2010年3月8日

全球暖化—糧食生產的致命衝擊

作者/吳以健(就讀台灣大學農藝系博士班)、盧虎生(任教台灣大學農藝系)

植物對其生長環境的變化非常敏感,近年來全球暖化嚴重影響糧食作物的產量和品質,如何因應氣候變遷維持糧食生產,是農業學者重要的課題。

全球暖化指的是在一段時間中,地球的大氣和海洋溫度上升的現象,目前令人憂心的主要是指人為因素造成的溫度上升。在二十世紀,溫室氣體使近地表的大氣溫度平均上升了0.6℃。而從1960年代至今,大氣中二氧化碳的濃度明顯上升,提高了約15~20%,且由過去紀錄發現,二氧化碳與溫度的變化趨勢相當一致。由於溫度與二氧化碳的高相關性,科學界認為很可能是溫室氣體排放過多,造成了全球氣溫的上升。也就是說,人類活動對於過去50年的氣溫改變有不可忽略的影響,其中二氧化碳和溫室氣體的含量不斷增加,是人為因素中的主要部分,例如燃燒化石燃料、清理林木和農業耕作等,都可能增強了溫室效應。

目前全球平均溫度的上升,幾乎和二氧化碳濃度的增加是同步的。從工業革命開始,二氧化碳的含量急遽增加,雖然植物的光合作用已吸收了很大部分的二氧化碳,海洋也溶解一部分二氧化碳,並固定成碳酸鈣,但空氣中二氧化碳的含量還是不斷增加( 圖二)。聯合國跨政府氣候變遷小組(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)在2007 年的第四次報告(Fourth Assessment Report, AR4)中,說明全球暖化的現象確實來自於溫室氣體(尤其是二氧化碳)的增量,並預估在二十一世紀末,全球氣溫將上升1.8~4℃。報告也預測,如此的溫度上升可能間接導致其他方面的變動,包括海平面上升和降雨、降雪量於數額及樣式上的變化,這些變動可能促使極端天氣事件更強更頻繁,譬如洪水、旱災、熱浪、颶風和龍捲風,如同電影《明天過後》(The Day After Tomorrow)所上演的可怕情景。

農業是屬於生物性的產業,生物的生長發育與環境息息相關。在人類發展的過程中,地球各地區農業的生物生產逐漸形成穩定的互動方式,人類在循環的氣候中選育適應的基因型(品種),利用栽培技術生產生活上所需的糧食、油料、纖維等作物原料,長期以來農業生產與氣候環境間,基本上可達到穩定平衡的互動關係。但當氣候發生超過預期的變動,農業生產與環境關係一旦失衡,將造成產量與品質顯著下降,進而威脅人民的生活、經濟,甚至於政治的穩定。

暖化與溫室氣體

溫室效應的加劇導因於溫室氣體的增加,溫室氣體定義為能吸收地球反射的輻射能,而後轉變為熱能提高環境氣溫的氣體。溫室氣體的種類很多,最為普遍的包括二氧化碳、甲烷與氧化亞氮,其中二氧化碳的來源主要是生物呼吸作用、化石燃料的使用以及燃燒林木;甲烷主要由畜牧業及農業水田所排放;氧化亞氮則來自化石燃料的使用、工業活動,以及農業施肥所釋放。然而不同的溫室氣體,其造成溫室效應的能力並不相同,舉例來說,若將單位重量二氧化碳造成溫室效應的能力定為1,甲烷與氧化亞氮分別是二氧化碳的23倍與310倍。儘管在大氣中甲烷與氧化亞氮的成分及排放量均低於二氧化碳,但它們對溫室效應的影響潛勢卻較高,且其排放有相當高的比例是來自農業的生產過程。【更詳細的內容,請參閱第483期科學月刊】

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2 則留言:

匿名 提到...

甲烷與氧化亞氮的成分及排放量均低於二氧化碳,但它們對溫室效應的影響潛勢卻較高,且其排放有相當高的比例是來自農業的生產過程。
.....
這個寫的很不清楚
世界銀行地氣候變遷科學家已發表一篇文章說畜牧業的溫室氣體占51%以上 這還是保守的估計

匿名 提到...

廣義的農業包括了栽培與畜牧吧

況且就算文章的本意是僅指栽培作物的農業

也沒有說農業的溫室氣體遠高於畜牧業

畜牧業確實是溫室氣體排放重要的一環

但並不能因此就說作物栽培的溫室氣體排放不重要吧