Ilmastonmuutoksen tutkimuksessa käytetyt viljelykasvien simulointimallit pikaisen uudistuksen tarpeessa
Arviot siitä, kuinka paljon ruokaa voimme kasvattaa lämpiävällä maapallolla ovat vanhentuneita, toteavat tutkijat Reimund Rötter (MTT), Timothy Carter (SYKE), Jørgen Olesen (Aarhus University) ja John Porter (University of Copenhagen) mielipideartikkelissaan “Crop–climate models need an overhaul” Nature Climate Change –lehden heinäkuun numerossa. Artikkeli julkaistiin lehden internet-sivulla 19. kesäkuuta.
Tutkijoiden mukaan monet nykyisistä ilmastonmuutoksen vaikutusten arviointiin käytettävistä viljelykasvien kasvun simulointimalleista ovat pahasti vanhentuneita. Mallit myös tuottavat keskenään ristiriitaisia tuloksia siitä, mitä tulevaisuudessa tapahtuu.
– Suurin osa nykymalleista kehitettiin ainakin kaksi vuosikymmentä sitten. Monet mallit eivät sisällä uusinta tietoa siitä, miten kasvit vastaavat muuttuvaan ilmastoon. Mallit eivät myöskään edusta tarpeeksi monipuolisesti nykyisiä kasvilajikkeita tai viljelykäytäntöjä, tutkijat toteavat.
Kenttäkokeissa on osoitettu kasvien kuten vehnän, riisin ja maissin kärsivän jyrkästä sadon vähenemisestä, jos lämpötila nousee yli 30-36°C kasvien kukinta-aikana. Useimmat prosessipohjaiset kasvumallit eivät huomioi tätä. Niinpä ne yliarvioivat tulevia satoja alueilla, joilla kuumia päiviä esiintyy kasvukauden aikana nykyistä enemmän.
Epävarmuus ei näy tuloksissa
Rötterin ja muiden tutkijoiden mukaan viljelykasvien kasvun mallintajien pitäisi keskittyä hyödyntämään useita erilaisia malleja. Näin voitaisiin saada parempi käsitys kasvintuotannon sopeutumisesta ilmastonmuutokseen. Etenkin maatalouspoliittiset päättäjät tarvitsevat kipeästi sellaista tarkkaa tietoa, jonka avulla ilmastonmuutoksen riskejä kasvintuotannossa voidaan arvioida.
Kirjoittajien mukaan viljelykasvien kasvun mallintajat eivät myöskään käsittele tarpeeksi tarkasti malliensa epävarmuutta. Tämä voi lisätä epäluottamusta mallien tuloksiin ja vaikeuttaa poliittista päätöksentekoa. Rötter, Carter, Olesen ja Porter esittävätkin, että viljelykasvien kasvun mallintajat ottavat nopeasti käyttöön tekniikat, joita ilmastonmuutosmallintajat jo käyttävät. Yhden mallin sijaan pitäisi käyttää useita mallinnustapoja, jotta päästään selville siitä, miksi mallien tuottamat ennusteet eroavat toisistaan niin paljon.
– Tutkimuksessa meidän pitäisi aloittaa arvioimalla nykyiset mallit ja selvittää, mitä puutteita niissä on etenkin kasvien kasvun ja kehittymisen ymmärtämisessä.
Tarvitaan maailmanlaajuista vertailutietoa
Kirjoittajat ehdottavat, että jokainen vähänkään tärkeämpi tuotantokasvi pitäisi testata maatilamittakaavassa. Yhtenä mahdollisena tavoitteena kirjoittajat pitävät noin kymmenen korkeatasoisen, maailmanlaajuisen koealueen kehittämistä jokaiselle tärkeälle kasvityypille. Eri mallien vertailu on myös tärkeä työväline mallien toiminnan käytännön testauksessa.
Tutkijat toteavat, että ilmastonmuutoksen ja kasvien kasvun mallinnukseen käytettävät menetelmät pitää pikaisesti saada laadukkaammiksi, läpinäkyvämmiksi ja johdonmukaisemmiksi. Heidän ehdotuksensa tarjoaisikin hyvän pohjan tuottaa luotettavampaa ja käyttökelpoisempaa tietoa kaikille asianosaisille viljelijöistä poliitikkoihin.
Reimund Rötter on MTT:n kasvintuotannon tutkimusprofessori ja Timothy Carter on tutkimusprofessori Suomen ympäristökeskuksen (SYKE) ilmastonmuutosohjelmassa. He ovat jäseniä Agricultural Model Intercomparison and Improvement (AgMIP) -projektissa, jota koordinoi NASA/Goddard Institute of Space Studies (yhteystiedot crosenzweig@giss.nasa.gov). AgMIP pyrkii rakentamaan poikkitieteellisen mallinnusrungon, joka tarjoaa aiempaa vankempia arvioita ilmaston vaikutuksista kasvien satoihin ja maatalousalan kaupankäyntiin.
Alkuperäinen artikkeli “Crop–climate models need an overhaul”. Reimund P. Rötter, Timothy R. Carter, Jørgen E. Olesen and John R. Porter. Nature Climate Change Vol 1, July 2011. Julkaistu online-lehdessä 19.6.2011 www.nature.com/natureclimatechange
Lisätietoja: Reimund P. Rötter, MTT, reimund.rotter@mtt.fi ja Timothy Carter, SYKE, tim.carter@ymparisto.fi
MTT (Maa- ja elintarviketalouden tutkimuskeskus) on johtava maatalous- ja elintarviketutkimusta sekä maatalouden ympäristöntutkimusta tekevä laitos. Tutkimusalojamme ovat bioteknologia- ja elintarviketutkimus, kasvintuotanto, kotieläintuotanto, talous, teknologia ja ympäristö. Tuotamme ja välitämme tieteellistä tutkimustietoa sekä kehitämme ja siirrämme teknologiaa koko maatalous- ja elintarvikesektorille. Lisätietoja www.mtt.fi