Ο πυρηνικός χειμώνας είναι μια θεωρητική ιδέα, αλλά αν το κλιματικό σενάριο που αναμένεται να ακολουθήσει έναν πυρηνικό πόλεμο μεγάλης κλίμακας, κατά τον οποίο ο καπνός και η αιθάλη από τις καταιγίδες πυρκαγιάς εμποδίζουν το ηλιακό φως, υλοποιηθεί, οι παγκόσμιες θερμοκρασίες θα πέσουν απότομα, καταστρέφοντας το μεγαλύτερο μέρος της γεωργίας. Ένας πυρηνικός χειμώνας θα μπορούσε να διαρκέσει περισσότερο από μια δεκαετία, οδηγώντας ενδεχομένως σε εκτεταμένη πείνα για όσους επιβιώσουν από τις καταστροφές των εκρήξεων των βομβών.
Τώρα, μια ομάδα με επικεφαλής ερευνητές του Penn State έχουν μοντελοποιήσει με ακρίβεια πώς διάφορα σενάρια πυρηνικού χειμώνα θα μπορούσαν να επηρεάσουν την παγκόσμια παραγωγή καλαμποκιού – της πιο διαδεδομένης καλλιέργειας σιτηρών στον κόσμο. Συνέστησαν επίσης να προετοιμάσουν «κιτ αγροτικής ανθεκτικότητας» με σπόρους για ταχύτερα αναπτυσσόμενες ποικιλίες που είναι καλύτερα προσαρμοσμένες στις χαμηλότερες θερμοκρασίες, οι οποίες θα μπορούσαν ενδεχομένως να βοηθήσουν στην αντιστάθμιση των επιπτώσεων του πυρηνικού χειμώνα, καθώς και φυσικών καταστροφών όπως οι ηφαιστειακές εκρήξεις.
Σε ευρήματα που δημοσιεύθηκαν πρόσφατα στο Environmental Research Letters, η ομάδα ανέφερε ότι το επίπεδο της μείωσης της καλλιέργειας καλαμποκιού θα ποικίλλει, ανάλογα με την κλίμακα της σύγκρουσης.
Ένας περιφερειακός πυρηνικός πόλεμος, ο οποίος θα έστελνε περίπου 5,5 εκατομμύρια μετρικούς τόνους αιθάλης στην ατμόσφαιρα, θα μπορούσε να μειώσει την παγκόσμια ετήσια παραγωγή καλαμποκιού κατά 7%. Ένας παγκόσμιος πόλεμος μεγάλης κλίμακας, που θα διοχέτευε 165 εκατομμύρια μετρικούς τόνους αιθάλης στην ατμόσφαιρα, θα μπορούσε να οδηγήσει σε μείωση της ετήσιας παραγωγής καλαμποκιού κατά 80%. Συνολικά, η μελέτη προσομοίωσε έξι σενάρια πυρηνικού πολέμου με ποικίλες εγχύσεις αιθάλης.
Λόγω της παγκόσμιας σημασίας της καλλιέργειας, οι ερευνητές επέλεξαν να μοντελοποιήσουν την κατάρρευση του καλαμποκιού σε έναν πυρηνικό χειμώνα για να αντιπροσωπεύσουν την αναμενόμενη τύχη της γεωργίας συνολικά, σύμφωνα με τον πρώτο συγγραφέα της μελέτης Yuning Shi, αναπληρωτή καθηγητή έρευνας στο Τμήμα Φυτικής Επιστήμης του Penn State. Σημείωσε ότι μια πτώση της παγκόσμιας παραγωγής καλλιεργειών κατά 80% θα είχε καταστροφικές συνέπειες, οδηγώντας σε μια εκτεταμένη παγκόσμια επισιτιστική κρίση. Ακόμη και μια πτώση της παγκόσμιας παραγωγής καλλιεργειών κατά 7% θα είχε σοβαρές επιπτώσεις στο παγκόσμιο σύστημα τροφίμων και στην οικονομία, με πιθανό αποτέλεσμα την αύξηση της επισιτιστικής ανασφάλειας και της πείνας.
Οι προσομοιώσεις κατέστησαν δυνατές χάρη στο μοντέλο αγροοικοσυστημάτων Cycles, το οποίο δημιουργήθηκε πριν από μερικά χρόνια από επιστήμονες του Κολλεγίου Γεωπονικών Επιστημών του Penn State, συμπεριλαμβανομένου του επικεφαλής ανάπτυξης Armen Kemanian, καθηγητή συστημάτων παραγωγής και μοντελοποίησης και συγγραφέα της παρούσας μελέτης.
Χρησιμοποιώντας υπολογιστές υψηλών επιδόσεων και λαμβάνοντας υπόψη τις ατμοσφαιρικές συνθήκες, το Cycles επιτρέπει μεγάλης κλίμακας, υψηλής ανάλυσης, πολυετείς προσομοιώσεις της ανάπτυξης των καλλιεργειών, παρακολουθώντας σχολαστικά τους κύκλους του άνθρακα και του αζώτου στο σύστημα έδαφος-φυτό-ατμόσφαιρα.
«Προσομοιώσαμε την παραγωγή καλαμποκιού σε 38.572 τοποθεσίες κάτω από τα έξι σενάρια πυρηνικού πολέμου αυξανόμενης σοβαρότητας – με ενέσεις αιθάλης που κυμαίνονταν από 5 εκατομμύρια έως 165 εκατομμύρια μετρικούς τόνους», δήλωσε ο Shi. «Η έρευνα αυτή προάγει την κατανόηση της παγκόσμιας αγροτικής ανθεκτικότητας και προσαρμογής ως απάντηση σε καταστροφικές κλιματικές διαταραχές».
Εκτός από την εξέταση των επιπτώσεων των τεράστιων ποσοτήτων αιθάλης στην ατμόσφαιρα, οι ερευνητές μοντελοποίησαν την αύξηση της UV-B ακτινοβολίας -ενός τύπου υπεριώδους ακτινοβολίας που μπορεί να οδηγήσει σε βλάβες στο DNA, οξειδωτικό στρες και μειωμένη φωτοσύνθεση στα φυτά- που θα έφτανε στην επιφάνεια της Γης σε έναν πυρηνικό χειμώνα, ο οποίος θα μπορούσε να περιορίσει περαιτέρω τη γεωργία.
Ο Shi δήλωσε ότι πιστεύει ότι αυτή είναι η πρώτη μελέτη που εκτιμά την έκταση των ζημιών από την ακτινοβολία UV-B στη γεωργία μετά από πυρηνικές εκρήξεις, οι οποίες, σύμφωνα με τις προβλέψεις των ερευνητών, θα κορυφωθούν έξι έως οκτώ χρόνια μετά από έναν παγκόσμιο πόλεμο. Υπολόγισαν ότι αυτό θα μπορούσε να μειώσει περαιτέρω την παραγωγή καλαμποκιού κατά επιπλέον 7%, για ένα συνολικό χειρότερο σενάριο 87% πτώσης της παραγωγής καλαμποκιού.
Το όζον ψηλά στην ατμόσφαιρα της Γης απορροφά αποτελεσματικά το μεγαλύτερο μέρος της υπεριώδους ακτινοβολίας που δέχεται ο πλανήτης από τον ήλιο, αλλά ο πυρηνικός πόλεμος θα διέλυε αυτή την ικανότητα, εξήγησε ο Shi.
«Η έκρηξη και η πύρινη σφαίρα των ατομικών εκρήξεων παράγουν οξείδια του αζώτου στη στρατόσφαιρα», είπε. “Η παρουσία τόσο των οξειδίων του αζώτου όσο και η θέρμανση από την απορροφητική αιθάλη θα μπορούσαν να καταστρέψουν γρήγορα το όζον, αυξάνοντας τα επίπεδα της υπεριώδους ακτινοβολίας Β στην επιφάνεια της Γης. Αυτό θα προκαλούσε ζημιά στους φυτικούς ιστούς και θα περιόριζε περαιτέρω την παγκόσμια παραγωγή τροφίμων”.
Ενώ οι προβλέψεις δείχνουν δυνητικά καταστροφικές μειώσεις στην παραγωγή των ποικιλιών καλαμποκιού που καλλιεργούνται σήμερα, ο Shi δήλωσε ότι η μετάβαση σε ποικιλίες καλλιεργειών που μπορούν να αναπτυχθούν σε ψυχρότερες συνθήκες σε συντομότερες καλλιεργητικές περιόδους θα μπορούσε να ενισχύσει την παγκόσμια παραγωγή καλλιεργειών κατά 10% σε σύγκριση με τη μη προσαρμογή. Ωστόσο, η διαθεσιμότητα σπόρων για αυτές τις καλλιέργειες θα μπορούσε να αποτελέσει σοβαρό πρόβλημα – ένα «εμπόδιο στην προσαρμογή», δήλωσαν οι ερευνητές.
Η λύση που προτείνουν είναι η προετοιμασία «κιτ αγροτικής ανθεκτικότητας» πριν από οποιαδήποτε πυρηνική καταστροφή, που θα περιέχει σπόρους για συγκεκριμένες περιοχές και κλίμακα για ποικιλίες καλλιεργειών που μπορούν να αναπτυχθούν σε ψυχρότερες συνθήκες με μικρότερες καλλιεργητικές περιόδους για να επιβιώσουν σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
«Αυτά τα κιτ θα βοηθούσαν στη διατήρηση της παραγωγής τροφίμων κατά τη διάρκεια των ασταθών ετών μετά από έναν πυρηνικό πόλεμο, ενώ οι αλυσίδες εφοδιασμού και οι υποδομές θα ανακάμπτουν», δήλωσε ο Kemanian. «Η έννοια των κιτ αγροτικής ανθεκτικότητας μπορεί να επεκταθεί και σε άλλες καταστροφές – όταν χτυπούν καταστροφές τέτοιου μεγέθους, η ανθεκτικότητα είναι το ζητούμενο».
Ο Shi σημείωσε ότι ενώ ο προληπτικός, διεθνώς συντονισμένος σχεδιασμός για τέτοια κιτ είναι απίθανος, η απλή αύξηση της ευαισθητοποίησης θα μπορούσε να συμβάλει στην καλύτερη ετοιμότητα. «Αν θέλουμε να επιβιώσουμε, πρέπει να είμαστε προετοιμασμένοι, ακόμη και για αδιανόητες συνέπειες», δήλωσε.
Ο Kemanian δήλωσε ότι βλέπει την αξία της έρευνας πέρα από τις καταστροφές που προκαλούνται από τον άνθρωπο.
«Υπενθυμίζουμε ότι τέτοιου είδους καταστροφές μπορούν να συμβούν όχι μόνο λόγω πυρηνικού πολέμου, αλλά και λόγω, για παράδειγμα, βίαιων ηφαιστειακών εκρήξεων», είπε.
«Μπορεί κανείς να νομίζει ότι οι μελέτες αυτού του είδους είναι απλώς ομφαλοσκόπηση, αλλά μας αναγκάζουν να συνειδητοποιήσουμε την ευθραυστότητα της βιόσφαιρας – το σύνολο όλων των έμβιων όντων και τον τρόπο με τον οποίο αλληλεπιδρούν μεταξύ τους και με το περιβάλλον».
Πηγή: Phys.org
