Почему выращивание продовольственных, а не энергетических культур на Среднем Западе США помогает смягчению изменения климата

Ученые из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (PNNL) использовали комплексное моделирование для оценки потенциала смягчения последствий изменения климата в 14 штатах Среднего Запада США. Они встроили детальную агрономическую модель EPIC (Environmental Policy Integrated Climate) в свою флагманскую интегрированную оценочную модель GCAM (Global Change Assessment Model). Этот подход позволил проанализировать три сценария будущего: без климатической политики и с двумя разными уровнями политики смягчения. Результаты показывают, что наиболее эффективным вкладом земель Среднего Запада в глобальное смягчение изменения климата является интенсификация производства продовольственных и кормовых культур, а не переход на выращивание биоэнергетических культур.

Исследование подчеркивает, что способность разных регионов вносить вклад в смягчение последствий изменения климата зависит от их уникальных биофизических характеристик. Для Среднего Запада, являющегося ключевым сельскохозяйственным регионом, моделирование в GCAM показало, что даже при активной климатической политике он сохранит свою роль в производстве продовольствия с ограниченным внедрением энергетических культур. С точки зрения климатической политики, другие регионы мира, где производство продовольствия менее рентабельно, могут быть более подходящими для лесовосстановления или выращивания биоэнергетических культур.

Для калибровки GCAM ученые использовали высокодетальные данные о землепользовании, сельхозпроизводстве и почвенных профилях. Модель EPIC симулировала множество культур и методов управления, включая севообороты, нулевую обработку почвы и удаление остатков для биоэнергетики. Было выполнено около шести миллионов прогонов EPIC для трех климатических сценариев с использованием суперкомпьютерного кластера. Эта работа является частью инициативы PRIMA (Platform for Regional Integrated Modeling and Analysis), направленной на интеграцию детальных моделей для анализа региональных реакций на глобальную климатическую политику и экономические условия.