Popsuliśmy kukurydzę. Rośliny optymalizowane pod względem plonów gorzej znoszą upały
Wzrost globalnych temperatur może sprawić, że wielkie pola kukurydzy przejdą do historii. Nowe badanie wskazuje, że hodowla wysokowydajnych odmian tego zboża sprawiła, że rośliny są bardziej genetycznie podatne na susze.
Środkowy Zachód Stanów Zjednoczonych to jeden z największych rolniczych obszarów świata. Jest zdominowany przez kukurydzę, hodowaną przede wszystkim na paszę dla zwierząt. Ilość kukurydzy uprawianej w USA wzrosła w XX w. ponad pięciokrotnie.
Ale teraz cieplejsza i bardziej sucha pogoda, która ma dotknąć tego regionu wskutek zmian klimatu, może zupełnie zmienić jego wygląd. Zielone pola mogą zacząć znikać. Najgorsze scenariusze przewidują nawet 50-procentowy spadek plonów do 2100 roku.
Aby zbadać, czy hodowcy kukurydzy mogą opracować bardziej odporne odmiany, zespół badaczy z Uniwersytetu Stanu Iowa przyjrzał się danym dotyczącym eksperymentów z uprawą kukurydzy w czterech stanach w latach 1934-2014, wraz z danymi dotyczącymi temperatury z tych samych lat. Doświadczenia objęły blisko 5000 różnych odmian, co umożliwiło naukowcom prześledzenie wpływu zarówno klimatu, jak i hodowli.
Kilka stopni, ogromna różnica
Odkryli, że po dziesięcioleciach hodowli odmiany kukurydzy stały się bardziej tolerancyjne na umiarkowanie wysokie temperatury między 32˚C a 34˚C. Aby dawać jak najwyższe plony, zostały przez lata hodowli zmodyfikowane tak, by najlepiej radzić sobie w klimacie panującym na terenie, w którym znajdowała się większość pól.
Tyle że teraz ten klimat się zmienia. I to na tyle szybko, że istniejące rośliny mogą nie mieć czasu na przystosowanie. A to poważny problem, bo te same odmiany, które dobrze znoszą temperatury do 34 stopni, zaczynają radzić sobie o wiele gorzej, kiedy upały osiągają poziom 38 stopni. Dziś takie warunki są ekstremalnie rzadkie. Ale prognozy wskazują, że wraz z ocieplaniem się klimatu tak wysokie temperatury.
“Fakt, że kukurydza w tak odmienny sposób reaguje na umiarkowane i na silne upały pokazuje, że dokładna wartość, o jaką ocieplą się te regiony, będzie miała ogromne znaczenie" mówi Ethan Butler z Uniwersytetu Minnesoty. Słowem, im bardziej pozwolimy rosnąć temperaturze, tym gwałtowniej będą spadać plony.
Rozwiązaniem może być hodowla lub tworzenie za pośrednictwem inżynierii genetycznej nowych odmian, które lepiej znoszą bardzo wysokie temperatury. Ale te mogą nie dawać plonów tak wysokich, jak dzisiejsze. A ich opracowanie i wprowadzenie do powszechnego zastosowania będzie wymagać inwestycji i czasu.
