Meno di un quarto della superficie agricola totale della Terra produce quasi tre quarti delle colture di base che alimentano la popolazione mondiale, in particolare mais, grano e riso, le più importanti colture cerealicole. Queste aree sono i principali granai del nostro pianeta.

Storicamente, quando un raccolto fallì in uno di questi granai, solo le aree vicine hanno dovuto fare i conti con carenze e prezzi in aumento. Ora, però, le principali colture sono scambiate sui mercati globali, il che significa che i fallimenti di produzione possono avere impatti di vasta portata. Inoltre, Si prevede che il cambiamento climatico genererà ondate di calore e siccità che potrebbero causare perdite di raccolto nella maggior parte dei granai del mondo. Infatti, i guasti potrebbero verificarsi contemporaneamente in molte di queste regioni chiave.

Lo studioso post-dottorato del Pardee Center John Patrick Connors ed io stiamo usando modelli matematici per studiare i potenziali impatti ambientali ed economici dei guasti in più breadbasket in tutto il mondo. È già chiaro dal nostro lavoro preliminare che questo è un vero, minaccia a breve termine.

La buona notizia è che non tutte queste regioni rispondono allo stesso modo agli shock in altri luoghi del mondo. Alcuni potrebbero mettere rapidamente in produzione nuovi terreni, allentare gli stress causati da cattivi raccolti altrove. Ma per rendere i sistemi alimentari globali più robusti, abbiamo bisogno di saperne di più sulle conseguenze più dannose di più fallimenti del breadbasket.

Un sistema vulnerabile

Negli ultimi decenni, molti dei principali granai del mondo hanno subito shock:eventi che hanno causato grandi, rapido calo della produzione alimentare. Per esempio, siccità regionali e ondate di calore in Ucraina e Russia nel 2007 e poi di nuovo nel 2009 hanno danneggiato i raccolti di grano e causato un aumento dei prezzi globali del grano di quantità sostanziali in entrambi gli anni. Nel 2012 il caldo e la siccità negli Stati Uniti hanno ridotto drasticamente il mais nazionale, soia e altri raccolti fino al 27 percento. E i raccolti di importanti colture alimentari sono bassi e stagnanti in molti paesi a causa di fattori tra cui malattie delle piante, scarsa qualità del suolo, pratiche di cattiva gestione e danni da inquinamento atmosferico.

Allo stesso tempo, molti esperti affermano che la produzione alimentare mondiale potrebbe dover raddoppiare entro il 2050 per sfamare una popolazione in crescita e soddisfare la crescente domanda di carne, pollame e latticini nei paesi in via di sviluppo. La produzione agricola mondiale è aumentata negli ultimi 50 anni, in gran parte alimentato da miglioramenti nella selezione delle piante e un uso più intensivo di input, come attrezzature meccanizzate, fertilizzanti e pesticidi. Questa tendenza ha allentato la pressione per la produzione di nuovi terreni. Ma ha dei limiti, soprattutto nei paesi in via di sviluppo, dove la necessità di produrre più cibo è stata una delle principali cause della deforestazione negli ultimi decenni.

È chiaro che l'aumento della domanda, crescente commercio internazionale di prodotti agricoli, e il potenziale per il tempo-, gli shock legati al clima e al suolo stanno rendendo il sistema di produzione alimentare mondiale meno resiliente. Il commercio agricolo globale può significare picchi di prezzo in una regione, se sono abbastanza gravi, può essere sentito ampiamente in altre regioni. Piccoli shock, d'altra parte, potrebbe essere ridotto dal commercio e dall'utilizzo delle riserve di grano.

Vi sono prove crescenti che nei paesi molto poveri, gli aumenti e la penuria dei prezzi alimentari possono portare a disordini civili e aggravare altri stress sociali e politici. E i paesi più ricchi non sono immuni, data la concentrazione della produzione alimentare mondiale e la natura globale del commercio. Per esempio, l'ondata di caldo russo/ucraino di cui sopra ha portato a picchi nei prezzi dei generi alimentari, non solo nel prezzo del grano. Però, i paesi più ricchi in genere hanno anche una maggiore capacità di attutire gli shock dei prezzi utilizzando le riserve di grano o aumentando il commercio.

Modellazione di potenziali shock

Come possiamo comprendere questo rischio e le sue potenziali conseguenze sia per le nazioni ricche che per quelle povere? Esistono già programmi per fornire un allarme tempestivo di potenziali carestie nei paesi più poveri del mondo, molti dei quali dipendono già in larga misura dagli aiuti alimentari. Ci sono anche programmi nelle nazioni più ricche che monitorano i prezzi degli alimenti e forniscono avvertimenti tempestivi sui picchi di prezzo.

Ma questi programmi si concentrano principalmente sui rischi regionali, e spesso non si trovano nelle principali aree di produzione alimentare. È stato fatto pochissimo lavoro per analizzare i rischi di shock simultanei in molti dei granai del mondo.

Vogliamo capire gli impatti che gli eventi shock potrebbero avere se si verificano nel mondo reale in modo da poter identificare possibili piani di emergenza per gli eventi di maggiore impatto. Per farlo, abbiamo utilizzato un modello di valutazione integrato, il Modello di Valutazione del Cambiamento Globale, che è stato sviluppato dal Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti ed è disponibile gratuitamente per gli utenti di tutto il mondo. I modelli di valutazione integrati sono stati progettati specificamente per simulare le interazioni tra l'energia della Terra, sistemi economici e di uso del suolo.

Abbiamo sviluppato scenari in cui piccoli shock (perdita del raccolto del 10%) e shock grandi (perdita del raccolto del 50%), media su cinque anni, sono applicati al mais, grano o riso nelle loro principali regioni di produzione, e poi a tutte le combinazioni di una, due o tutte e tre le colture in una, due o le prime tre regioni di produzione.

Non sorprende, i nostri risultati fino ad oggi suggeriscono che i grandi shock hanno effetti maggiori di quelli più piccoli, misurato in successive variazioni nell'uso del suolo, la quantità totale di terra dedicata all'agricoltura e ai prezzi alimentari. Ma più interessante, non tutte le regioni del granaio rispondono agli shock allo stesso modo.

Alcune di queste aree sono del tutto insensibili agli shock che si verificano in altre parti del mondo. Per esempio, la quantità totale di terra destinata alla produzione agricola nell'Asia meridionale cambia relativamente poco a causa di shock in altre parti del mondo, soprattutto perché la maggior parte dei seminativi è già in uso.

Ma altre regioni sono estremamente reattive. In particolare, Il Brasile ha la capacità di mettere in produzione molti nuovi terreni se si verificano grandi shock altrove, perché ha ancora una quantità significativa di terra potenzialmente coltivabile che attualmente non viene coltivata. Però, questa terra attualmente è per lo più foresta, quindi eliminarlo per l'agricoltura aggiungerebbe significativamente alle concentrazioni atmosferiche di anidride carbonica, e quindi al cambiamento climatico globale.

Mappatura dei rischi

Il Pardee Center ha pubblicato un'agenda di ricerca che discute ciò che dobbiamo ancora sapere su questi rischi. Le domande chiave includono la comprensione della distribuzione completa dei rischi, se l'aumento del commercio internazionale può migliorare il rischio e dove si trovano le regioni più reattive e più sensibili.

In definitiva, comprendere e prepararsi a molteplici fallimenti del granaio richiederà il contributo di scienziati del clima, agronomi, ecologisti, esperti di telerilevamento, economisti, politologi e decisori. Mettere insieme un tale sforzo sarà impegnativo, ma i costi di non farlo potrebbero essere devastanti.

Questo articolo è stato originariamente pubblicato su The Conversation. Leggi l'articolo originale.