнейшей в мире, в ней занято более 14 миллионов человек и 45 миллионов фермеров и их семей (Winrock 2002). Несмотря на многочисленные предполагаемые преимущества и многочисленные внутренние и международные программы по поддержке технологии, менее 10% предполагаемого потенциала Индии для когенерации из жмыха фактически использовано, в то время как примерно 20% общего потенциала находится на стадии планирования (WADE 2004, МНЭС 2004 г.). Сосредоточившись на Махараштре и Тамил Наду, двух крупнейших штатах-производителях сахара в Индии, это исследование исследует текущее состояние технологии, препятствия на пути ее распространения и результаты прошлых международных и внутренних усилий по ее поддержке.
Основное содержаниеЗагрузить PDF для просмотраПросмотреть больше
Больше информации Меньше информации
Закрывать
Введите пароль, чтобы открыть этот PDF-файл:
Отмена Ok
Подготовка документа к печати…
Отмена
.