تاثير دگرگوني آب و هوا بر كشاورزي

بسیاری از گیاهان پاسخ مثبتی به افزایش کربن دی اکسید و دما نشان می دهند اما افزایش بیشتر دما اغلب سبب کاهش رشد و بازدهی گیاه خواهد شد. پدیده های ناگواری مانند خشکسالی و بارش های سنگین نیز بازدهی گیاه را کاهش می دهند چون افزایش یا کاهش آب در دسترس گیاه از رشد آن خواهد کاست.
گیاهان هرز، بیماری ها و حشرات از افزایش دما سود می برند. افزایش کربن دی اکسید به سود گیاهان هرز نیز می باشد. اینگونه با افزایش دما، کربن دی اکسید و تنش های زیستگاهی گیاه به کمک بیشتری در رویارویی با بیماری ها، آفات و گیاهان هرز خواهد داشت.

از آن جایی که کربن دی اکسید بر محتوای نیتروژن و پروتئین گیاه تاثیر می گذارد، افزایش این گاز در مراتع و چراگاه ها سبب کاهش کیفیت علوفه و کاهش توانایی این زمین ها در فراهم آوردن خوراک دام می گردد. اینگونه افزایش دما، بیماری و تنش های آب و هوایی سبب کاهش بازدهی و کارایی دام می گردد.
در بخش کشاورزی آمریکا گیاهان و دام های بسیار گوناگونی پرورش داده می شوند.درآمد این بخش سالانه بیش از 200 میلیارد دلار است که بیش از نیمی از این درآمد از بخش دام بدست می آید. دگرگونی آب و هوا سبب افزای بازدهی در برخی گیاهان و بخش های کشور و کاهش بازدهی دیگران خواهد شد.
دگرگونی آب و هوا آشکارا بر بخش کشاورزی تاثیر می گذارد. کشاورزی نیز بر آب و هوا موثر بوده و 13.5 درصد از گازهای گلخانه ای ساخته ی دست ما را به درون هوا آزاد می کند. در آمریکا 8.6 گازهای گلخانه ای در بخش کشاورزی آزاد می شوند که این خود شامل 80 درصد از اکسید نیتروژن و 31 درصد از متان آزاد شده است.
در آینده برای فراهم آوردن خوراک جمعییت های در حال افزایش بایستی بازدهی بخش کشاورزی را افزایش داد. این بازدهی نیز بستگی به آب و هوا و منابع زمینی دارد. دگرگونی آب و هوا می تواند تاثیرهای سودمند یا زیانباری بر روی گیاهان داشته باشد.
در طول تاریخ، کشاورزی از راه دگرگونی روش های مدیریتی یا گزینش دام و گیاهان نوین با دگرگونی آب و هوا سازگاری پیدا کرده است. هر چند بر اساس پیشبینی هایی که بر اساس افزایش بالاتر گازهای گلخانه ای هستند، دگرگونی آب و هوا توان آمریکا را در فراهم نمودن غذا، خوراک دام، سوخت و محصولات دامی به سختی به چالش خواهد کشید.

واکنش گیاه در برابر دگرگونی آب و هوا نشان دهنده ی واکنش میان سه فاکتور افزایش دما، دگرگونی منابع آب و افزایش کربن دی اکسید است. افزایش دما تا هنگامی که کمتر از دمای بهینه ی گیاه است سبب افزایش آشکار رویش آن می گردد. هرچند در برخی گیاهن مانند گندمیان افزایش سرعت رشد سبب کاهش اندازه دانه و بازدهی گیاه خواهد شد. در برخی از

در گیاهان یکساله برای جلوگیری از تنش گرمایی پایان دوره ی رویش می توان تاریخ کاشت را دگرگون کرد. دوره ی پر شدن دانه ی گندم و بسیاری از گندمیان دانه ریز با افزایش دما تا اندازه ی فراوانی کاهش می یابد. بررسی واکنش گیاهان نیز نشان می دهد که افزایش میانه ی دما سبب کاهش بازدهی ذرت، گندم، سورگوم، باقلا، برنج و پنبه می شود.

برخی گیاهان در برابر افزایش دمای شبانه آسیب پذیرترند. دمای شبانه بیشتر از دمای روزانه افزایش داشته و گمان می رود در آینده نیز همچنان رو به افزایش باشد. این دگرگونی های دما تاثیر فراوانی بر دوره ی زایشی رشد دارند چون شب های گرم تعرق را افزایش داده و اینگونه مقدار کربن دریافتی گیاه در روز، که در دانه اندوخته خواهد شد، کاهش می یابد.
با افزایش دما و بلند تر شدن دوره های خشکی، گیاه بیشتر با دماهای بیشینه روبه رو می شود و اینگونه با ناکارآمد شدن فرآیندهای گرده افشانی و پر شدن دانه ها بازدهی کاهش می یابد.
گندمیان، سویا و کلزا دماهای بهینه ی کم و بیش پایینی دارند و به همین خاطر با افزایش دما بازدهی آن ها کاهش یافته و رشد آن ها ناکارآمد می شود. برای گیاهانی مانند خربزه، بامیه و سیب زمینی شیرین، که در برابر دماهای بالا پایدار هستند، افزایش دما سبب بلندتر شدن دوره ی رویش می شود اما در گیاهان سازگار با دما های پایین مانند سیب زمینی، کاهو و اسفناج، دوره ی رویش کوتاه تر می شود.
با افزایش دما، گیاه برای خنک نگاه داشتن خود به آب بیشتری نیز نیاز خواهد داشت. این خود نشان دهنده ی آن است که چگونه گیاه بسته به افزایش دما و دسترسی به آب در برابر دگرگونی آب و هوا از خود واکنش نشان می دهد.
اگر افزایش دما سبب آسیب رسیدن به دانه های گرده شود، گیاهانی مانند میوه ها، سبزی ها و گندمیان با دسترسی به آب کافی نیز آسیب خواهند دید. اگر دما از دمای آستانه نیز فراتر رود، گیاه توان ساخت دانه را نیز نخواهد داشت.
افزایش دما سبب جابه جایی عرض جغرافیایی بهینه ی گیاه به سمت شمال و کاهش دما سبب جابجایی آن به سمت استوا می گردد. بخشی که که گیاه در آن به خوبی پرورش می یابد، بستگی به چگونگی آب و هوا دارد که دما مهمترین فاکتور آن می باشد.
گیاه برای پایدار نگاه داشتن خود در دمای بهینه به آب کافی نیاز دارد. بدون آب، که گیاه را خنک نگاه می دارد، گیاهان دچار تنش خشکی خواهند شد. در بسیاری از بخش ها، آب آبیاری برای دستیابی به دمای بهینه ی رشد گیاهان فصل سرد( مانند بسیاری از سبزی ها) حتی در محیط های گرم نیز به کار می رود.
با افزایش درخواست و رقابت برای دسترسی به آب شیرین، دسترسی این گیاهان به آب کاهش چشمگیری خواهد داشت. کاهش گوناگونی منابع آب نیز بر روی رشد گیاهان تاثیر گذاشته و بازدهی را کاهش می دهد.

میزان و دوره ی بارش ها در طی فصل رشد نیز مهم بوده و دگرگونی آب و هوا بر آن تاثیر گذار خواهد بود. دگرگونی بلندای فصل بر گوناگونی گیاهان زراعی تاثیر گذار است.
با افزایش کربن دی اکسید در هوا، رشد گیاهان نیز افزایش می یابد. بیشتر شدن کربن دی اکسید در برخی گیاهان افزایش چندانی در رشد پدید نمی آورد چون این گیاهان مغذی نبوده و نیتروژن و پروتئین کمی دارند. افزایش کربن دی اکسید در برخی گیاهان سبب افزایش کارایی مصرف آب شده و این گونه گیاه با دسترسی به آب کمتر ماده ی خشک بیشتری تولید می کند.

پاسخ دمایی گیاهان ذرت و سویا

برای هر واریته ی گیاهی یک دمای بهینه برای رشد رویشی وجود دارد و هنگامی که دما از دمای بهینه ی گیاه کمتر
شده یا از آن فراتر میرود، رشد کاهش می یابد. گیاه در یک بازه ی دمایی ویژه دانه تولید می کند. در بیرون از این
بازه، گیاه توان تولید مثل زایشی را نخواهد داشت. همانگونه که نمودار نشان می دهد، ذرت در دماهای فراتر از 95 وسویا در دماهای فراتر از 102 درجه فارانهایت توان تولید مثل زایشی را نخواهند داشت.

این پدیده در جاهایی که با کمبود آب روبرو هستند و در فصل های با بارندگی کم سودمند است.
گاهی سازگاری با دگرگونی آب و هوا برای گیاه به سادگی سازگار شدن با دگرگونی تاریخ کاشت است. تاریخ کاشت هر گیاه گزینه ایست برای جلوگیری از رویارویی گیاه با برخی تنش های آب و هوایی مانند تنش گرما و تنش خشکی. تاثیر تاریخ کاشت بستگی به منطقه، گیاه زراعی و میزان گرما دارد و کارایی آن نیز با کاهش بهای محصول در بازار کاهش می یابد.
پیش بینی یک تاریخ کاشت بهینه برای به دست آوردن بیشترین بازدهی در آینده با کاهش اطمینان در باره تاثیر دگرگونی آب و هوا بر تولید ناحیه ای و عرضه محصول در نواحی رقیب دشوارتر خواهد شد. یکی دیگر از روش های سازگاری برگزیدن گیاهانی با پایداری بیشتر در برابر گرما و خشکی یا گیاهانی که توانایی بهره برداری از فصل رشد بلند تر را دارند می باشد.
کارایی این روش برای گیاهان چندساله بسیار کمتر است چون گزینش واریته های جدید بسیار گران بوده و گیاهان تازه کشت شده برای دست یافتن به بیشترین بازدهی به چندین سال زمان نیاز دارند.
برای گیاهان یک ساله نیز گزینش واریته های جدید همواره کم هزینه نمی باشد. دانه واریته های پایدار در برابر تنش می تواند گران بها بوده و واریته های جدید نیاز به سرمایه گزاری برای خرید دستگاه های نوین کاشت و دگرگونی بسیاری از روش های زراعی دارند.
گاهی بهنژادگری گیاهان در راستای پایداری به تنش دمایی یا گزینش یک واریته برای جای گزینی در شرایط جدید آب و هوایی، خاک، روش های زراعی و تقاضای بازار دشوار است.
درختان میوه ای که به زمستان های بلند نیاز دارند؛ دچار کاهش بازدهی خواهند شد. بسیاری از واریته های میوه( مانند بسیازی از وایته های سیب و توت) به 400 تا 1800 ساعت دمای زیر 45 درجه فارنهایت در هر زمستان نیاز دارند و در تابستان و پاییز آینده بازدهی بالایی داشته باشند. تا پایان این صده دمای زمستان در بسیاری از بخش های پرورش میوه در راستای به دست آوردن این بازدهی بسیار بالا خواهد بود.

افزایش درصد شب های بسیار گرم

نمودار نشان دهنده ی تغییر پیش بینی شده و مشاهده شده در درصد شب های بسیار گرم آمریکا در بازه ی
زمانی 1950 / 1990 می باشد. در پیش بینی هایی که بر اساس افزایش کمتر گازهای گلخانه ای انجام می شوند،
درصد شب های بسیار گرم تا سال 2100 تا 20 درصد افزایش خواهد یافت. در پیش بینی هایی که بر اساس
افزایش بیشتر گازهای گلخانه ای انجام می شوند، این مقدار به 40 درصد می رسد. بخش های سایه دار در
نمودار نشان دهنده ی بازه های احتمالی و خط ها نشان دهنده ی پیش بینی های مرکزی برگرفته از چندین مدل
آب و هوایی هستند.

گیاه قره قاط به دماهای پایینی نیاز دارد و هیچ واریته ای سازگارر با دمای بالا در آن دیده نمی شود. بیش از نیمی از قره قاط های آمریکا از ماساچوسیت و نیوجرسی به دست می آیند. در نیمه سده کنونی، با افزایش دما، از آن جایی که این دو ایالت به سرما دسترسی ندارند توان فراهم سازی این محصول را برای کشور نخواهند داشت.
چنین تاثیراتی در بخش های گوناگون یکسان نخواهند بود. برای نمونه با اینکه احتمال سرمازدگی آغاز فصل وجود خواهد داشت، افزایش دما می تواند سبب بهبود آب و هوا برای پرورش میوه در بخش دریاچه های پنجگانه گردد.
گمان می رود یکی از تاثیرات متضاد گرم شدن زمین افزایش خطر سرما زدگی گیاهان باشد. زمستان های ملایم و بهارهای گرم و زودهنگام که با روند کنونی گرم شدن زمین بیشتر رخ می دهند،سبب زودرسی و گلدهی زودهنگام گیاه می شوند. اینگونه بافت های گیاهی و گیاهان جوان آسیب پذیر دچار سرمازدگی پایان فصل خواهند شد.برای نمونه سرمازدگی بهاره ی سال 2007 در شرق آمریکا بسیاری از گیاهان زراعی و طبیعی را از میان برد چون این سرمازدگی در دوره ی گلدهی بسیاری از درختان و دوره ی پر شدن دانه ی گندم رخ داده بود. نمونه ای دیگر نازک تر شدن لایه برف پوشاننده ی برگ گیاهان در کوه های راکی است که سبب آسیب پذیر شدن گیاهان در برابر سرمای بهاره می شود و هم اکنون نیز برخی از گیاهان این منطقه دچار آسیب شده اند.
پدیده های ناگواری مانند خشکسالی و بارش های سنگین نیز بازدهی گیاه را کاهش می دهند چون افزایش یا کاهش آب در دسترس گیاه از رشد آن خواهد کاست.
یکی از آشکارترین اثرهای دگرگونی آب و هوا، افزایش بارش های سنگین است. هم اکنون بارش ها سنگین تر و دوره های بارندگی کوتاه تر شده اند و پیش بینی می شود این الگوی بارش همچنان در آمریکا ادامه یابد. یکی از نتیجه های بارش های سنگین به تاخیر افتادن کشت بهاره است. این برای کشاورزانی که برای بدست آوردن زودهنگام محصولاتی مانند لیمو، ذرت شیرین، و گوجه برنامه ریزی کرده اند زیانبار خواهد بود.
غرقاب شدن زمین در فصل رشد با کاهش اکسیژن خاک، افزایش خطر بیماری های ریشه و فشردگی خاک به دنبال کاربرد دستگاه های سنگین در خاک های خیس، سبب کاهش بازدهی گیاه می شود. بارندگی های سنگین در بهار 2008 سبب شد تا سطح رودخانه ی Mississippi 7 فوت بیشتر از تراز بحرانى طغيان گردد و اینگونه زمین های کشاورزی بسیاری غرقاب شدند. این سیل هنگامی رخ داده که کشاورزان تازه برای برداشت سویا، پنبه، گندم و ذرت آماده می شدند. زیان این پدیده بیش از 8 میلیارد دلار پیش بینی شد. برخی کشاورزان کشاورزی را رها کرده و دیگران بایستی سالهای آینده دوباره کشاورزی را آغاز کنند. این سیل سبب فرسایش شدید خاک و افزایش شست و شو و جریان یافتن مواد شیمیایی بخش کشاورزی به درون آب های زیرزمینی شد.
اثر دیگر بارش های سنگین آن است که شرایط مرطوب هنگام برداشت سبب کاهش کیفیت بسیاری از محصولات می گردد. طوفان ها به همراه بارش های سنگین اغلب به همراه تندبادهای نیرومندی بوده که سبب خوابیدگی محصول و زیان بسیاری می گردند. سبزی ها و میوه ها در برابر تنش های کوچک و کوتاه نیز آسیب پذیر هستند و به همین خاطر در برابر تنش های آب و هوایی آسیب پذیر خواهند بود. بارنش های سنگین و کوتاه سبب کم آبی در آینده خواهند شد چون دوره ی بارش کوتاه تر می شود.
پیش بینی می شود که دوره و سختی خشکی در بیشتر بخش های آمریکا افزایش یابد. افزایش خشکی در همان دوره ای رخ می دهد که نیاز های آبی گیاه به خاطر افزایش دما بیشتر می شوند. این کمبود آب به زیان همه گیاهان خواهد بود.
تنش های گرمایی چالش های دیگری نیز پدید خواهند آورد. حتی در گونه های زراعی که به خوبی با گرما سازگار شده اند، بازدهی و/یا کیفیت محصول می تواند هنگامی که دمای بیشینه روزانه از 90 درجه فارنهایت، حتی در دوره های کوتاه، فراتر می رود، کاهش یابد.
در بسیاری از گیاهان با ارزش تنها چند ساعت یا چند روز تنش گرمایی میانه در دوره های حساس رشد می تواند با دگرگون کردن مزه یا ریخت محصول سبب زیان گردد هرچند بازدهی کاهش نیافته باشد.
افزایش دما به سود علف های هرز، بیماری ها و آفت هاست. علف های هرز از افزایش کربن دی اکسید و به افزایش تنش بر گیاه زراعی نیز سود می برند و اینگونه برای کنترل گیاهان هرز، بیماری ها و حشرات باید تلاش بیشتری نمود.
گیاهان هرز بیشتر از گیاهان زراعی از افزایش دما و کربن دی اکسید سود می برند یکی از نگرانی هایی که در باره افزایش دما دیده می شود، گسترش علف های هرز به سمت شمال است. کشاورزان در بخش های جنوبی در برابر کشاورزان شمالی زیان بیشتری از علف های هزر می بینند. برای نمونه کشاورزان جنوب به خاطر علف های هرز 64 درصد محصول سویا را از دست می دهند در حالی که این مقدار برای کشاورزان شمال 22 درصد است.
بسیاری از گیاهان هرز نیرومند که در جنوب گسترش یافته اند، با بخش هایی که در آن ها دمای زمستان از آستانه ویژه ای کمتر نمی شود، سازگار شده اند.

بازدهی ذرت آمریکا طی سال های 1960 تا 2008

درحالی که پیشرفت های تکنولوژی سبب افزایش بازدهی گیاه ذرت شده اند، در برخی سال ها، تنش های آب و
هوایی سبب کاهش بسیاری در این بازدهی گردیده اند. با افزایش دما و پراکنده تر شدن بارندگی، گمان می رود
بازدهی گیاه نیز دچار تغییر گردد. بدون پیشرفت های شگرف تکنولوژی و با فراتر رفتن دمای هوا از دمای بهینه ی رشد رویشی و زایشی، افزایش بازدهی گیاه کاری دشوار خواهد بود.

با افزایش دما این گیاهن هرز به سمت زمین های کشاورزی شمال گسترش می یابند.گیاه هرز کودزو هم اکنون 5/2 میلیارد جریب فرنگی از جنوب شرقی را در بر گرفته و ناقل بیماری های قارچی مانند سیاهک سویاست. این بیماری خطری بزرگ برای تولید سویا در آمریکا می باشد.
هزینه کنترل گیاهان هرز برای آمریکا بیش از 11 میلیارد دلار در سال است که بیشتر این هزینه صزف علف کش ها می گردد. به همین خاطر کاربرد و هزینه علف کش ها با افزایش دما و کربن دی اکسید بیشتر خواهد شد. رانداب پرکاربرد ترین علف کش در آمریکا ست و با افزایش کربن دی اکسید کارایی خود را از دست خواهد داد. به همین خاطر کشاورز نیاز به افزایش کاربرد مواد شیمیایی و سمپاشی خواهد داشت که این خود سبب زیان های اقتصادی و زیست محیطی می گردد بسیاری از آفات و بایماری های گیاهی با افزایش دما گسترش یافته و سبب زیان و کاربرد آفت کش ها می گردند. افزایش دما از راه های گوناگون به بیماری ها و حشرات کمک می کند. افزایش دما به بیماری ها و حشرات کمک می کند تا دامنه خود را به سمت شمال گسترش دهند. افزایش دمای زمستانه نیز سبب آسان تر شدن زمستان گزرانی حشراتی می شود که در گذشته سرمای زمستان شمار آن ها را کنترل می کند. برخی از این حشرات نه تنها خود به گیه آسیب می رسانند که بیماری های ریان بار گیاهی را نیز جابه جا می کنند گمان می رود با دگرگونی آب و هوا بیماری های گیاهان زراعی نیز افزایش یابند چون زمستان های با دمای بیشتر و بهار های کوتاه تر سبب گسترش بیماری ها شده و شمار بشتری از آن ها زنده می مانند. در فصل های رویشی بلندتر برخی حشرات نسل های بیشتری پدید می آورند و این گونه شمار آن ها افزایش خواهد یافت. سرانجام گیاهانی که در بخش های دارای کربن دی اکسید بیشتری پرورش داده می شوند دارای مواد مغذی کمتری خواهند بود به همین خاطر حشرات برای بدست آوردن پروتئین باید بخش های بیشتری از گیاه را بخورند و این گونه زیان بیشتری به گیاهان خواهد رسید. به خاطر افزایش آفات در بخش های گرم، سمپاشی بیشتر از بخش های با آب و هوای خنک انجام می شود. برای نمونه پرورش دهندگان ذرت شیرین در فلوریدا برای از میان بردن آفاتی مانند کرم ریشه خوار ذرت، 15 تا 32 بار در سال سم پاشی می کنند اما کشاورزان نیویورک 0 تا 5 بار این کار را انجام می دهند. علاوه بر این دما های بالا سبب کاهش کارایی برخی از آفت کش های می شود. یکی از نمونه های ناگوار پاسخ سم ivy به افزایش کربن دی اکسید است. با افزایش کربن دی اکسید در هوا این سم افزایش یافته، بزرگتر می شود و فرم سمی تری از آن پدید می آید که سبب واکنش های دردناک پوستی در 80 درصد مردم می گردد. تماس با سم ivy یکی از گسترده ترین آسیب ها در مراکز تولید سم آمریکا می باشد که سالانه سبب بیش از 350000 آسیب تماسی می گردد.

تاثیر علف کش ها در هنگام افزایش کربن دی اکسید

کرت سمت چپ نشان دهنده ی علف های هرز در کرتی با کربن دی اکسید PPM 380 یا همان مقدار کنونی این گاز است. در کرت سمت راست مقدار کربن دی اکسید تا PPM 680 افزایش یافته است. تیمار علف کش برای هر دو کرت یکسان بوده است.

تحریک رشد این سم به خاطر افزایش کربن دی اکسید در گونه های چوبی بیشتر است. به همین خاطر با افزایش کربن دی اکسید، سم ivy نیز افزایش یافته و سمیت آن نیز بیشتر می گردد و سبب آسیب دیدن انسان و جنگل ها می شود.
دما های بالاتر، فصل رویش بلند تر و افزایش خشکی سبب افزایش کاربرد آب در بخش کشاورزی برخی مناطق خواهد شد. بدست آوردن بهترین کارایی مصرف کربن دی اکسید اغلب به کاربرد بیشتر آب و کودهایی که با نیاز گیاه هماهنگ هستند؛ نیاز دارد. گمان می رود که کشاورزان با افزایش کاربرد سموم به آفات و بیماری های شدید واکنش نشان دهند.
در جاهایی که افزایش کاربرد نهاده های آب و مواد شیمیایی ناگزیر است، هزینه های کشاورز افزایش یافته و از سوی دیگر با کاهش منابع آب، افزایش نیتروژن و سموم واکنش پذیر در زیستگاه و به خطر انداختن امنیت غذایی، تاثیرات اجتماعی خود را نشان خواهد داد.

تغییرات دمای زمستانه، 1975 تا007 2

افزایش دما در زمستان، به ویژه در بخش های مهم کشاورزی، بیشتر از دیگر فصل ها می باشد. این خود سبب بیشتر
شدن و گسترش بسیاری از آفات و بیماری های گیاهی و افزایش تنش ها در بخش کشاورزی می گردد. همانگونه که نقشه
نشان می دهد دمای زمستان بخش های غربی و شمالی در 30 سال گذشته تا 7 درجه فارانهایت افزایش یافته است.

کیفیت علوفه در چراگاه ها و مراتع با افزایش کربن دی اکسید کاهش می یابد چون بر محتوای پروتئین و نیتروژن گیاه تاثیر می گذارد و اینگونه توانایی زمین ها را برای فراهم آوردن خوراک دام کاهش می دهد.
پرورش گاه در همه ی بخش های آمریکا بویژه در بخش های دارای چراگاه های طبیعی یا مصنوعی انجام می شود. به طور کلی مراتع شرق کشت و مدیریت می شود در حالی که مراتع غربی بومی و طبیعی بوده، کشت نمی شوند و بارندگی کمتری دارند در بسیاری از بخش های نیمه خشک به خاطر افزایش کربن دی اکسید و دگرگونی آب و هوایی که به دنبال آن پدید می آید هم اکنون دگرگونی های کاربری بسیاری رخ داده است. این دگرگونی ها شامل دگرگونی گونه های گیاهی و کیفیت آن ها می باشد .
افزایش کربن دی اکسید به طور کلی کیفیت علوفه را کاهش می دهد به همین خاطر چراگاه های بیشتری برای تامین مواد مغزی دام نیاز است و این خود سبب کاهش بازدهی دام می شود. علوه بر این درختچه های چوبی و برخی چمن های کم کم به درون چراگاه راه می یابند و اینگونه ارزش علوفه ای چراگاه را کاهش می دهند. آمیخته ای از این فاکتورها سبب کاهش بازدهی دام خواد شد.
افزایش کربن دی اکسید بازدهی علوفه را افزایش میدهد و از سوی دیگر ارزش آن را کاهش خواهد داد. چون نیتروژن و پروتئین گیاه اغلب با افزایش کربن دی اکسید کاهش می یابند. این کاهش پروتئین ارزش علوفه را کاهش داده و تاثر مثبت افزایش کربن دی اکسید در کربوهیدرات ها را نیز کاهش می دهد. افزایش کربن دی اکسید توان هضم همین علوفه های کم ارزش را نیز کمتر می کند. کاهش ارزش علوفه می تواند نشان دهنده ی اثرهای زیانباری بر رشد، تولید مثل و توان زیستی دام باشد و تولید دامی را ناپایدار کند مگر اینکه با صرف هزینه های بیشتر به خوراک دام مکمل های پروتئینی بیافزاییم. برای نمونه در چراگاه های کوتاه، آزمایش غنی سازی با کربن دی اکسید پروتئین علوفه پاییزه را تا کمتر از حد بحرانی دام و توان هضم علوفه تابستانه را 14 و علوفه پاییزه را 10 درصد کاهش داد. علوفه هایی که در حضور کربن دی اکسید بیشترین رشد را داشتند، مقدار پروتئینشان به طور معنی داری از دیگران کمتر بود.
در مقیاس منطقه ای، گوناگونی گونه های علوفه ای بستگی با آب و هوا و خاک دارد. فاکتور اساسی تایین کننده ی پراکندگی و فراوانی گیاهان آب است: هم مقدار آبی که گیاه مصرف می کند و هم دسترسی به آب طی زمان و مکان. توانایی پیش بینی دگرگونی های گیاهی در مقیاس منطقه ای و در دوره های کوتاه تر محدود است چون در چنین مقیاس هایی واکنش گیاهی به دگرگونی هایی در مقیاس جهانی بستگی به گوناگونی فرآیندهای منطقه ای مانند آتش سوزی و چرا و سرعت جابه جایی گیاه در چراگاه دارد. با این همه برخی الگوهای دگرگونی گیاهی در حال پدیدار شدن هستند. برای نمونه آزمایش ها نشان می دهند که افزایش کربن دی اکسید بیشتر به سود گیاهان هرز و مهاجم است تا گونه های بومی چون گونه های مهاجم دارای ویژگی هایی مانند نرخ رشد سریع و دانه ی فراوان هستند که سبب واکنش رویشی بیشتری به کربن دی اکسید می شوند. از سوی دیگر گمان می رود تاثیر افزایش کربن دی اکسید بر ترکیب گونه های گیاهی هنگامی که زمین دچار آشفتگی هایی مانند آتش سوزی یا چرا شده است و دسترسی به روشنایی و مواد مغذی بالاست، بیشتر است.
افزایش دما سبب بلند تر شدن دوره ی رشد می شود و اینگونه دوره ی تولید علوفه را به سمت پایان پاییز و آغاز بهار سوق می دهد. هرچند بازدهی همچنان وابسته به بارش در طی فصل رشد خواهد بود.
افزایش دما، بیماری و تنش های آب و هوایی سبب کاهش بازدهی دام خواهند شد
گاو، خوک و مرغ نیز همانند انسان جانورانی خون گرم هستند و به گرما حساس می باشند. بررسی نشان می دهد تاثیر منفی تابستان های گرم تر بیشتر از تاثیر مثبت زمستان های گرم خواهد بود. هرچه آب و هوای آمریکا گرمتر می شود تولید نیز کاهش می یاید. برای نمونه یک بررسی نشان داد که گرم شدن در بازه 9 تا 11 فارنهایت (که در پیش بینی های بر اساس گاز های گلخانه ای بیشتر مطرح است) تا 10 درصد بازدهی دام را دررورش گاو و گوساله جنوب شرق کاهش می دهد در حالی که گرم شدن به اندازه 7/2 درجه فارنهایت کمتر از یک درصد را کاهش می دهد. دما و رطوبت دست به دست هم داده و سبب بروز تنش در جانوران می شوند. هر چه دما و رطوبت بیشتر باشد تنش و آسیب نیز بیشتر خواهند بود و اینگونه توان شیردهی ، افزایش وزن و تولیدمثل جانوران کمترمی شود . تولید شیر کاهش یافته، مدت زمانی که گاوها برای دسترسی به وزن مورد نظر نیاز دارند بیشتر می شود. نرخ باروری گوساله ها کاهش یافته و به خاطر گرما نرخ رشد خوک ها نیز کمتر می شود. سرانجام تولید خوک، گوساله و شیر با گرم تر شدن جهان کاهش خواهند یافت.

پراکنش گاوهای گوشتی و چراگاه های آمریکا

رنگ ها نشان دهنده ی درصدی از ایالت های آمریکاست که چراگاه دام یا مرتع می باشند و در این میان رنگ سرخ
نشان دهنده ی بیشترین درصد است. هر نقطه نشان دهنده ی 10000 گاو است. تولید دام در همه ی ایالت ها انجام می
شود. با افزایش کربن دی اکسید کیفیت علوفه کاهش می یابد و اینگونه بازدهی تولید دام نیز کمتر می شود

افزایش های پیش بینی شده در تاثیر منفی بر روی دام خواهند داشت. این افزایش با کاهش کارایی تولید غذا و افزایش انرژی مورد نیاز برای حفظ سلامتی دام بازدهی این بخش را کمتر می کند این هزینه ها شامل افزایش مرگ و میر دام به خاطر تنش های آب و هوایی مانند موج های گرمایی نمی َشود. بازیابی شبانه یکی از راه های اساسی دام برای زنده ماندن در تنش های گرمایی است.یکی از ویژگی های موج های گرمایی اخیر نبود بازیابی شبانه است. شمار بسیاری مرگ و میر در موج های گرمایی اخیر گزارش شده اند. به گونه ای که در هر ایالت تا 5 هزار گاو تنها در یک موج گرمایی کشته شده اند.
گرم شدن زمین بر روی انگل ها و پاتوژن های بیماری زا نیز موثر است. زمستان های گرم تر و بهارهای زودرس سبب افزایش شمار انگل ها و پاتوژن های بیماری زا می شوند. علاوه بر این از سوی دیگر دگرگونی پراکندگی بارندگی سبب دگرگونی بیماری های حساس به رطوبت می شود. تنش گرمایی توانایی جانوران را برای پایداری در برابر دیگر تنش ها مانند بیماری ها و انگل ها کاهش می دهد. علاوه بر این دگرگونی پراکندگی بارندگی می تواند سبب تغییر بیمای های حساس به رطوبت نسبی گردد. برای تولید محصولات دامی نیاز به دگرگونی ساختمان های پرورش دام در راستای کاهش تنش گرمایی دارد.
گزینش دیگر گونه های دامی به عنوان یک راهکار سازگار شدن با گرمای هوا بسیار دشوار ، پرخطر و در بسیاری از موارد پرهزینه تر از نغییر واریته های گیاهی است. پیش بینی درست الگو های آب و هوایی و پدید آوردن بازار و بستر ی مناسب برای فراورده های جدید دامی در راستای دادن واکنش موثر ضروری هستند.

گردآوری،ترجمه و صفحه آرایی: انجمن علمی زراعت و اصلاح نباتات دانشگاه رامین بهار 1389

دريافت نسخه PDF به زبان فارسي

دريافت نسخه PDF به زبان انگليسي

دريافت فايل منابع به كار رفته در اين پژوهش

بر گرفته از

Globalchange.gov