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【土地管理】基于土地的气候变化减缓措施会影响农业市场和粮食安全

2023/3/1 10:33:51  阅读:114 发布者:

原文信息

  目:Land-based climate change mitigation measures can affect agricultural markets and food security

   者:Shinichiro Fujimori, Wenchao Wu, Jonathan Doelman, Stefan Frank , Jordan Hristov, Page Kyle, Ronald Sands, Willem-Jan van Zeist, Petr Havlik , Ignacio Pérez Domínguez, Amarendra Sahoo, Elke Stehfest, Andrzej Tabeau, Hugo Valin, Hans van Meijl, Tomoko Hasegawa and Kiyoshi Takahashi

   刊:Nature Food

   间:2022.02.24

一作单位:Department of Environmental Engineering, Kyoto University, Kyoto, Japan

原文链接:https://doi.org/10.1038/s43016-022-00464-4

研究背景

为了实现近期和长期气候变化减缓目标,能源部门占大多数国家温室气体排放量的大部分,因此是当今大多数排放减缓的政策目标。早期的研究已经注意到与土地有关的减排战略对粮食安全产生潜在不利影响,特别是由于粮食价格上涨,但没有区分这些战略在不同条件下的个别影响。因此本研究使用六个全球农业经济模型,显示了在2摄氏度气候稳定情境下,三个因素非二氧化碳排放、生物能源生产和植树造林可能改变粮食安全和农业市场条件的程度。结果显示相对于非二氧化碳排放政策,植树造林可能对粮食安全有很大的影响。

研究结果

在基线情境中,未来几十年全球平均卡路里供应量应持续增加,这主要是由于发展中国家收入增长推动了粮食需求。如图2所示,在2050年每人每天3058千卡,面临饥饿风险的人数逐渐减少,在2050年降至4.176亿。这些模型的一般农业生产者价格指数在这个时间框架内几乎是恒定的,2050年范围是0.95-1.15,在早期的研究中也观察到类似程度的模型预测价格的变化。

在远低于2℃的全球平均温度的气候变化缓解情境下,本研究实施了碳定价,这一政策的具体实施是针对本模型的。由于预测到2050年碳价格不会超过以前模型上限设定,因此本研究没有应用该上限,伴随着碳排放价格的实施,农业和土地利用系统开展了温室气体减排行动,推高了生产成本、土地租金和农产品生产者价格。

模块化的造林政策对额外饥饿风险的影响从1160万到7040万人不等,这些模型的变化取决于缓解措施的表述和模型结构,鉴于存在模型的不确定性,进行了敏感性分析,结论是本研究结果不依赖于特定的模型。

为将碳从大气层固结到陆地系统而进行的植树造林,通过对地上和地下的陆地碳进行经济估值而得到激励。图3所示,在缓解方案中,二氧化碳排放量急剧下降,在大多数方案中到2050年成为负值。相对于基线情景,2050年森林面积增加了11.1%,这些扩张给农业部门带来额外的压力,土地租金也会因土地碳灰价格增加。

非二氧化碳排放减缓是与减缓措施相关的价格上涨的第二大因素。首先,甲烷和二氧化氮排放减缓技术的实施是内生的,这直接增加了农业生产成本,特别是畜产品。第二,如果应用二氧化碳清楚技术二氧化碳排放可以达到负值,而非二氧化碳排放不能成为负值。最后,生物能源作物会与粮食作物争夺耕地,给土地租金带来上升压力。虽然造林和生物能源都需要大量土地,因此可能与粮食生产的土地进行竞争,但结果表明,造林的效果要比生物能源大。上述三个驱动因素中也明确显示出相关性的碳价格想匹配,而在碳价格假设中存在一些模型间的差异。

4所示在任何情况下,任何地区面临饥饿风险的绝对人口主要取决于每个地区的基线预测,因此非洲地区在2050年面临饥饿风险的人口最多,为3530万。亚洲和非洲地区对三种缓解措施的分解有明显不同,亚洲地区从非二氧化碳排放中获得的影响相对较高,非洲地区从造林政策中获得的影响较大。

社会经济发展是决定未来农业市场和粮食安全全状况的关键因素之一。因此本研究在不同社会假设中进行了敏感性测试,ssp1(低人口和高经济增长)和ssp3(高人口和低经济发展),这两个假设跨越了很广泛的范围。在基线假设中,由于生态的快速发展,特别是在目前的低收入国家,ssp1中面临饥饿风险的总人口比ssp2减少得快。另外一点是ssp3的饥饿风险应该比其他国家对相同碳价格更加敏感,因为人均收入低,人们更加贫困。因此无论未来社会经济条件如何,植树造林和非二氧化碳的减少是规定减排对农业部门广泛影响的主要因素。

编者按

本研究估算了造成粮食不安全和农产品价格以及气候变化减缓措施相关的土地使用变化的三个主要原因,即造林、生物能源扩张和非二氧化碳减排。植树造林对粮食安全造成的不利和副作用最大,其次是非二氧化碳减排政策。本研究从多个角度说明了农业、林业以及其他土地利用的排放减缓政策的复杂性和挑战。

转自:“西农RE学术社”微信公众号

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