ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อการผลิตอาหาร
แหล่งอาหารโลก
มนุษย์ที่อาศัยในเขตภูมิอากาศร้อน มีความต้องการพลังงาน เพื่อการเจริญเติบโตน้อยกว่ามนุษย์ ที่อาศัยในเขตภูมิอากาศที่เย็นกว่า ฉะนั้น มนุษย์ในเขตภูมิอากาศ ที่ร้อนกว่า มีความต้องการอาหารน้อยกว่าด้วย ดังนั้น ความต้องการอาหารของมนุษย์ แบ่งตามเส้นละติจูดได้ ดังนี้ มนุษย์ต้องการอาหารน้อยที่สุด จะอยู่ในแถบละติจูดต่ำ ที่มีอากาศร้อนและชื้น และมากที่สุด ในแถบละติจูดสูง ๆ ที่มีอากาศหนาวเย็น ปัจจัยทางวัฒนธรรม เช่น เครื่องนุ่งห่ม พฤติกรรมของมนุษย์ และ เทคโนโลยีที่ ควบคุมสิ่งแวดล้อม ที่เกี่ยวกับความร้อนภายในอาคาร ต่างมีผลทำให้ ความต้องการอาหาร แตกต่างกันออกไป ดังนั้น ความต้องการอาหารของมนุษย์ จะไม่ลดลงมากตามภาวะโลกร้อน
ถึงแม้ว่าภูมิอากาศทุกชนิด สามารถให้อาหารที่ดีมีคุณภาพ เหมาะต่อความเจริญ เติบโตตามปกติ และการบำรุงสุขภาพ ของมนุษย์ แต่กระนั้นในปัจจุบัน ยังคงมีประชากรถึง 700 ล้านคน ที่มีอาหารไม่เพียงพอ ต่อความต้องการ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การขาดอาหาร ยังคงเป็นสาเหตุสำคัญ ของการเสียชีวิตของทารก และการชะงักงันทางสรีระวิทยา และสติปัญญาของเด็ก นอกจากนี้การขาดอาหาร ยังทำลาย ระบบ ความทนทานต่อโรค ทำให้ง่ายต่อการเพิ่มขึ้น ของโรคติดต่ออีกด้วย
ระหว่าง 10,000 ปี ที่ผ่านมาของยุค Holocene ปัจจุบัน ภูมิอากาศค่อนข้างจะคงที่ ได้มีการคิดค้น และปรับปรุงวิธีการทางการเกษตร สามารถผลิตอาหารได้มากขึ้น ปัจจัยทางภูมิอากาศประจำท้องถิ่น ที่เป็นตัวจำกัด การเจริญเติบโต ของพืชผล สามารถเอาชนะได้ โดยการชลประทาน การใช้ปุ๋ย การใช้เครื่องจักร และการผสมพันธุ์พืช ให้เข้ากับภูมิอากาศ ของท้องถิ่นนั้น ๆ ระหว่างช่วง 50 ปีที่ผ่านมานี้เอง ที่ความต้องการอาหาร ของประชากรโลก ได้ขยายตัวขึ้น อย่างรวดเร็ว ผนวกกับการขาดแคลนพื้นที่ ที่เหมาะต่อการเพาะปลูก ได้แผ่ขยายทั่วโลก เป็นสาเหตุให้เกิดมี การปรับปรุงผลผลิตอย่าง ได้ผล อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
ผลผลิตอาหารโลกได้เพิ่มขึ้นตั้งแต่กลางทศวรรษที่ 1980 โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เมล็ด ธัญพืช พลังงาน ที่ได้รับจากอาหารทั้งหมดของโลก ได้จากเมล็ดธัญพืช ทั้งโดยตรง และผ่านทางเป็นอาหารปศุสัตว์ มีค่าประมาณ 2/3 แต่ผลผลิตเมล็ดธัญพืช ที่ผ่านมาไม่นานกลับลดลง เนื่องจากการเปลี่ยนพื้นที่ ที่เพาะปลูกธัญพืช ไปใช้ในกิจการอื่น ๆ ดังเช่น ที่เกิดขึ้นในทวีปอเมริกาเหนือ และอเมริกาใต้ และเนื่องจากราคาสินค้าตกลง อย่างไรก็ตาม ปัจจัยที่มีความสำคัญมาก ที่ทำให้ผลผลิตลดลง คือ การจัดการการเกษตร และทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ ที่ผิดพลาด ซึ่งผลที่ตามมา คือ ทำให้ความสามารถ ในการผลิต เสียไป โดยรวมทั้งโลก การปฏิบัติทางการเกษตร ที่ไม่ถูกวิธี ทำให้ดินเสื่อมคุณภาพถึง 1/3 ปัจจุบันประมาณว่า1/10 ของพื้นที่เพาะปลูก ของโลก (1.2 พันล้านเฮกแตร์) ที่เสื่อมคุณภาพ ในระดับปานกลาง และ 9 ล้านเฮกแตร์ ที่เสื่อมคุณภาพ ในระดับรุนแรงมาก เนื่องจากการชะล้าง พังทลายของดิน ดินแห้งจากการผึ่งแดด การลดลงของธาตุอาหาร การชลประทาน ที่ทำให้เกิดน้ำขัง และความเค็มของดิน ในทวีปแอฟริกา การปล่อยให้ปศุสัตว์กินหญ้า มากเกินไป เป็นสาเหตุทำให้ดินเกือบครึ่ง เสื่อมคุณภาพลง
การประมงโลกก็ถูกจำกัดผลผลิตด้วยเช่นกัน (ประมาณ 100 ล้านตัน/ปี) แหล่งประมงบางแห่ง ที่ครั้งหนึ่ง เคยเป็นแหล่งประมง ที่สำคัญ เช่น ทางตะวันตกเฉียงเหนือ ของมหาสมุทร แอตแลนติก ก็จับปลาได้น้อยลง หรือได้รับผลร้ายอย่างรุนแรง จากการจับปลามากเกินไป อย่างต่อเนื่อง เป็นเวลานาน ในส่วนอื่น ๆ ของโลก เช่น บริเวณทะเลเหนือ ได้มีข้อตกลงระหว่างประเทศ ที่เข้มงวดในการกำหนด โควต้าการจับปลา เพื่อหลีกเลี่ยง ไม่ให้มีการจับปลามากเกินไป จนขาดแคลน การเลี้ยงปลาทั้งปลา น้ำเค็มและปลาน้ำจืด อาจจะเป็นสัญญาณได้อย่างหนึ่งว่า การผลิตปลาจะเพิ่มมากขึ้นในอนาคต
การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศระดับโลก และระดับภูมิภาคในระยะยาว จะส่งผลกระทบ ต่อผลผลิตทางพืชผล ปศุสัตว์ และการประมงอย่างมาก การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ จะมีอิทธิพลต่อการผลิตอาหาร ดังนี้
นอกจากนี้ การผลิตอาหารอาจได้รับผลกระทบจาก อิทธิพลของรังสีอุลตราไวโอเลต ที่เพิ่มขึ้น ตามการลดลงของก๊าซโอโซน ในบรรยากาศชั้นสตราโตเฟียร์ ที่มีต่อการสังเคราะห์แสง ของพืช อย่างไรก็ตามอุณหภูมิที่สูงขึ้น จะทำให้พืชสามารถดึงน้ำ จากพื้นดินขึ้นไปใช้ได้ อย่างมีประสิทธิภาพ มากขึ้น ประกอบกับ การได้ปุ๋ยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ อาจเป็นตัวการเพิ่มผลผลิต ในบางพื้นที่ได้ แต่ในบริเวณที่ประชากร มีอาหารเกือบจะไม่เพียงพอ อยู่แล้ว ถ้าผลผลิตลดลง เพียงเล็กน้อยเท่านั้น จะเป็นอันตราย อย่างมากทันที เช่น สภาพภูมิอากาศ ที่ทำให้การทำการประมงลดลง จะทำให้เกิดปัญหาด้านอาหาร อย่างมาก ต่อประชากร ในประเทศที่พัฒนาน้อยที่สุด เนื่องจากโปรตีนส่วนใหญ่ ที่ประชากรในประเทศเหล่านี้ ได้รับได้จากอาหารทะเล
พื้นที่ที่เหมาะต่อการปลูกพืชผลอาหารหลัก แหล่งการประมง อาจขยับเลื่อนไป ตามการเปลี่ยนแปลงของภูมิอากาศ ซึ่งอาจนำไปสู่ความขัดแย้งทางการเมืองได้ และจะเป็นสาเหตุให้ การผลิตอาหาร ในบางภูมิภาคลดลง นั่นคือ การศึกษาผลกระทบ ของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ที่มีต่อการผลิตอาหารนั้น ควรคำนึงถึง นโยบายทางการเมืองด้วย
ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อการผลิตอาหาร
การสร้างแบบจำลองเพื่อการพยากรณ์ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ที่มีต่อผลผลิตจากพืชผล และปศุสัตว์เป็นงานที่สลับซับซ้อนมาก ลักษณะทางภูมิอากาศ ที่มีอิทธิพลต่อผลผลิตทางการเกษตรโดยตรง ได้แก่ อุณหภูมิ การไหลของน้ำ องค์ประกอบของบรรยากาศ (โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์) และปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศ ที่รุนแรงมาก ๆ นอกจากนี้ ลักษณะภูมิอากาศ ยังมีอิทธิพลทางอ้อม ต่อผลผลิตทางการเกษตร ได้แก่ คุณภาพของดิน การเกิดโรคพืช วัชพืชและแมลงศัตรูพืช และโดยเฉพาะการเกษตรในเขตการชลประทาน จะได้รับผลกระทบ จากการเปลี่ยนแปลงอัตราการเพิ่มเติมน้ำจืด ที่เข้าสู่พื้นที่การเกษตร ดังนั้น การประเมินถึงผลกระทบ ของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ที่มีต่อผลผลิตทางการเกษตร ของนักวิทยาศาสตร์สาขาต่าง ๆ จึงแตกต่างกันไป และยังคงมีความไม่แน่นอนสูงมาก
เพื่อให้การพยากรณ์ผลกระทบของภูมิอากาศที่มีต่อผลผลิตทางการเกษตรมีความ แน่นอนสูง แบบจำลอง ที่ใช้ จะต้องเป็นแบบจำลอง ที่รวมเอาสิ่งต่าง ๆ เข้าด้วยกัน เช่น แผนการ คาดหมาย การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ การตอบสนองทางผลผลิตของพืชผล ที่มีต่อภูมิอากาศ รูปแบบของการใช้ประโยชน์ที่ดิน และทิศทางการกระจายของอาหาร นอกจากปัจจัยทางภูมิอากาศแล้ว แนวโน้มผลผลิตจากการเกษตร ยังขึ้นอยู่อย่างมากจากแรงผลักดันทางการตลาด ทั้งภายในประเทศ และระหว่างประเทศ นโยบายของรัฐบาล ข้อตกลงทางการค้า การพัฒนาขีดความสามารถ ของพืชผลใหม่ ๆ และการใช้เทคโนโลยีใหม่ ๆ ดังนั้น ผลกระทบ ของการเปลี่ยนแปลงสิ่งแวดล้อมโลก ที่มีต่อการเกษตร จะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ตามการเคลื่อนไหวภายในภาคการเกษตรเอง โดยทั่วไปแบบจำลองปัจจุบัน ยังไม่ได้นำผลสะท้อน ทางสังคม และเศรษฐกิจ เข้ามาร่วมพิจารณาด้วย ซึ่งแน่นอนว่า สังคมมนุษย์คงไม่นิ่งเฉย ในการที่ต้องเผชิญหน้า กับการเปลี่ยนแปลงที่จะเกิดขึ้น กับแหล่งอาหาร แต่เพื่อให้ปัญหาที่จะเกิดขึ้น มีขอบเขตที่แน่นอน จึงจำเป็นต้องสร้างแบบจำลอง เฉพาะผลกระทบ ของภูมิอากาศโดยตรงขึ้นก่อน จากนั้นจึงจะนำผลสะท้อนต่าง ๆ จากการปรับตัวทางสังคม เข้ามาร่วมพิจารณา นอกจากนี้ความสลับซับซ้อน ทางการเมือง เศรษฐกิจ และเทคโนโลยี ที่มีอิทธิพล ต่อการผลิตอาหารโลก จะต้องพร้อม ในการวิเคราะห์เชิงปริมาณ เพื่อนำเข้าในแบบจำลอง อิทธิพลเหล่านี้ รวมถึง การเปลี่ยนแปลงทางการค้า และการเมืองอย่างรวดเร็ว ซึ่งมีผลที่มองไม่เห็นต่อ มาตรฐานการผลิตพืชผล ตลาดที่อยู่ห่างไกลแผ่เป็นบริเวณกว้าง วิธีการผลิตทางการเกษตร โดยใช้เครื่องจักรกลหนัก ทำให้ขอบเขตอาหารค่อย ๆ เป็น สินค้าระหว่างประเทศ มากกว่าที่จะเป็นแหล่งอาหาร สำหรับประชากรในท้องถิ่น แต่เพียงอย่างเดียว
ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อการผลิตอาหารจากพืชผล
อุณหภูมิ หยาดน้ำฟ้า และระดับปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์
จากที่ได้พยากรณ์ไว้แล้วว่า การเพิ่มสูงขึ้นของปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศ จะเป็นสาเหตุของการเกิดภาวะโลกร้อน หรือการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ซึ่งจะทำให้อุณหภูมิอากาศผิวพื้น ในภูมิภาคต่าง ๆ เปลี่ยนไป และจะส่งผลกระทบ ต่อการเจริญเติบโตของพืชผล เช่น อุณหภูมิสูงขึ้น ทำให้ข้าวสาลีแก่เร็วขึ้น นั่นหมายถึงว่า ช่วงเวลาการเจริญเติบโต ของเมล็ดข้าวสาลีสั้นลง ซึ่งในที่สุดจะส่งผลต่อ ขนาดของเมล็ดข้าวสาลี นักวิทยาศาสตร์ชาวออสเตรเลีย ได้สร้างแบบจำลอง โดยรวมอิทธิพลของอุณหภูมิ ที่เพิ่มสูงขึ้น 3? ซ. การเพิ่มขึ้น ของปริมาณ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (สูงถึง 560 ppmv ในประมาณปี ค.ศ. 2050) การเปลี่ยนแปลงหยาดน้ำฟ้า และความชื้นในดินเข้าด้วยกัน สรุปได้ว่า พืชผลที่แก่เร็ว ให้ผลผลิตลดลงครึ่งหนึ่ง
การเพิ่มขึ้นของปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในบรรยากาศ จะมีอิทธิพลต่อการใช้ปุ๋ย จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ของพืช แต่ยังไม่มีวิธีการที่จะตรวจวัดอิทธิพล ที่เกิดขึ้นนี้เพื่อนำเข้าแบบจำลอง ที่สลับซับซ้อนได้ และยังไม่แน่ใจว่าอิทธิพลนี้ จะขึ้นกับอุณหภูมิด้วยหรือไม่ แต่ที่แน่นอนคือ การเพิ่มขึ้น ของปริมาณ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศ ส่วนหนึ่งจะมีผลอย่างใกล้ชิด กับการเปิด-ปิด ปากใบของพืช ทำให้พืชหลายชนิด มีความต้องการใช้น้ำ สำหรับการคายระเหยน้ำลดลง
จากการแบ่งพืชออกเป็น 2 กลุ่มใหญ่ ๆ คือ พืช C3 (ได้แก่ ข้าวสาลี ถั่วเหลือง ข้าวและมันสำปะหลัง) และพืช C4 (ได้แก่ เดือย ข้าวฟ่างและข้าวโพด) พบว่า การได้ปุ๋ยจากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จะมีผลกระทบต่อพืชทั้ง 2 กลุ่มนี้แตกต่างกันไป เช่น พืช C3 ซึ่งเป็นพืชที่มีความสำคัญ มานานนับหมื่นนับแสนปีมาแล้วนั้น จะให้ผลผลิตสูง หากปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศ สูงขึ้น ส่วนพืช C4 ซึ่งเป็นพืชที่เพิ่งมีความสำคัญ เมื่อไม่นานมานี้เอง รวมทั้งอ้อยและวัชพืช เจริญเติบโตได้ดี อย่างเหมาะสมกับระดับของ ปริมาณก๊าซคาร์บอนได้ออกไซด์ ที่มีอยู่ในบรรยากาศปัจจุบัน ดังนั้น หากปริมาณ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศสูงขึ้น ผลผลิตจากพืช C4 จะเพิ่มขึ้นน้อยมาก
ผลผลิตจากพืชผลยังอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงความชื้นในดินอีกด้วย แบบจำลอง ภูมิอากาศทั้งหมด พยากรณ์ว่า หยาดน้ำฟ้าในระดับโลก จะเพิ่มมากขึ้น (ส่วนใหญ่ฝนจะตกรุนแรง มากขึ้น กล่าว คือ ปริมาณฝนต่อวัน สูงขึ้น) ถึงแม้ว่า ฝนมรสุมแถบศูนย์สูตร จะขยายขอบเขตเข้าไปยังแถบละติจูด ที่สูงขึ้นไป ในเขตทะเลทรายสะฮาร่า ของทวีปแอฟริกา และทางตะวันตกเฉียงเหนือ ของประเทศอินเดีย จะแบ่งเบา ภาวะความแห้งแล้ง ลงได้บ้างก็ตาม แต่หยาดน้ำฟ้าที่รุนแรงขึ้นจะก่อให้เกิดน้ำท่วม และการชะล้างพังทลายของดิน ผลที่ตามมาคือ พืชผลได้รับความเสียหาย และสูญเสียพื้นที่ ที่เหมาะกับการเกษตร ไปในบริเวณอื่น ๆ เช่น ในเขตร้อน ที่อยู่กลางทวีปบางแห่ง หยาดน้ำฟ้า อาจลดลง รูปแบบหยาดน้ำฟ้าประจำปี อาจเปลี่ยนฤดูกาล จะมีผลต่อความชื้นในดิน ระหว่างฤดูกาลเพาะปลูก และเป็นไปได้ว่า จะทำให้การเจริญเติบโต ของพืชผลจำนวนมาก สูญเสียไป มีข้อโต้เถียงกันว่า ขีดจำกัดทางธรรมชาติ ทางสรีระวิทยาของพืช ที่จะทำให้เกิดการปรับตัว ต่อการเปลี่ยนแปลง อย่างต่อเนื่องของ ภูมิอากาศในระยะเวลาที่ยาวนานขึ้นนั้น ไม่น่าจะเป็นไปได้
การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศยังมีผลกระทบต่อการเกษตรอีกทางหนึ่ง คือ ทำให้ระบบนิเวศการเกษตร ในระยะยาวเปลี่ยนแปลงไป เนื่องจาก ความถี่ และความรุนแรงมาก ๆ ของปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศ ที่จะเพิ่มสูงขึ้น เช่น การเกิดคลื่นความร้อน ความแห้งแล้ง น้ำท่วมและพายุไซโคลน ทั้งหมดเหล่านี้ ทำให้การชะล้าง พังทลายของดิน รุนแรงขึ้น กระทบต่อรูปแบบของโรคพืช และการระบาดของศัตรูพืช แผนการคาดหมายภูมิอากาศที่มีอยู่ ยังไม่แม่นยำพอเกี่ยวกับ ปรากฏการณ์ทางภูมิอากาศเหล่านี้ ดังนั้น การพยากรณ์รายละเอียดมากกว่านี้ ยังกระทำไม่ได้
อิทธิพลโดยตรงของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อผลผลิตจากพืชผล
IPCC ยังคงมีความระมัดระวังในการคาดหมายผลกระทบทั้งหมด ของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ที่มี่ต่อผลผลิตทางการเกษตรโลก อย่างไรก็ตาม ได้มีการเห็นที่ตรงกันประการหนึ่งว่า อิทธิพลโดยรวม จากการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ที่มีต่อผลผลิตจากพืชผล น่าจะเลวลงแต่ไม่รุนแรง และค่อนข้างแน่นอนว่า ผลกระทบทางลบที่เกิดขึ้นนี้ ส่วนใหญ่อยู่ในเขตร้อน ซึ่งเป็นที่โชคร้ายว่า ประชากรที่อาศัยในเขตนี้ ส่วนใหญ่ถูกคุกคาม จากการขาดอาหารอยู่แล้ว และประชากรที่อาศัยในแถบละติจูดต่ำ เขตกึ่งแห้งแล้ง และแห้งแล้ง มีรายได้ต่ำ ทำการเกษตร โดยอาศัยน้ำฝนเพียงอย่างเดียว โดยไม่มีการ ชลประทานนั้น จะเป็นบริเวณที่มีความอ่อนไหว มากที่สุด ประชากรเหล่านี้ ได้แก่ ประชากรที่อาศัยในบริเวณ กึ่งทะเลทรายสะฮาร่า ทวีปแอฟริกา เอเชียใต้ เอเชียตะวันออก เอเชียตะวันออกเฉียงใต้ และเกาะ ในมหาสมุทรแปซิฟิกบางเกาะ
การพยากรณ์ผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับผลผลิตทางการเกษตรดังกล่าวมาแล้วทั้งหมดนั้น จะหมายถึง ผลที่จะเกิดขึ้นในศตวรรษที่ 21 การประเมินผลกระทบ ที่อาศัยการทดลอง ให้ภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงเพียงชั่วคราว สามารถสร้างแบบจำลอง ผลกระทบที่น่าเป็นไปได้ ที่จะมีต่อผลผลิตทางการเกษตร ภายใน 2-3 ทศวรรษหน้า และการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ในลักษณะนี้เป็นไปได้มากกว่า ให้ผลการคาดหมาย ได้ดีกว่าวิธีการที่กำหนดให้ ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศ เพิ่มขึ้นเป็น 2 เท่า ยิ่งกว่านั้น ยังไม่มีแผนการคาดหมายใด ที่กล่าวถึง การเปลี่ยนแปลงการกระจายของแมลง ที่เป็นศัตรูพืช วัชพืช และโรคพืช ที่เกิด ขึ้นแต่อย่างใด
อิทธิพลทางอ้อมของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อผลผลิตจากพืชผล ศัตรูพืช และโรคพืช
การกระจายของศัตรูพืชและตัวนำโรคพืช ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิและพืช สำหรับที่อยู่อาศัย ศัตรูพืชทางการเกษตรบางชนิด เช่น เพลี้ย ชอบสภาพความแห้งแล้ง แต่ตั๊กแตน แพร่ระบาดในสภาพอากาศชื้น อย่างไรก็ตาม แมลงที่กินพืชเป็นอาหารทั้งหมด เชื้อรา บักเตรีและตัวนำโรคพืช ต่างเจริญเติบโตได้ดี ภายใต้ขีดจำกัดทางนิเวศวิทยาที่แน่นอน และคาดหมายได้ว่า จะได้รับผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ
ศัตรูพืชจำนวนมากที่มีอัตราการเพิ่มปริมาณสูง และมีความอ่อนไหว ต่อภูมิอากาศ เป็นไปได้ว่า จะตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ อย่างเร็ว กล่าวโดยทั่วไปได้ว่า การกระจาย และความหนาแน่น ของศัตรูพืช ในเขตร้อน และกึ่งเขตร้อนคาดว่า จะขยายกว้างขึ้น ถ้าหากอุณหภูมิสูงขึ้น การเจริญเติบโต และผลผลิตของพืชผลจะลดลง จากการศึกษาต่าง ๆ จำนวนมากที่เกี่ยวกับศักยภาพผลกระทบ ของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ที่มีต่อการกระจายของศัตรูพืช ในประเทศญี่ปุ่น คาดหมาย ได้ว่า ศัตรูพืชต่าง ๆ เช่น หนอนทำลายยาสูบ ตัวทำลายข้าว ตัวทำลายถั่วเหลือง จะขยายพื้นที่กระจายขึ้นไปทางเหนือ แต่พื้นที่การกระจายของศัตรูพืช บางชนิด เช่น แมลงปีกแข็ง ที่ทำลายใบข้าว จะจำกัดพื้นที่แคบลง ในประเทศออสเตรเลีย ภาวะการร้อนขึ้น สามารถทำให้ศัตรูพืชหลายชนิด ขยายขอบเขตเข้าไป ในบริเวณอากาศหนาวเย็น ที่อยู่ทางใต้ลงไปได้
ความถี่และความรุนแรงของการเกิดศัตรูพืช (เช่น ตั๊กแตน) ในอนาคต อาจได้รับผลกระทบ จากการเปลี่ยนแปลงความถี่ของสภาพอากาศที่รุนแรงมาก ๆ ซึ่งบางกรณีสัมพันธ์กับปรากฏการณ์ ENSO เช่น โรค Brown Plant Hopper ที่เป็นศัตรูของข้าวประจำถิ่น ในเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ จะถูกพัดพาไปยังประเทศญี่ปุ่น และเกาหลีเป็นประจำทุกปีโดยมรสุม การเปลี่ยนแปลงช่วงเวลา และสถานที่ของลมนี้ สัมพันธ์กับปรากฏการณ์ ENSO ซึ่งจะมีอิทธิพลอย่างมาก ต่อขอบเขตความเสียหายของข้าว
ปรากฏการณ์ทางลมฟ้าอากาศชนิดรุนแรงมาก ๆ ที่เกิดถี่มากขึ้น เช่น ความแห้งแล้งที่ยาวนาน น้ำท่วมรุนแรง อาจเป็นสถานที่เหนี่ยวนำ ให้เกิดโรคพืชหรือศัตรูพืชได้ และความรุนแรงจะทำลายความสัมพันธ์ ระหว่างสัตว์ที่กินสัตว์อื่น เป็นอาหารกับเหยื่อได้ ซึ่งตามปกติจะเป็นตัวจำกัด การแพร่กระจายของศัตรูพืช ตัวอย่าง การเกิดศัตรูพืชทางการเกษตรที่สัมพันธ์กับความผันแปรทาง ภูมิอากาศ คือ ในประเทศซิมบับเว เกิดการระบาดของหนูในปี ค.ศ. 1974-76 1983-85และ 1994 ซึ่งตรงกับปีที่เกิดปรากฏการณ์เอล นีโญ หลังจากเกิดความแห้งแล้ง ติดต่อกันนานถึง 6 ปี เกิดมีฝนตกหนักในปี ค.ศ. 1992-93 และเกิดฝนระยะสั้น ๆ อีกในปี ค.ศ. 1993-94 ก่อให้เกิดเป็นสภาพ ที่เหมาะต่อการแพร่กระจาย ของประชากรหนูมาก หนูจะกินเมล็ดพืชทั้งที่เก็บไว้ และกำลังเพาะปลูก ในปี ค.ศ. 1994 ประชากรหนู ยังสามารถเพิ่มขึ้นได้อีกเป็นทวีคูณ เนื่องจากภาวะความแห้งแล้ง ทำให้สัตว์ที่กินหนูเป็นอาหารลดลง จากตัวอย่างนี้ แสดงให้เห็นว่า อิทธิพลสะสมของความผันแปร ของลมฟ้าอากาศ ระหว่างปี ที่มีต่อการเคลื่อนไหว ของความสัมพันธ์ทางนิเวศวิทยานั้น ต้องพิจารณารวมกัน ในการสร้างแบบจำลอง ผลกระทบของ ความผันแปรทางภูมิอากาศ ที่มีต่อศัตรูพืช และโรคพืช
การแพร่ระบาดของศัตรูพืชอาจเกิดจากการเพิ่มขึ้น ของปริมาณก๊าซาร์บอนไดออกไซด์ ในบรรยากาศได้อีกด้วย แม้ว่ายังขาดรายละเอียด ที่แน่นอนก็ตาม บางการทดลองพบว่า แมลงจะลดลง เนื่องจากคุณภาพของอาหารจากใบไม้ต่ำลง แต่บางการทดลองพบว่า แมลงจะกินใบไม้มากขึ้น เพื่อชดเชยคุณภาพอาหารที่ต่ำลง ด้วยเหตุนี้จะเห็นว่า อิทธิพลการได้ปุ๋ย จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ที่มีต่อการเจริญเติบโตของ พืชเป็นไปในทางลบ
ยิ่งกว่านั้น ภูมิอากาศที่สัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงระบบนิเวศ อาจทำให้เกิดโรคพืช และศัตรูพืชชนิดใหม่ขึ้นได้ ปัจจัยอื่น ๆ เช่น การสูญเสีย ความหลากหลายทางชีวภาพ รวมทั้งสัตว์ที่กินศัตรูพืชเป็นอาหาร ที่เป็นอยู่ตามธรรมชาติถูกทำลายไป และการใช้ยาฆ่าแมลงมากเกินไป อาจเอื้อต่อการเกิดโรคพืชได้เช่นเดียวกัน ปรากฏชัดว่า ผลกระทบของศัตรูพืช ที่มีต่อการผลิตอาหาร ตามการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศนั้น มีขอบเขตที่แน่นอน และจะผันแปรไปตามท้องถิ่น การใช้เทคโนโลยี และการปรับตัวในระยะยาว
ได้มีการประมาณการสูญเสียพืชผลที่อาจเกิดขึ้นถ้าศัตรูพืช โรคพืช และวัชพืชเพิ่มมากขึ้น ตามการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิ เช่น ถ้าอุณหภูมิเฉลี่ยของโลก สูงขึ้น 2? ซ. บริเวณที่จะแห้งแล้งมากขึ้น ในทวีปอเมริกาเหนือ ผลผลิตจากพืชผล จะลดลง 30% เนื่องจากเกิดโรคพืชมากขึ้น และพืชผลบางชนิดในทวีปแอฟริกา จะลดลงมากกว่านี้ถึง 2 เท่า ในบริเวณที่ร้อน และชื้นมากขึ้น นอกจากนี้การแก่งแย่งจากวัชพืช จะรุนแรงมากขึ้น ซึ่งหมายถึงว่า พืชผลในประเทศสหรัฐอเมริกา จะได้รับความเสียหายมากขึ้นต่อไปอีก ประมาณ 5-50% (ขึ้นอยู่กับชนิดพืชผล) เพราะว่าวัชพืช สามารถปรับตัวให้เข้ากับสภาพความแห้งแล้ง ได้ดีกว่าพืชผล
สภาพลมฟ้าอากาศที่ร้อนและชื้นมากขึ้นสามารถทำให้ บักเตรี และเชื้อราในอาหารหลายชนิด เจริญเติบโตได้ดีขึ้น ทำให้อาหารบูดเน่าได้มากขึ้น อาจก่อให้เกิดความเป็นพิษ ที่มีผลร้ายต่อ สุขภาพอนามัยของมนุษย์ได้ เช่น ราในอาหารภูมิอากาศเขตร้อน ที่ชื่อ Apergillus flarus ที่ก่อให้เกิดสาร Aflatoxin (เป็นสาเหตุที่เป็นไปได้ ของการเกิดมะเร็งตับในมนุษย์) แพร่ขยายได้ดีในสารอินทรีย์ รวมทั้งพืชผลด้วย เช่น ถั่วลิสง ถ้าเก็บไว้ในสภาพ ที่มีอากาศชื้น
ตัวอย่างการคาดหมายผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อการเกษตรตามภูมิภาคต่าง ๆ
ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อการผลิตอาหารจากปศุสัตว์
ผลผลิตจากปศุสัตว์ก็มีความอ่อนไหวต่อความผันแปรทางภูมิอากาศ เช่นเดียวกับผลผลิตจากพืชผล การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ กระทบกระเทือนทั้งตัวปศุสัตว์เอง และผลผลิตรายวัน การประเมินในเชิงปริมาณ ถึงผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ในอนาคต ที่มีต่อปศุสัตว์มีน้อยมาก แต่อย่างไรก็ตาม ก็ยังพอมีเอกสารที่สามารถอ้างอิงได้อย่างดี ถึงอิทธิพลของลมฟ้าอากาศ และปรากฏการณ์ที่รุนแรงมาก ๆ ที่มีต่อสุขภาพ การเจริญเติบโต และการขยายพันธุ์ของสัตว์ เช่น ความเครียดจากความร้อน (Heat Stress) ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีแล้วว่า ทำความทรุดโทรม ให้กับปศุสัตว์ ซึ่งจะมีผลต่อ ผลผลิตนม และการขยายพันธุ์ของวัวนม นอกจากนี้ยังพบว่า สัตว์อายุน้อย มีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ได้น้อยกว่าสัตว์อายุมาก
ดังนั้น ในเขตภูมิอากาศร้อนอุณหภูมิที่สูงขึ้น เป็นไปได้ที่จะมีผลทำให้ผลผลิตนม น้ำหนักตัว และการขยายพันธุ์ลดลง และประสิทธิภาพ ในการเปลี่ยนแปลงอาหาร เพื่อใช้เป็นพลังงานต่ำลง ในเขตที่มีภูมิอากาศหนาวเย็น ผลกระทบเช่นว่านี้ จะสลับซับซ้อนมากกว่า ถ้าช่วงเวลา และความรุนแรงของช่วง ที่อากาศหนาวเย็นในเขตอบอุ่นลดลง เนื่องจากอุณหภูมิสูงขึ้น ความต้องการอาหารของสัตว์ อาจลดลง การมีชีวิตรอดของสัตว์อายุน้อย ยาวนานขึ้น และค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน สำหรับให้ความร้อนแก่สัตว์จะลดลง 1 ใน 4 แต่การทำไร่นาสวนผสม ที่มีการปลูกพืชผลรวมอยู่ด้วย การใช้เครื่องจักร และสารเคมี อาจก่อให้เกิดผลกระทบทางลบ จากการชะล้างพังทลายของดิน และภาวะมลพิษทางน้ำในดิน เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของหยาดน้ำฟ้า
การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศยังกระทบต่อปศุสัตว์ผ่านทางผลกระทบ ที่มีต่อเชื้อโรคอีกด้วย ตัวอย่าง โรคจากโปรโตซัว ที่เกิดกับปศุสัตว์ และสัตว์อื่น ๆ เช่น โรค Trypanosomiasis โรค Theileriosis และ โรค Babesiosis เป็นไปได้ว่า ได้รับผลกระทบมาจาก การเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ เนื่องจากโรคทั้งหมดนี้ แพร่กระจายได้ โดยมีตัวนำเชื้อโรค คือ หมัด เห็บและแมลงวัน ขั้นตอนการเกิดโรค ขึ้นอยู่อย่างมากกับอุณหภูมิ เช่น ในต้นทศวรรษที่ 1990 ฤดูหนาว ที่อุ่นผิดปกติอย่างต่อเนื่อง ทำให้สัตว์เล็ก ๆ พวกริ้น Culicoides ซึ่งเป็นตัวนำ โรค African horse sickness เกิดขึ้นได้ในประเทศสเปน หรือการที่วัว ในทวีปแอฟริกาเป็นโรค East coast fever ที่เกิดจากตัวนำเชื้อโรค Rhipicephalus appendiculatus tick (หมัดชนิดหนึ่ง) ซึ่งถ้าอุณหภูมิเปลี่ยนแปลงไป จากสภาพปกติของสถานที่ ที่เป็นอยู่ของหมัดชนิดนี้ ?5? ซ. แล้ว พบว่า ช่วงชีวิตของหมัดชนิดนี้ จะยาวนานขึ้นเป็น 3 เท่า นอกจากนี้ องค์การการป้องกันสิ่งแวดล้อม แห่งสหรัฐอเมริกา พบโรคติดต่อหลายชนิด เช่น โรค Home fly ในวัวเนื้อและวัวนม โรค Insect-bome anaphasmosis ที่เป็นโรคติดต่อในแกะ และวัว เกิดเพิ่มมากขึ้น ตามการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ นอกจากนั้น แกะ วัว แพะและม้า ยังมีความอ่อนไหว ต่อโรคติดต่อจากพยาธิ ตัวกลม ที่การแพร่ระบาด จะอยู่ภายใต้อิทธิพลของ สภาพภูมิอากาศเช่นกัน
มาตรการเพื่อบรรเทาผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อปศุสัตว์
สำหรับประเทศที่พัฒนาแล้ว ปศุสัตว์มีความสามารถที่จะมีชีวิตรอด ภายใต้สภาพ ลมฟ้าอากาศที่รุนแรงมาก ๆ อย่างเช่น ความแห้งแล้ง ได้ดีกว่าพืชผล ดังนั้น การเลี้ยงปศุสัตว์จึงเป็นทางเลือกที่ดีกว่า สำหรับให้ได้มาซึ่งรายได้ และความมั่นคงในเรื่องอาหาร
ผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศที่มีต่อการผลิตอาหารจากการประมง
โดยเฉลี่ยแล้วมนุษย์ได้รับโปรตีนจากปลา ประมาณ 1/5 ของโปรตีนที่ได้รับจากสัตว์ ทั้งหมด ชุมชนยากจน ที่อาศัยบริเวณชายฝั่ง สัดส่วนการบริโภคปลาจะสูงกว่านี้ นอกจากนี้ ผลผลิตจากปลายังใช้เป็นปุ๋ย ยารักษาโรค และเลี้ยงสัตว์ ได้อีกด้วย
เกือบครึ่งหนึ่งของการจับปลาเพื่อการค้าของโลก ได้มาจากบริเวณชายฝั่ง ที่กระแสน้ำเย็นซึ่งอยู่ข้างล่าง พลิกกลับขึ้นมาอยู่ใกล้ ๆ ผิวหน้าน้ำ (Upwelling) บริเวณเช่นว่านี้มีเพียง 1/1000 ของพื้นที่ มหาสมุทรทั้งหมดเท่านั้น ปลาที่จับได้ส่วนมากประกอบด้วย Pelagic Fish กระบวนการทาง ชีววิทยา ที่สำคัญที่ทำให้ชายฝั่งบริเวณนี้ เหมาะต่อการขยายพันธุ์ของ Pelagic Fish และปลาชนิดอื่น ๆ อีกจำนวนมาก คือ กระแสน้ำเย็น ที่พลิกกลับขึ้นมา จะอุดมไปด้วยธาตุอาหาร และยังเป็นบริเวณที่ กระแสน้ำอุ่น และกระแสน้ำเย็นไหลมาปะทะกัน ทำให้น้ำค่อนข้างสงบนิ่ง เกิดการสะสมของธาตุอาหาร เป็นที่เหมาะ ต่อการเจริญเติบโต และแพร่กร