Ryż zapewnia podstawowe pożywienie 1/3 ludności świata. Wraz ze wzrostem populacji zapotrzebowanie na niego będzie rosnąć, podczas gdy prognozy wskazują na zmianę klimatu jako czynnik znacznie ograniczający plony.
Rysunek 1. Uprawa ryżu na Filipinach. Źródło Wikipedia
Podwyższony poziom CO2 w atmosferze i rosnąca temperatura mają przeciwstawny wpływ na wzrost roślin. Zwiększenie stężenia CO2 stymuluje tempo fotosyntezy ryżu, zwiększa efektywność wykorzystania wody i składników odżywczych, skutkując większą biomasą rośliny, a więc większymi plonami. Natomiast wzrost temperatury powyżej poziomu optymalnego dla wzrostu rośliny ogranicza tempo fotosyntezy, zmniejszając biomasę, a w rezultacie plony. Niestety wpływ czynnika temperaturowego zazwyczaj przewyższa pozytywne efekty dwutlenku węgla.
Zmiana klimatu wpływa również na zakres wchłaniania składników mineralnych oraz zanieczyszczeń z gleby. Najpoważniejszym zanieczyszczeniem zagrażającym produkcji ryżu jest arsen, występujący zarówno w glebach, na których uprawiana jest ta roślina, jak i w wodzie służącej do nawadniania pól. Hamuje wzrost i rozwój roślin, zmniejszając plony. Zalewanie pól powoduje redukcję arsenu zaadsorbowanego na minerałach glebowych, zwiększając biodostępność metalu. Ponadto w glebie znajdują się związki metylujące arsen, a produktem reakcji są organiczne związki arsenu, które co prawda są wolniej wchłaniane przez roślinę, ale łatwiej przedostają się do ziarna. Metylowany arsen jest rakotwórczy, choć mniej toksyczny niż jego nieorganiczny wariant. Nie obejmują go jednak międzynarodowe normy dotyczące zawartości arsenu w produktach spożywczych.
Według 5 raportu IPCC z 2014 roku, zmiana średniej globalnej temperatury o 2°C będzie miała negatywny wpływ na produkcję m.in. ryżu w regionach o klimacie tropikalnym i umiarkowanym. Przewidywane skutki różnią się w zależności od miejsca i typu uprawy, przy czym około połowa prognoz wskazuje na co najmniej 10% spadek wydajności zbiorów. Niektóre prognozy przewidują wzrost plonów, jednak jest to ich niewielka część. Zmiany zależą od przyjętego scenariusza emisji oraz poziomu adaptacji do zmiany klimatu.
Rysunek 1: Rysunek 3: Podsumowanie projekcji zmian plonów w ciągu XXI wieku. Projekcje dotyczyły niskich i umiarkowanych szerokości geograficznych oraz obejmowały różne scenariusze emisji oraz przypadki z działaniami adaptacyjnymi i bez. Kolorami pomarańczowymi przedstawiono, jaka część badań przewiduje spadek plonów (o 0-5%, 5-10% itd.). Kolorami niebieskimi przedstawiono, jaka część badań przewiduje wzrost plonów (o 0-5%, 5-10% itd.). Źródło: 5 raport IPCC
Pola ryżowe przyczyniają się niestety do nasilania zmiany klimatu. Uprawa ryżu jest uważana za jedno z najważniejszych antropogenicznych źródeł emisji metanu (15-20%). Spowodowane jest to sposobem uprawy ryżu – na zalanych polach zachodzi fermentacja beztlenowa, której produktem jest metan. Emitują także inny gaz cieplarniany – podtlenek azotu N2O (Yue i in. 2005).
Trwają prace nad ograniczeniem emisji z ryżowisk. Przeprowadzone w Chinach w 2019 roku badanie nad nowym sposobem uprawy polegającym na naprzemiennym nawilżaniu i suszeniu pól pokazało, że taki sposób nawadniania nie tylko pozwala zmniejszyć zużycie wody, ale też zmniejsza emisje CH4 o 38%, a N2O o 34%.
Alicja Jankowska
