นี่เป็นข้อกังวลหลักสำหรับเกษตรกรผู้ปลูกข้าวสาลี เศรษฐกิจของออสเตรเลีย และความมั่นคงทางอาหารของโลก เนื่องจากสภาพอากาศยังคงเปลี่ยนแปลง โดยทั่วไป อุตสาหกรรมข้าวสาลีมีมูลค่ามากกว่า 5 พันล้านดอลลาร์ออสเตรเลียต่อปีซึ่งเป็นพืชผลที่มีมูลค่ามากที่สุดของออสเตรเลีย ทั่วโลกการผลิตอาหารจำเป็นต้องเพิ่มขึ้นอย่างน้อย 60% ภายในปี 2593และออสเตรเลียเป็นหนึ่งในผู้ส่งออกข้าวสาลีรายใหญ่ที่สุดของโลก
มีข่าวดีอยู่บ้าง จนถึงตอนนี้ แม้จะมีสภาพการปลูกข้าวสาลีที่ย่ำแย่
แต่เกษตรกรก็สามารถปรับปรุงแนวทางการทำฟาร์มและอย่างน้อยก็รักษาระดับผลผลิตให้คงที่ได้ คำถามคือพวกเขาจะทำต่อไปได้นานแค่ไหน
ในขณะที่ผลผลิตข้าวสาลีส่วนใหญ่ยังคงเท่าเดิมในช่วง 26 ปีตั้งแต่ปี 2533 ถึง 2558 แต่ผลผลิตที่เป็นไปได้ลดลง 27% ตั้งแต่ปี 2533 จาก 4.4 ตันต่อเฮกตาร์เป็น 3.2 ตันต่อเฮกตาร์
การตัดสินใจที่ดีขึ้นเริ่มต้นด้วยข้อมูลที่ดีขึ้น
ผลผลิตที่เป็นไปได้คือขีดจำกัดของสิ่งที่ทุ่งข้าวสาลีสามารถผลิตได้ สิ่งนี้พิจารณาจากสภาพอากาศ ชนิดของดิน ศักยภาพทางพันธุกรรมของพันธุ์ข้าวสาลีที่ดัดแปลงได้ดีที่สุด และแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุดอย่างยั่งยืน ผลผลิตที่แท้จริงของเกษตรกรยังถูกจำกัดด้วยการพิจารณาทางเศรษฐกิจ ทัศนคติต่อความเสี่ยง ความรู้ และปัจจัยทางเศรษฐกิจและสังคมอื่นๆ
แม้ว่าศักยภาพของผลตอบแทนโดยรวมจะลดลง แต่แนวโน้มไม่ได้ถูกกระจายอย่างเท่าเทียมกัน ในขณะที่บางพื้นที่ไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ ลดลง แต่พื้นที่อื่น ๆ ลดลงมากถึง 100 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ในแต่ละปี
การกระจายของการเปลี่ยนแปลงประจำปีของศักยภาพผลผลิตข้าวสาลีตั้งแต่ปี 1990 ถึง 2015 แต่ละจุดแสดงถึงหนึ่งใน 50 สถานีตรวจอากาศที่ใช้ในการศึกษา David Gobbett, Zvi Hochman และ Heidi Horan เป็นผู้แต่ง
เราพบว่าศักยภาพในการให้ผลผลิตลดลงนี้โดยการตรวจสอบสถานีตรวจอากาศคุณภาพสูง 50 แห่งที่กระจายอยู่ทั่วพื้นที่ปลูกข้าวสาลีของออสเตรเลีย การวิเคราะห์ข้อมูลสภาพอากาศเปิดเผยว่า โดยเฉลี่ยแล้ว ปริมาณน้ำฝนที่ตกลงมาจากการปลูกพืชลดลง 2.8 มิลลิเมตรต่อฤดูกาล หรือ 28% ในช่วง 26 ปี ขณะที่อุณหภูมิสูงสุดรายวันเพิ่มขึ้นเฉลี่ย 1.05 องศาเซลเซียส
ในการคำนวณผลกระทบของแนวโน้มสภาพอากาศเหล่านี้ต่อผล
ผลิตข้าวสาลีที่เป็นไปได้ เราได้ใช้แบบจำลองการปลูกพืชAPSIMซึ่งผ่านการตรวจสอบอย่างละเอียดกับการทดลองภาคสนามในออสเตรเลียกับสถานีตรวจอากาศ 50 แห่ง
ความแปรปรวนของสภาพอากาศหรือการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ?
มีหลักฐานที่ชัดเจนทั่วโลกว่าการเพิ่มก๊าซเรือนกระจกทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น
การศึกษาล่าสุดยังระบุถึงแนวโน้มปริมาณน้ำฝนที่สังเกตได้ในภูมิภาคที่ทำการศึกษาของเราว่าเกิดจาก การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ของมนุษย์
ในทางสถิติ โอกาสในการสังเกตการลดลงของศักยภาพผลผลิตในสถานีตรวจอากาศ 50 สถานีและ 26 ปีผ่านความแปรปรวนแบบสุ่มนั้นน้อยกว่า 1 ใน 100 พันล้าน
นอกจากนี้ เรายังสามารถแยกผลกระทบแต่ละอย่างของการลดลงของปริมาณน้ำฝน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และ CO₂ ที่มากขึ้นในบรรยากาศ (หากไม่เป็นเช่นนั้น ค่าCO₂ ในบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นหมายถึงการเจริญเติบโตของพืชที่มากขึ้น )
ขั้นแรก เราลบแนวโน้มอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นทางสถิติออกจากบันทึกอุณหภูมิรายวันและทำการจำลองใหม่อีกครั้ง สิ่งนี้แสดงให้เห็นว่าปริมาณน้ำฝนที่ลดลงคิดเป็น 83% ของศักยภาพในการให้ผลผลิตที่ลดลง ในขณะที่อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นเพียงอย่างเดียวมีส่วนรับผิดชอบต่อการลดลง 17%
ต่อไป เราจะเรียกใช้การจำลองของเราอีกครั้งด้วยบันทึกสภาพอากาศ โดยรักษาระดับ CO₂ ไว้ที่ระดับ 1990 ผลการเพิ่มคุณค่า CO₂ ซึ่งการเจริญเติบโตของพืชได้ประโยชน์จากระดับ CO₂ ในบรรยากาศที่สูงขึ้น ป้องกันการลดลงอีก 4% เมื่อเทียบกับผลผลิตในปี 1990
ดังนั้นระดับ CO₂ ที่เพิ่มขึ้นจึงให้ประโยชน์เล็กน้อยเมื่อเทียบกับผลกระทบรวมของปริมาณน้ำฝนและแนวโน้มของอุณหภูมิ
ปิดช่องว่างอัตราผลตอบแทน
เหตุใดอัตราผลตอบแทนจริงจึงคงที่เมื่ออัตราผลตอบแทนลดลง 27% ที่นี่ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจแนวคิดของส่วนต่างผลผลิต ความแตกต่างระหว่างผลผลิตที่เป็นไปได้และผลผลิตจริงของเกษตรกร
การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าระหว่างปี 1996 และ 2010 ผู้ปลูกข้าวสาลีของออสเตรเลียสามารถให้ผลผลิตได้ 49%ดังนั้นจึงมี “ช่องว่างของผลผลิต” 51% ระหว่างสิ่งที่ทุ่งสามารถผลิตได้กับสิ่งที่เกษตรกรเก็บเกี่ยวจริง
โดยเฉลี่ยในช่วงหลายฤดูกาล เกษตรกรที่มีผลผลิตมากที่สุดของออสเตรเลีย สามารถให้ ผลผลิตได้ประมาณ 80% ของศักยภาพในการให้ผลผลิต ทั่ว โลกถือเป็นเพดานสำหรับพืชหลายชนิด
ชาวนาข้าวสาลีกำลังปิดช่องว่างผลผลิต จากการเก็บเกี่ยว 38% ของผลผลิตที่เป็นไปได้ในปี 2533 เพิ่มขึ้นเป็น 55% ในปี 2558 นี่คือเหตุผลว่าทำไมถึงแม้ศักยภาพของผลผลิตจะลดลง แต่ผลผลิตจริงก็ยังคงที่
เกษตรกรผู้ปลูกข้าวสาลีได้นำความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีมาปรับใช้ให้เข้ากับความต้องการของตนอย่างน่าประทับใจ พวกเขาได้นำพันธุ์ที่ได้รับการปรับปรุงมาใช้รวมถึงแนวทางปฏิบัติที่ได้รับการปรับปรุง รวมถึงการลดการเพาะปลูก (หรือ “การไถพรวน”) ของที่ดิน การควบคุมการจราจรเพื่อลดการบดอัดของดิน การจัดการวัชพืชแบบบูรณาการ และการใช้ปุ๋ยตามฤดูกาล สิ่งนี้ทำให้พวกเขาก้าวทันกับสภาพอากาศที่ท้าทายมากขึ้น
แล้วอนาคตล่ะ?
สมมติว่าแนวโน้มสภาพภูมิอากาศที่สังเกตได้ในช่วง 26 ปีที่ผ่านมายังคงเป็นอัตราเดิมในช่วง 26 ปีข้างหน้า และเกษตรกรยังคงปิดช่องว่างผลผลิตเพื่อให้เกษตรกรทั้งหมดมีโอกาสได้รับผลผลิตถึง 80%
หากสิ่งนี้เกิดขึ้น เราคำนวณว่าผลผลิตข้าวสาลีของประเทศจะลดลงจากค่าเฉลี่ยล่าสุดที่ 1.74 ตันต่อเฮกตาร์เป็น 1.55 ตันต่อเฮกตาร์ในปี 2584 อนาคตดังกล่าวจะเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับผู้ผลิตข้าวสาลี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ชายขอบที่มีอัตราการลดลงที่สูงขึ้น ในศักยภาพของผลผลิต
แม้ว่าการผลิตข้าวสาลีทั้งหมดและการส่งออกภายใต้สถานการณ์นี้จะลดลง แต่ออสเตรเลียยังสามารถสนับสนุนความมั่นคงด้านอาหารของโลกในอนาคตผ่านการวิจัยและพัฒนาด้านการเกษตร
