Symulacja katastrofy: żywność w cieniu nuklearnej zimy
Nowe badania pokazują, w jaki sposób globalna katastrofa wpłynęłaby na bezpieczeństwo żywnościowe
Kukurydza to najczęściej uprawiane zboże na świecie. Zespół badaczy z Uniwersytetu Stanowego Pensylwanii postanowił sprawdzić, jak poradziłaby sobie ta roślina w scenariuszu tzw. nuklearnej zimy, czyli sytuacji, w której dym i sadza z masowych pożarów wywołanych wybuchami jądrowymi blokują dostęp promieniowania słonecznego do powierzchni Ziemi. Skutkiem byłby gwałtowny spadek temperatur i znaczne skrócenie sezonu wegetacyjnego.
„W najgorszym scenariuszu, po globalnym konflikcie jądrowym, roczna produkcja kukurydzy mogłaby spaść nawet o 80 procent” – mówi dr Yuning Shi, główny autor badania i profesor w Departamencie Nauk o Roślinach Penn State, dodając: „Gdy uwzględnimy dodatkowo szkodliwe promieniowanie UV-B, spadek może sięgnąć nawet 87 proc.”
Symulacje przeprowadzono dla sześciu wariantów konfliktu jądrowego. Najłagodniejszy zakładał emisję 5,5 mln ton sadzy do atmosfery, a najbardziej ekstremalny – aż 165 mln ton. W tym ostatnim przypadku zmiany klimatyczne miałyby charakter trwały i globalny, prowadząc do katastrofalnych strat plonów nawet w regionach dotąd uważanych za stabilne rolniczo.
Modelowanie katastrofy
Badania oparto na modelu ekosystemowym Cycles, który śledzi przepływy azotu i węgla w glebie, roślinach i atmosferze. Model umożliwia precyzyjne analizy na dużą skalę – w tym badaniu uwzględniono 38 572 lokalizacje upraw kukurydzy na całym świecie.
Oprócz efektu ochłodzenia atmosfery, naukowcy wzięli pod uwagę także wzrost promieniowania UV-B, które pojawiłoby się w wyniku zniszczenia warstwy ozonowej przez wybuchy jądrowe. „Eksplozje atomowe generują tlenki azotu w stratosferze, które w połączeniu z sadzą drastycznie przyspieszają rozpad ozonu. Efektem jest wzrost promieniowania UV-B, które uszkadza tkanki roślinne i hamuje fotosyntezę” – wyjaśnia Shi.
Zestawy przetrwania dla rolnictwa
Autorzy badania wskazują również możliwe drogi adaptacji. Symulacje pokazują, że stosowanie szybciej dojrzewających odmian kukurydzy, przystosowanych do chłodniejszych warunków, mogłoby zwiększyć plony nawet o 10 proc. w porównaniu do sytuacji bez żadnych działań adaptacyjnych. Problemem pozostaje jednak dostępność nasion. „Nawet jeśli wiemy, że istnieją odmiany odporne na ekstremalne warunki, ich brak może stać się wąskim gardłem całego systemu” – podkreślają badacze.
Dlatego proponują przygotowanie tzw. zestawów odporności rolniczej – czyli pakietów zawierających nasiona dostosowane do różnych stref klimatycznych i skróconych okresów wegetacyjnych. „Takie zestawy mogłyby utrzymać produkcję żywności w pierwszych latach chaosu po katastrofie, zanim uda się odbudować łańcuchy dostaw i infrastrukturę – tłumaczy prof. Armen Kemanian, główny twórca modelu Cycles i współautor badania.
Nie tylko wojna jądrowa
Choć punktem wyjścia badań był scenariusz wojny nuklearnej, naukowcy podkreślają, że podobne skutki mogłyby wywołać również inne zjawiska. „Przypomnijmy, że nie tylko konflikt atomowy może doprowadzić do globalnego ochłodzenia. Silne erupcje wulkaniczne również są w stanie wprowadzić do atmosfery ogromne ilości aerozoli i sadzy” – zaznacza Kemanian.
Autorzy apelują o większą świadomość zagrożeń związanych z katastrofami klimatycznymi – także tymi, które dziś mogą wydawać się mało prawdopodobne. „Jeśli chcemy przetrwać, musimy być przygotowani. Nawet na to, co dziś wydaje się nie do pomyślenia” – mówi Shi.
Źródła:
- Yuning Shi et al., Environmental Research Letters (2025), DOI: 10.1088/1748-9326/adcfb5
- Penn State Newsroom: “Simulating the unthinkable: Models show nuclear winter food production plunge” https://www.psu.edu/news/research/story/simulating-unthinkable-models-show-nuclear-winter-food-production-plunge/