气候变化背景下的农业调研:危机四伏的现代农业

2019-10-21 16:26 来源: 澎湃新闻

“气候归因科学”:进展和短板


被这些年的高温干旱折腾怕了的栖霞果农们指着远处山脊上连成一排的风力发电机说:“我们寻思是不是这些东西在作怪。自从安装了它们,就一年比一年旱。”

风力发电设备背上了制造干旱的“锅”,这尚无科学依据的猜测,隐约透露出村民们敏感而焦虑心态:城市居民往往止于埋怨眼下某一场高温或暴雨,过后即忘;农民却在更大的时间尺度上感受到了天气条件的变化,同时试图寻找原因。

科学界也在积极搜寻气候变化的肇因。随着近年来“气候归因”科学(Attribution of climate change)的发展,科学家们目前已经可以通过多种成熟的气候模型及归因方法进行分析,对短期极端天气事件(尤其是极端温度)做严谨而可靠的评估——而在2004 年以前,大多数的归因研究还针对的是某一气候变量(比如降水或温度)长期变化与人类活动的关系。

气候归因研究和单纯的气候变化监测不同。它需要证明的是:监测到的变化不太可能完全出于气候系统内部,而应该与人类活动的影响有直接关系。拿最近的例子来说,今年8月,由多家国际专业机构合作、联合执行的“世界天气归因项目”(World Weather Attribution, WWA)利用大量气候模拟模型对过去两个月横扫欧洲大陆的夏季高温现象进行归因研究,得出的结论是人类活动导致的温室气体排放令英国7月份的高温纪录发生概率提高了20倍;同时令法国和荷兰的罕见高温发生概率提高了100倍。类似的最新研究还有今年5月发布于日本气象学会 SOLA 期刊的一篇论文。科学家在收集分析了55年的气象数据并用模型进行模拟研究后得出结论:如果没有人类活动的影响,2018年夏季在日本爆发的极端高温天气根本不会发生。

今年9月份,IPCC发布的《气候变化与土地》报告第一次将气候变化与人类脚下的土地联系起来,并勾勒出气候与农业生产之间复杂的因果关系:一方面,气候变化改变了农业的气象资源,影响作物产量和种植制度,威胁着粮食安全、农村地区的发展及农民的生计;另一方面,农业生产(包括种植业和养殖业)本身就是一项显著的人类活动,也是温室气体排放的主要来源之一。土地状况的变化可以对数百里公里外的气温和降雨产生影响;不当的土地使用和管理方式——如为应对粮食减产而进行的耕地扩张,挤占了林业用地空间,造成土地退化,进一步加剧全球变暖,形成恶性循环。

由于同时关系到生计和粮食供应,从农业角度出发去设计气候变化减缓与适应方案,就要把气候变化的科学、粮食安全和人类社会发展的议题同时纳入考虑范畴。然而自2015年《巴黎协定》签署国同意把全球平均气温较工业化前水平升高控制在1.5℃以来,国家政府层面更有雄心的减排目标仍未出炉,国际间气候融资和气候合作进度缓慢。发达国家和发展中国家的决策层热衷于在国际会议上陷入漫长的谈判,为每一次减排份额、融资、能源寡头的转型与补偿争执不休;农业做为相对较为弱势的产业,在气候政治中缺乏博弈的筹码,无法优先嵌入各国气候变化的政策蓝图。同时,由于农业在空间分布、作物种类等方面存在着高度的复杂性,难以制定、施用统一标准化的解决方案,现有的技术手段也还不足以支持具体细致的转型方案,来适应和减缓气候变化。

而作为整个粮食系统最末端也是最弱势的一环,做为个体的农民在这个议题里更容易陷入被动乃至被遗忘。虽然能够感受到天气的异常,但无论是永宁的村民还是烟台的果农都对“气候变化”的概念表示陌生。在如何调整农业生产方式、保持可持续发展方面,食物的生产者显然还未做好充分准备。他们难以获取第一手资源和信息,远远落在科学家和决策者们的步伐之后。

艰难的适应

调整农业对气候变化的适应性同时要充分考虑当地居民的生计和生活——这个问题在中国显得格外突出。中国小农户数量占到农业经营主体98%以上,小农户经营耕地面积占总耕地面积70%。“大国小农”的现实为农业与气候变化议题在科学和经济的考量之外添加了“人”和 “发展”的因素。比如我国冬小麦产区需要大量地下水进行灌溉,而夏玉米目前主要靠自然降水。但不能为了减缓气候变化,解决用水危机,就立刻把缺水地区的冬小麦改成(更便宜的)夏玉米。先不论改种可能会使冬季田地完全裸露,从可能导致更严重的风蚀和沙尘化——首先要考虑的是,当地农民如果不种小麦,将以何种替代方式来维系并发展现有的生活。

研究气候变化和极端天气气候事件对农业、农村和农民造成的影响及应对措施,应得到更多关注和投入。据杨教授介绍,目前农业气象学从以下几个角度研究农业对气候变化的适应性问题。第一是作物的结构,涉及到作物种类调整;第二是作物品种对气候变化的适应。得益于育种专家方面在育种过程中自觉或不自觉地适应气候变化,比如培育抗逆性品种(抗高温干旱等);第三是栽培管理措施方式,比如采取节水措施,适应当地降水的波动、适应暖干化趋势,等等。这些都是为了帮助农民和当地政府了解并适应现在的气候,使它朝着可持续的方向发展—这些努力方向也是目前国际上热点领域 “气候智能型农业”(climate smart agriculture, CSA)。

而另一种目前由联合国粮农组织所提倡的“全球重要农业文化遗产系统(Globally Important Agricultural Heritage Systems,GIAHS)则从不同的角度提供了可持续农业方案。这种食物体系呼吁从在地农人和传统农业智慧中寻找改变的契机,保护那些在人类工业化进程狂飙中存活下来,仍在为当地小农提供坚实生计保障的独特的生态农业耕作系统——直到今天它们仍然具有宝贵的文化、生态和农业多样性价值,同时还能保证在地农人在适应的过程中充分发挥自身能动性,对系统进行改良和更新。

还有今年刚刚结束的联合国气候峰会(纽约)上由中国牵头提出的“基于自然的解决方案”(Nature-based solutions ,NBS),强调自然系统在气候变化减缓和适应等方面的潜力,通过充分、合理地利用大自然,在增进人类福祉的同时维护和修复生态系统,改善生物多样性。具体到中国国内的农业方面,政府承诺将积极推动减少化肥使用和禽畜粪污,提升秸秆综合利用水平等等。

做为革新性的农业生产框架,不论是CSA、GIAHS还是NBS,都毫无例外地试图将农民的生计、农村和农业的发展与粮食安全共同纳入考察范围——这或许也是农业提供给气候变化议题的一个启示:既然是人类的行为对地球气候环境造成了难以逆转的升温后果,其解决方案最终要以人为核心,回到人的行为因素和需求中去,在适应中不断改进,为当前危机四伏的现代农业勾勒可持续的、值得期许的未来发展方向。
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