¿Necesita la Tierra más CO2 en la atmósfera?

Su amigo hace un argumento plausible, pero al final resulta ser tan ridículo como los otros argumentos de fertilización con dióxido de carbono.

La idea de que la Tierra necesita un mayor porcentaje de dióxido de carbono para apoyar la producción de alimentos es una variante del meme general de la fertilización con dióxido de carbono. En resumen, la teoría dice que dado que el dióxido de carbono es un sustrato para el crecimiento de las plantas, más dióxido de carbono dará lugar a efectos beneficiosos sobre el crecimiento de las plantas y una mayor biomasa global.

El argumento alimentario sostiene específicamente que es deseable un mayor dióxido de carbono porque permite un crecimiento más rápido de los cultivos. En realidad, esto es bastante plausible siempre y cuando asumas altos niveles continuos de fertilización química . Un poco más sobre esto en un momento.

Los argumentos sobre la fertilización con dióxido de carbono generalmente son promovidos por variantes del movimiento de negación del cambio climático como una forma de desacreditar la idea de que el dióxido de carbono es un gas de efecto invernadero al señalar que también son “alimento para plantas”, como si esta descripción ligeramente errónea de alguna manera niega el hecho de que el dióxido de carbono también puede absorber la radiación térmica en el rango de IR, y generalmente concluye que los efectos de la fertilización con dióxido de carbono en última instancia harán que el CO2 en la atmósfera sea más beneficioso que perjudicial.

Esta hipótesis choca con algunas realidades difíciles, que son que (1) el dióxido de carbono es solo un recurso que limita el crecimiento de las plantas, otros incluyen nutrientes NPK, luz solar, agua y muchos otros, y eso (2) solo porque la fertilización con dióxido de carbono Los efectos son reales no significa que el cambio climático no ocurrirá y producirá cambios en la producción mundial de biomasa. He cubierto este tema antes en Quora; vea la respuesta de Josh Velson a ¿Por qué las cantidades crecientes de CO2 no se compensan con un aumento correspondiente en la vegetación hambrienta de CO2? La versión corta es que la escasez de otros nutrientes limita la capacidad general de la fertilización con dióxido de carbono para promover el crecimiento de la biomasa y que, combinado con los efectos del CO2 sobre el cambio climático, el efecto general es retrasar la producción mundial de biomasa debido a los cambios climáticos que afectan la precipitación y la temperatura.

Su amigo evita este problema al enfocarse exclusivamente en la agricultura, y al hacerlo evita el problema de quedarse sin recursos: después de todo, en la agricultura moderna, fertilizamos ampliamente y de otro modo proporcionamos todos los nutrientes para que las plantas crezcan, de modo que Los factores limitantes se convierten en la capacidad de la planta para crecer y otras preocupaciones no nutritivas como la erosión del suelo. Fundamentalmente, es cierto que la fertilización con dióxido de carbono, en el contexto de la agricultura mecanizada intensiva y moderna, puede aumentar los rendimientos de los cultivos. Ya se realiza en ciertas aplicaciones de alto rendimiento y alto valor, como los invernaderos.

Sin embargo … su amigo también afirma que esto es necesario para que el mundo se alimente solo, con los subtextos implícitos de que (a) podríamos producir más alimentos bajo una alta concentración atmosférica de CO2 y (b) en ausencia de cambio climático estaríamos enfrentando algún tipo de Crisis alimentaria de Malthus. Hay muchas cosas mal con esta idea.

Primero, el mundo no enfrenta una crisis alimentaria maltusiana y no enfrentará una bajo ningún escenario de cambio climático. De hecho, la productividad agrícola está aumentando constantemente. Un estudio publicado [1] que utiliza modelos del gobierno de EE. UU. Para el comercio de alimentos concluyó que el mundo continuaría siendo capaz de alimentarse durante el resto de este siglo, con un [2] número [3] de [4] otros [5] estudios [6] corroborando en diversos grados (aunque los verdaderos efectos siguen siendo motivo de controversia científica). Pero los impactos distributivos siempre se acuerdan como significativos, más sobre esto en el siguiente punto.

En segundo lugar, el dióxido de carbono (¡sorpresa!) Es un gas de efecto invernadero, y el aumento de las concentraciones de gases de efecto invernadero provocará cambios climáticos que afectarán la tierra cultivable. Las estimaciones científicas de los efectos de las concentraciones de CO2 a 850 ppm, que están muy por debajo de la opinión de su amigo de la concentración de dióxido de carbono 3X de hoy (es un poco más de 400 ppm en promedio), han concluido que las tierras de cultivo mundiales enfrentarán un cambio radical de los efectos climáticos [7 ], aunque las tierras de cultivo totales solo se reducirán en unos pocos puntos porcentuales.

Tercero, este impacto no se extenderá de manera uniforme.

Se espera que las tierras agrícolas se contraigan en África, América del Sur, el sur de Europa e India, mientras que se espera que se expanda en América del Norte, el norte de Europa, China y la Rusia asiática. Los impactos distributivos aseguran más o menos que los países más ricos con una agricultura más moderna y mecanizada se beneficien más, mientras que los países más pobres con un mayor número de agricultores de subsistencia serán los más afectados. El estudio mencionado anteriormente señaló que la capacidad del mundo para alimentarse será sostenida por los países más ricos del norte como resultado de la pérdida de fertilidad en los países más pobres del sur.

En resumen, los elementos del cambio climático implicados por la hipotética necesidad de su amigo de más dióxido de carbono dicta mucho más sufrimiento humano que cualquier escenario alternativo donde disminuimos o estabilizamos las emisiones de CO2.

En otras palabras, la hipótesis de su amigo es plausible, pero es muy probable que sea falsa según la información actual:

  • Sí, la producción de alimentos se puede mejorar con dióxido de carbono adicional, pero
  • No hay necesidad de mejorar la producción de alimentos adicionales a partir de dióxido de carbono adicional en la atmósfera y
  • Los efectos del dióxido de carbono adicional en el clima producirán disminuciones netas en las tierras cultivables y tendrán graves impactos distributivos en los países que dependen de la agricultura de subsistencia, mientras que beneficiarán principalmente a los países que ya tienen una agricultura mecanizada de alto rendimiento, causando una miseria humana generalizada incluso si estamos todavía capaz de alimentar al planeta.

Entonces, sí, el argumento de tu amigo resulta ser bastante ridículo.

Notas al pie

[1] http://www.sciencedirect.com/sci…

[2] Cambio climático, suministro mundial de alimentos y riesgo de hambre.

[3] http://www.sciencedirect.com/sci…

[4] Seguridad alimentaria, agricultura y cambio climático hasta 2050

[5] ¿Puede la creciente población humana alimentarse a sí misma?

[6] ENFRENTANDO los hechos: inconsistencias e interdependencia entre los estudios de campo, de cámara y de modelado de los elevados impactos [de CO2] en el rendimiento de los cultivos y el suministro de alimentos.

[7] http://www.sciencedirect.com/sci…

No.

Publiqué una evaluación de los posibles impactos agrícolas del cambio climático el año pasado. La producción agrícola no está limitada por el CO2 en la actualidad, sino por la cantidad correcta de agua, la duración de las estaciones de crecimiento, la fertilidad del suelo, una base estable para la infraestructura y la cantidad de luz solar.

Los niveles de CO2 y oxígeno en el aire no son inhibidores a menos que todos esos otros factores estén sobreabastecidos.

Para hacer frente a una tontería negacionista común sobre esto, en los invernaderos, el CO2 se agrega explícitamente porque todos esos otros factores están sobre abastecidos. No tiene sentido afirmar que agregar CO2 a la atmósfera es excelente cuando muchos de los otros factores se verán afectados por el cambio climático.

Otro meme negacionista que emerge constantemente en este espacio es la estúpida idea de que la Revolución Verde y el aumento de la biomasa verde global están vinculados al aumento de CO2 en este siglo. Es un caso clásico de confundir intencionalmente la correlación con la causalidad, ya que la inversión en tecnologías agrícolas ha sido una de las historias de éxito mundial, al igual que el vuelo de los pobres rurales a las ciudades donde dejan de despojar de la tierra cultivable y semi-cultivable de biomasa y comienzan a mejorar su suerte económicamente en mejores circunstancias.

El cambio climático al ritmo que estamos viendo amenaza nuestro sistema agrícola global. La infraestructura de riego que se ha establecido durante los últimos siglos es una inversión enorme y los cambios masivos en sequías e inundaciones lo hacen altamente susceptible a fallas. ¿Quizás viste esta foto en las noticias recientemente?

Hasta ahora, la investigación respalda su punto de vista. Aquí hay una buena fuente de inicio: http://www.nature.com/scitable/k… .

El resumen de este artículo es: “La evidencia actual sugiere que las concentraciones de CO2 atmosférico predichas para el año 2100 tendrán implicaciones importantes para la fisiología y el crecimiento de las plantas. Bajo CO2 elevado, la mayoría de las especies de plantas muestran mayores tasas de fotosíntesis, mayor crecimiento, menor uso de agua y menores concentraciones de nitrógeno y proteínas en los tejidos. Es probable que el aumento de CO2 en el próximo siglo afecte tanto la producción agrícola como la calidad de los alimentos. Los efectos del CO2 elevado no son uniformes; Algunas especies, particularmente aquellas que utilizan la variante C4 de la fotosíntesis, muestran menos respuesta al CO2 elevado que otros tipos de plantas. Por lo tanto, es probable que el aumento de CO2 tenga efectos complejos sobre el crecimiento y la composición de las comunidades de plantas naturales “.

Dado que las plantas tendrán una menor concentración de proteínas y agua, las personas necesitarán comer más para obtener el mismo valor nutricional. Sin embargo, la concentración de azúcares será mayor. ¿Realmente queremos experimentar con personas que necesitan comer más de algo que aumentará su consumo de azúcar? No soy nutricionista, pero esto no me parece una alimentación saludable.

Otra cosa en el artículo es que algunos estudios mostraron que las plantas en ecosistemas mixtos típicos podrían incluso crecer más lentamente con concentraciones muy altas de CO2.

Su amigo está mirando una porción estrecha de lo que puede o no suceder y no tiene en cuenta muchas otras cosas que son más significativas. Una de ellas es que a concentraciones de CO2 tres veces presentes, los niveles de pH de nuestros océanos caerían hasta el punto de que las cadenas alimentarias se interrumpirían. Esto junto con el aumento de la temperatura promedio mundial de 3 grados C a 6 grados C afectaría negativamente la producción de alimentos de los océanos. Eso por sí solo sería un negativo mayor que el positivo más optimista de las mayores tasas de crecimiento de las plantas para la producción de alimentos.

Finalmente, a niveles actuales de CO2 3 veces mayores, la totalidad del cambio climático será extrema. Un factor particular que influye en la producción de alimentos es que con el aumento resultante en el nivel del mar que a la larga podría ser de muchos metros, la pérdida de tierra productiva para la agricultura en las regiones bajas sería de muchos millones de acres.

Si bien los efectos básicos de los gases de efecto invernadero en la retención de más energía en el sistema climático se comprenden bien con una ciencia sorprendentemente simple, es probable que los efectos resultantes en los climas sean complejos, y los análisis superficiales como los que presenta su amigo son extremadamente ingenuos.

Los efectos sobre el pH en los océanos a partir del CO2 disuelto también se comprenden bien, pero los efectos sobre los ecosistemas oceánicos también serán complejos.

Ahora más que nunca, el mundo necesita más que un análisis factorial único de los efectos en los climas.

¿Necesita la Tierra más CO2 en la atmósfera?

El argumento de tus amigos es ridículo. Si hace demasiado frío, enciende la estufa, no prende fuego a la casa.

Controlar la población para limitar la demanda de alimentos sería mucho más fácil.

Además, la suposición de que triplicar el CO2 aumentaría la producción de alimentos es sospechosa. Aunque las plantas con más CO2 crecen más rápido, esto supone que tienen suficiente luz, agua y otros nutrientes. Triplicar el CO2 provocaría sequías e inundaciones, por lo que es poco probable que la producción de alimentos aumente tanto.

Por supuesto, el caos causado por tanto cambio climático mataría a muchas personas, por lo que reduciría la población. Sin embargo, la educación y la planificación familiar parecen una mejor manera de hacerlo …

Pregúntate estas cosas:

  • ¿Qué calificaciones tiene tu amigo en los campos del clima, la agricultura o la biología?
  • ¿Estas calificaciones indican que él sabe más sobre este tema que el Joe promedio?
  • ¿Qué razonamiento dio su amigo para apoyar su creencia?
  • ¿Este razonamiento se ajustaba a las reglas de la lógica?
  • ¿Este razonamiento tomó como punto de partida los hechos establecidos sobre el crecimiento de las plantas en relación con los niveles de CO2 y otros factores?
  • ¿Las respuestas a todo lo anterior te hacen confiar en la evaluación de tu amigo?

(Diré que es un argumento de tonterías, pero no dejes que eso te detenga del ejercicio de pensamiento anterior)

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