A klímaváltozás és a mezőgazdaság összefüggéseinek a vizsgálta igen összetett problémakörnek tekinthető melynek kezeléséhez az éghajlatváltozás előrejelzése mellett a demográfiai trendek, az energiafelhasználás, illetve az élelmezésbiztonság és fogyasztás együttes kezelésére van szükség.
Az ipari termelés, energiafelhasználás és közlekedés mellett a mezőgazdasági is hozzájárul az üvegházhatású gázok (ÜHG) kibocsátásán keresztül a globális felmelegedéshez és a klímaváltozáshoz. A mezőgazdaság hozzájárulásának a mértékét – mely országoként eltérő – a mezőgazdasági kibocsátás mértéke és bővülése határozza meg. A mezőgazdaság által kibocsátott termékek iránti keresletet elsődlegesen a Földön élő népesség nagysága, illetve népesség növekedési üteme befolyásolja. Az ENSZ előrejelzés szerint (1. ábra) a Föld teljes népessége 2030-ra elérheti a 8,5 míg 2050-re a 9 és 2100-ra a 11 milliárd főt (UN 2020). A folyamatosan növekvő népesség egyre nagyobb élelmiszerkeresletet támaszt, mely jelentős kihívást jelent a mezőgazdasági termelés számára is. Hacsak a jelenlegi fogyasztási szokások és az élelmiszer-pazarlás mértéke nem változik, a világ növekvő népessége 2050-re akár 50%-al is növelheti az élelmiszer iránti keresletet ezáltal a mezőgazdaság klímaváltozáshoz való hozzájárulását (Science Advice for Policy by European Academies 2020).
- ábra A világ népességének alakulása
Forrás: UN Department of Economic and Social Affairs Population Dynamics 2020
A várható népességnövekedéssel és a táplálkozási szokásoknak a nagyobb húsfogyasztás irányába történő eltolódásával összhangban az élelmiszer iránti globális kereslet akár 70%-kal is emelkedhet a következő évtizedekben (EEA 2015).
A mezőgazdaságban előállítható élelmiszerek mennyiségét a technológia, a termelékenység mellett a rendelkezésre álló termőterület nagysága is bekorlátozza. A mezőgazdaság számára rendelkezésre álló termőterület nagysága a népesség növekedésével párhuzamosan világszinten csökkenő tendenciát mutat, a Világbank adatai szerint az 1 főre jutó szántóterület 0,19 hektár per főre csökkent 2016-ra szemben a 1961-es közel 0,4 hektár per fő értékkel (World Bank 2020). Ez közel 50%-os termőterület csökkenésnek mondható 55 év alatt (2. ábra).
- ábra Egy főre jutó átlagos termőföld aránya a világon, hektár per fő, 1961-2016
Forrás: World Bank: Arable land, hectares per person, 1961-2016
A jelenlegi élelmiszer-rendszer a világ népességének döntő többségét képes ellátni. 1961 óta az egy főre eső élelmiszer-ellátás több mint 30%-al nőtt, mindez a nitrogén műtrágyák (800%-al nőttek) és az öntözéshez szükséges vízkészletek (100%-al) nagyobb mértékű felhasználásával jár együtt. Ezzel szemben a becslések szerint 821 millió alultáplált ember él, 151 millió 5 év alatti gyermek nem jut elegendő élelemhez, miközben a Földön 2 milliárd felnőtt küzd túlsúly problémákkal (IPCC 2019).
Éghajlatváltozás hatása Európában
A mezőgazdasági termelés nagyban ki van téve a folyamatosan változó időjárási viszontagságoknak, éghajlatváltozás hatására bekövetkező átlagos hőmérsékletemelkedésnek. Az átlaghőmérséklet emelkedés, valamint annak hatása ugyanakkor a bolygónk különböző részein eltérő mértékben jelentkezik. Ebben a tanulmányban főleg a klímaváltozás európai és az európai mezőgazdaságot érintő hatásai vizsgálom részletesebben.
A klímamodellek előrejelzése alapján az éves átlaghőmérséklet Európában gyorsabban ütemben növekszik, mint a globális átlaghőmérséklet, ami azt jelenti, hogy adott globális átlaghőmérséklet emelkedés nagyobb hőhatásokat okozhat Európában (EEA 2019). A hőmérsékleti szélsőségek és hőhullámok Európában az 1950-es évek óta, de különösen 2000-es évek utáni időszakban jelentősen megnövekedtek (EEA 2019).
A klímaváltozás - az átlaghőmérséklet emelkedése mellett - az éves csapadékmennyiség alakulását is nagymértékben befolyásolhatja, mely Európa különböző - északi és déli régióiban - eltérő hatásokat válthat ki.
Az éves csapadékmennyiség Észak-Európa legnagyobb részén inkább nőtt, míg a déli területeken csökkent. Az előrejelzések alapján (3. ábra) ezek a változások is fokozódnak majd a jövőben és a legnagyobb szárazság Dél-Európa területein, a legtöbb, áradásokat okozó csapadék pedig Észak-Kelet Európában várható (Országgyűlés Hivatala 2020, EEA 2019).
- ábra Az éves és a nyári csapadékmennyiség várható alakulása Európában, 2071-2100
Forrás: EEA (2019a)
Az ENSZ Éghajlatváltozási Kormányközi Testületének (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC) 5. értékelő jelentése (IPCC 2019) szerint a klímaváltozásért nagy valószínűséggel az elmúlt 50 év emberi tevékenysége a felelős. Ebben a folyamatban az üvegházhatású gázok kibocsátásának a növekedése a meghatározó. Az ÜHG gázok kibocsátásában a mezőgazdaságnak és élelmiszeriparnak is van szerepe.
Mezőgazdasági tevékenység és az élelmiszeripar hatása a klímaváltozásra
Becslések szerint a mezőgazdaság, az erdészet és a földhasználat változása (Agriculture, Forestry, and Other Land Use, AFOLU) a globális éves ÜHG kibocsátás 20–25%-ért volt felelős 2010-ben (HLPE 2012, Sarkodie at al. 2019, Smith et al. 2014). A földhasználat-változás (Land use change, LUC) felelős a globális üvegházgáz-kibocsátás közel egyötödéért (18%), emellett negatív hatásai közé tartozik, hogy csökkenti az állatok és növények természetes élőhelyét, valamint a biológiai sokféleséget (Chapagain és James 2013).
A világon a teljes élelmiszer-rendszerek az üvegházhatású gázok globális kibocsátásának akár 37%-áért is felelősek lehetnek (Science Advice for Policy by European Academies 2020). 2050-re az élelmiszer-rendszerek kibocsátása valószínűleg 30–40%-al fog megnövekedni, a népesség növekedéséből és az étrend megváltozásából fakadó élelmiszer-kereslet növekedése miatt. Az élelmiszer-előállítás együttes környezeti költségei a becslések szerint évi 12 milliárd dollárt tesznek ki, 2050-re 16 milliárd dollárra nőnek (Nature Editorial 2019).
Az Európai Unió (EU) 27 tagországában a mezőgazdaság ÜHG kibocsátása 10%-ot képvisel (2017). Az uniós mezőgazdaság, földhasználatának változtatást is beleértve (Land Use and Land-use Changes, LULUC), az EU összes ÜHG kibocsátásának 12%-át tette ki 2016-ban (EC 2017). Az EU-27 tagországának a szektoronkénti ÜHG aránya átlagosan a következő (2017): 29% energiaszektor, üzemanyag felhasználás 25,5%, 25%-a közlekedés, 10% mezőgazdaság, 3% hulladékkezelés (4. ábra).
4. ábra ÜHG gázok szektoronkénti arányának megoszlása az EU-ban, 2017
Forrás: Eurostat (2020)
A mezőgazdasági tevékenység szerepe a klímaváltozásban
A világ egyes országaiban a mezőgazdaság nemzetgazdasági szerepe GDP-ben mérve 1-60% között mozog fejlettségi szinttől függően, a világátlag 4% volt 2017-ben (Országgyűlés Hivatala 2019).
Bár mezőgazdaság alapvetően hozzájárul az éghajlatváltozáshoz, ugyanakkor az éghajlatváltozás is befolyásolja a mezőgazdaságot. A mezőgazdasági termelés a környezeti és időjárási feltételektől is függ, ezért különösen kitett a klímaváltozás jövőbeli hatásainak. A mezőgazdaság az üvegházhatású gázok s a levegőszennyező anyagok kibocsátása révén is hozzájárul az éghajlatváltozáshoz. Az élelmiszerélőállítás folyamata során minden fázisban üvegházhatású gázok kerülnek légkörbe. A mezőgazdaság különösen nagy mennyiségű metánt és dinitrogén-oxidot bocsát ki, amely két jelentős üvegházhatású gáz (a metán 21-szeres, dinitrogén-oxid 310-szeres globális felmelegedési potenciállal, azaz GWP-vel bír a szén-dioxidhoz képest, 100 éves időszakot vizsgálva). A metán az állatok emésztése során a tápanyagok gyomorban történő lebontása, erjedése során keletkezik (fermentáció) és kérődzéssel/böfögéssel kerül kibocsátásra. A metán ugyanakkor a tárolt trágyából és a hulladéklerakóban tárolt szerves hulladékból is felszabadul. A mezőgazdasági dinitrogén-oxid kibocsátás a szerves és szervetlen nitrogén tartalmú trágyák használatának közvetett eredménye (EEA 2015). A napjainkban elterjedtebb intenzív (belterjes) mezőgazdaság (az agrárgazdaságtanban, a földterülethez viszonyítva nagy mennyiségű munkaerőt, tőkét és műtrágya használatot igénylő művelési rendszer) Európa nagy részén jellemző művelési mód. Bár az intenzív gazdálkodás által korszerű agrotechnikával ugyanakkora termőterületről több és jobb minőségű termés takarítható be a módszer használata által a környezetre káros hatások is intenzívebben jelentkeznek (növényvédő szerek, kemikáliák, intenzív műtrágya használat).
A növényvédő szerek fokozott használata csökkenti a rovarpopulációk számát és a növények termőképeségét (beporzását), ezáltal csökkentve a madarak táplálékát. A csökkenés érinti a növények beporzásért felelős rovarok - a lepkék, méhek és a darazsak - állományát is. A rovarfajok pusztulását vizsgáló tanulmányok arra a következtetésre jutottak, hogy a rovarok élőhely elvesztésének a fő mozgatórugói az intenzív mezőgazdaságra való áttérés, szennyezés (növényvédő szerek és műtrágyák), invazív fajok megjelenése és az urbanizáció voltak (EEA 2019).
Az intenzív mezőgazdasági tevekénység miatti magas természeti értékű termőföld veszteség aránya relatívé magas Európában Spanyol- és Németországban, a Baltikumban, illetve hazánkban (4. ábra sötétvörös színnel jelzett területek).
- ábra Az intenzív mezőgazdasági tevekénység miatti termőföld veszteség
Forrás: EEA (2019a)
Az ökológiai és a magas természeti értékű termőföldeken való, hagyományos vagy extenzív (külterjes) mezőgazdasági-rendszerek biztosíthatják a magas környezeti értékeket és egyedi tájkép fenntartását. Az olyan mezőgazdasági gyakorlatok, mint az alacsony vagy minimális talajművelés, vetésforgó gazdálkodás, a csökkentett műtrágya használat fontos lehetőséget kínálnak a klímaváltozáshoz való alkalmazkodásban (EEA 2019).
Az ökológiai gazdálkodás aránya Europában az összes mezőgazdasági hasznosított területen belül 6,7%-ot tett ki 2016-ban, a biogazdálkodás a legnagyobb arányt Ausztriában, Észtország és Svédország képviselt.
- ábra A biogazdálkodás aránya EU tagállamonkénti bontásban, 2017
Forrás: EEA (2019a)
Az EU-28 teljes ökológiai gazdálkodás alatt álló területe 11,9 millió hektár volt 2017-ben (Eurostat 2017). Az összes hasznosított mezőgazdasági területen belül az ökológiai gazdálkodás aránya 18,7%-kal nőtt 2012 és 2016 között.
A mezőgazdaság jelentősen édesvíz felhasználó ágazat Európában. 2017-ben a mezőgazdasági ágazat az összes édesvíz készlet mintegy 59%-át használta fel. 2017-ben a teljes vízfelhasználás 64%-a folyókból, 24%-a talajvízből származott. Ezért a jelentős vízhasználatért elsősorban a dél-európai mezőgazdasági tevékenység volt felelős (EEA 2018).
Az öntözés alatt álló mezőgazdasági földterületek megoszlása (6. ábra) változó nagyságú az egyes Uniós tagállamokban. Nagyobb mezőgazdasági öntözőrendszerekkel rendelkező tagállamok főleg Dél-Európában (Ciprus, Málta, Olaszország, Görögország, Spanyolország, Portugália) találhatók.
- ábra Az öntözhető és az öntözött mezőgazdasági területek aránya
Forrás: EEA (2019a)
Az előrejelzések szerint (Deepak et al. 2019) az éghajlatváltozás a globális élelmiszertermelést is befolyásolja, ami miatt jelentős globális terméshozam csökkenése várható. A globális éghajlatváltozás hatása az éghajlati trendektől függően a különböző mértékben hat az egyes növények hozamára (-13,4% olajpálma és -3,5% a szójabab esetében). Európában, Dél-Afrikában és Ausztráliában a hatások többnyire negatívak, míg Latin-Amerikában általában pozitívak. Ázsiában, valamint Észak- és Közép-Amerikában vegyes a hatás érvényesül. Az élelmezésbizonytalansággal küzdő országok közel felében előreláthatóan csökkeni fog a rendelkezésre álló kalória mennyisége.
Klímaváltozás hatása az európai éghajlatra, mezőgazdaságra
Az éghajlat-előrejelzések azt mutatják, hogy Európa nagy részénél a globális átlagnál magasabb felmelegedés tapasztalható; az európai régiók között azonban jelentős különbségek várhatók a 2 °C-os és az 1,5 °C-os globális felmelegedés tekintetében (IPCC 2018).
A hőmérséklet, a csapadékmennyiség és a légköri CO2-koncentráció változásának együttes hatása más-más módon befolyásolja a növények terméshozamát és hatásait az egyes európai régiókban (7. ábra). A megemelkedett hőmérséklettel kapcsolatos lehetséges pozitív hatások elsősorban Észak-Európában várhatók, míg Európa déli részén a növények termelékenységének csökkenése és az állattartás kockázatának növekedése várható (EEA 2017).
Az előrejelzések alapján Európa kontinentális területein a szélsőséges hőhullámok növekedése, a nyári csapadékmennyiség csökkenése és a folyók áradásának növekvő kockázata várható (7. ábra).
- ábra A klímaváltozás mezőgazdasági hatásai Európa egyes éghajlati régióiban
Forrás: EEA (2019a)
Az Európai Környezeti Ügynökség (EEA 2019a) jelentése szerint a magasabb hőmérséklet Európa jelentős részein már befolyásolta a termesztési idény hosszát. A gabonafélék virágzására és betakarítására jelenleg több nappal korábban kerül sor. Ezek a változások várhatóan sok régióban folytatódnak.
Észak-Európa mezőgazdasági termelékenysége összességében növekedhet a hosszabb termesztési idény és a hosszabb fagymentes időszak miatt. A magasabb hőmérséklet és a hosszabb termesztési idény új növények termesztését is lehetővé teheti. Dél-Európában azonban a rendkívüli hőség, valamint a csapadék és a rendelkezésre álló vízkészletek csökkenése várhatóan akadályozza a növények termelékenységét. Várhatóan a terméshozamok is változni fognak évről évre a szélsőséges időjárási események és olyan egyéb tényezők miatt, mint például az új kártevők és a betegségek megjelenése.
A mediterrán térség egyes részein a nyári hónapokban bekövetkező rendkívüli hőség és vízhiány miatt előfordulhat, hogy néhány nyári növényt télen fognak termeszteni. Más területeken, például Nyugat-Franciaországban és Délkelet-Európában várhatóan csökkenni fog a terméshozam a forró és száraz nyarak miatt, a télen történő növénytermesztés viszont itt nem lehetséges.
A hőmérséklet és a termesztési idény változásai is befolyásolhatják egyes fajok, például rovarok és invazív gyomnövények vagy a betegségek elburjánzását és elterjedését, ami viszont befolyásolhatja a terméshozamokat. A lehetséges hozamcsökkenés egy részét ellensúlyozhatják a jó gazdálkodási gyakorlatok, például a rendelkezésre álló vízkészleteknek megfelelő vetésforgó alkalmazása, a vetés időpontjának a hőmérséklethez és a csapadékeloszláshoz való igazítása és az új körülményeknek jobban megfelelő növényfajták (például hő- és szárazságtűrő növények) termesztése.
Az éghajlatváltozás nem csak a szárazföldi élelmiszerforrásokat érinti. Egyes halállományok elterjedése már jellemző az Atlanti-óceán északkeleti részén, ami befolyásolja az ezekre az állományokra épülő élőlényeket az egész táplálékláncban. A nagyobb hajózási forgalom és a melegebb vízhőmérséklet invazív tengeri fajok betelepülését is elősegítheti, ami a helyi halállományok pusztulását okozhatja.
