遠遠看去,沉沉踩過伊利諾州沙佛伊市一處玉米田的三個年輕人,像是查看莊稼的農家男孩。看起來,收成不錯,玉米穗長在綠油油的稈上。
這三個年輕人其實是科學家,他們往玉米田更深處走,指著部分玉米稈上的黃葉。澳洲來的生化學家托馬茲說:「你肯定是看到了一些損害。」
那些受損的葉子顯示我們碰到麻煩,而且不只是這塊玉米田。三位科學家透過設計,正在研究地球暖化會產生哪些使食物供應大受影響的損害。
在這片田地上,一套管線網絡把額外的二氧化碳及腐蝕性汙染物臭氧灑到空氣中。立燈及其他設備模仿未來的旱災及熱浪。研究人員在此地及其他地方,試圖模擬一些日益常見的景象,那是空氣中充滿溫室氣體時料將出現的情況。
這項工作已持續近10年,目前的結果令人憂心。今年稍早,哈佛大學研究人員把伊利諾州這個計畫的數據,和另三國科學家的研究結論放在一起。他們說,在模擬未來環境下成長的作物,某些營養成分嚴重缺乏。
但伊利諾州研究人員現在不只是努力記錄可能的問題,更重要的是:如何讓作物更能適應環境?
數十年來,許多氣候專家對於這個議題相對樂觀,認為在北方嚴寒國家暖化將有利於收成,可彌補暖化在熱帶地區很可能造成的生產損失。更有甚者,有些研究認為,造成地球暖化的二氧化碳增加,可能與我們的直覺相反,反會帶來豐收。
植物會吸收空氣中的二氧化碳,且利用陽光把二氧化碳轉變為高能量的糖,1980及1990年代的研究顯示,未來空氣中二氧化碳濃度較高,可能使作物收成大增,但研究是在人為條件如溫室中做的。研究人員認為有必要在更真實的環境中進行測試。
他們目前頂多也只能憑藉自己最佳的猜測,試想未來的氣候條件及汙染程度。伊利諾大學科學家李基說:「我們知道這並非針對未來所做的最完美模擬,但我們認為它讓我們開始創造解方。」
他說,多項試驗已證實「二氧化碳施肥效果」。但在田野中,收成的增加並不像早先溫室實驗中那麼多,大概不足以抵消地球暖化帶來的熱和其他壓力。
其他研究指出,世界上部分最重要穀倉區的氣溫升高,已影響潛在的穀物生產。這個問題很可能與幾年前穀物價格不斷上升,導致多次糧食暴動有關。
聯合國政府間氣候變遷委員會在今年四月的一份報告中說:「氣候趨勢的負面影響,比正面影響更常見。」但委員會也指出,農業具有極大潛能,可藉改變農耕法及改良品種適應氣候變遷。
伊利諾州的研究人員已將氣候科學、農業及現代遺傳學做了罕見的結合,用以找出適應力更強的糧食供應之道。
近幾年,一些知名科學家呼籲世人大大提高投注於減少臭氧的心力。雖然臭氧層保護地球,阻擋陽光中部分有害的輻射,但在地面上,臭氧是廢氣因化學反應而形成的汙染源。這種具腐蝕性的氧氣會傷害植物與人的肺部。
普林斯頓大學研究員毛瑟若爾說:「如果我們對此多加注意,實際上可大幅增加糧食供應。」
研發可抵抗臭氧的植物是另一個辦法。科學家已發現,有些品種的玉米比其他品種更能抵抗臭氧。同樣的,有些品種的大豆在二氧化碳濃度高的地方長得特別好。科學家正開始測試番茄、豌豆和草莓等植物。
科學家希望找出遺傳原因,說明為何某些植物在惡劣的環境中比其他植物長得好。他們希望研發出能夠承受全球暖化帶來的各種壓力的作物。
考量到氣候失衡已對全球糧食系統造成一些問題,美國農業部科學家伊莉沙白.安思沃斯說:「打造農業的適應力,現在是人人都念茲在茲的事。」
【2014-10-07/聯合報/G5版/UNITEDDAILYNEWS】
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