1

برنج، غذای اصلی بیش از نیمی از جمعیت جهان است، اما به‌طرز شگفت‌انگیزی در شرایطی حساس و شکننده رشد می‌کند. این محصول زمانی بهترین عملکرد را دارد که زمین‌های زراعی تنها لایه‌ای کم‌عمق از آب داشته باشند؛ لایه‌ای که رشد علف‌های هرز را محدود می‌کند و دمای خاک را ثابت نگه می‌دارد.

با این حال همین ویژگی سودمند، هنگام افزایش بیش از حد ارتفاع یا ماندگاری طولانی آب به یک نقطه‌ضعف خطرناک تبدیل می‌شود. یک تحلیل جهانی تازه نشان می‌دهد که این آسیب‌پذیری تا چه اندازه برای تولید برنج هزینه‌ساز شده است.

کاهش سالانه میلیون‌ها تن برنج در اثر سیلاب

سیلاب‌های شدید طی دهه‌های اخیر بی‌سروصدا بخش بزرگی از برداشت‌های برنج را از بین برده‌اند. بین سال‌های ۲۰۱۵-۱۹۸۰، سیلاب‌ها به طور میانگین حدود ۴٫۳ درصد از عملکرد جهانی برنج را کاهش داده‌اند؛ رقمی برابر با ۱۸ میلیون تن برنج در سال.

این مقدار، غذایی است که هرگز به بازار، سفره خانواده‌ها یا میلیاردها مصرف‌کننده وابسته به برنج نرسیده است.

فشار اقلیمی؛ ضربه‌ای سخت به تولید برنج

آسیب ناشی از سیلاب‌ها طی زمان ثابت نمانده است. از سال ۲۰۰۰ به بعد با افزایش فراوانی سیل‌های شدید در مناطق اصلی کشت برنج، روند خسارت‌ها سرعت بیشتری یافته است. پژوهشگران هشدار می‌دهند که تغییرات اقلیمی احتمالاً این روند را تشدید خواهد کرد.

در حالی‌که تمرکز علمی و کشاورزی سال‌ها بر خشکسالی‌ها بوده، این پژوهش نشان می‌دهد که سیلاب‌ها نیز تهدیدی مستقل و رو به رشد برای عملکرد برنج هستند. طبق یافته‌ها، خشکسالی‌ها طی ۳۵ سال بررسی‌شده، به طور میانگین سالانه ۸٫۱ درصد از عملکرد برداشت را کاهش داده‌اند.

“در حالی‌که جامعه علمی روی خسارت ناشی از خشکسالی تمرکز داشته، تأثیر مخرب سیلاب‌ها بر برداشت برنج آن‌طور که باید مورد توجه قرار نگرفته است.”

این بخشی از توضیحات استیون گورلیک، استاد علوم سامانه زمین در دانشکده پایداری دانشگاه استنفورد است. او تأکید می‌کند که نتایج تحقیق نه‌تنها مناطق آسیب‌دیده در گذشته را مشخص می‌کند، بلکه مناطقی را نیز نشان می‌دهد که در معرض خطر آینده هستند.

اندازه‌گیری لحظه‌ای که آب به دشمن برنج تبدیل می‌شود

تیم تحقیقاتی برای دستیابی به نتایج دقیق، ترکیبی از منابع اطلاعاتی مختلف را بررسی کرد؛ از مراحل رشد برنج و داده‌های عملکرد جهانی گرفته تا پایگاه داده جهانی خشکسالی و سیلاب از سال ۱۹۵۰ تاکنون.

همچنین مدل حرکت آب در سامانه‌های رودخانه‌ای و شبیه‌سازی رطوبت خاک در حوضه‌های مهم کشت برنج نیز در تحلیل استفاده شد. این ترکیب داده‌ها و مدل‌ها امکان ارتباط مستقیم میان رویدادهای اقلیمی و تغییرات برداشت را فراهم کرد.

مرز باریک بین آب مفید و آب مرگبار

به‌طور طبیعی، برنج در مراحل اولیه رشد از غرقاب کم‌عمق سود می‌برد. اما محدوده مفید بسیار باریک است. زمانی‌که عمق یا مدت‌زمان ماندگاری آب از حد مشخصی عبور کند، گیاه به نور و اکسیژن دسترسی ندارد و توانایی ادامه رشد را از دست می‌دهد. هدف پژوهش، شناسایی دقیق همین آستانه و تحلیل میزان عبور مناطق مختلف از آن بود.

سیلاب مرگبار برای برنج چه ویژگی‌هایی دارد؟

ژی لی، پژوهشگر اصلی، توضیح می‌دهد که برای نخستین‌بار معیار دقیق یک «سیل کُشنده برنج» تعریف شده است: غرقاب کامل گیاه به مدت حداقل یک هفته.

“وقتی گیاهان حداقل هفت روز به‌طور کامل زیر آب باشند، بخش عمده آن‌ها از بین می‌رود.”

تعیین این آستانه به پژوهشگران امکان داد تا برای نخستین‌بار میزان خسارت ناشی از سیلاب‌های کشنده برنج را به‌طور دقیق محاسبه کنند.

افزایش بارش‌های هفتگی شدید

تحلیل داده‌ها نشان می‌دهد که در دهه‌های آینده، شدیدترین هفته‌های بارش در حوضه‌های مهم کشت برنج ممکن است حدود ۱۳ درصد شدیدتر از بازه ۲۰۱۵-۱۹۸۰ شوند.

چنین افزایشی احتمال رسیدن به آستانه سیل‌های کشنده را بالا می‌برد، مگر اینکه سیستم‌های کشاورزی تغییر کنند.

پرریسک‌ترین حوضه‌های برنج در جهان

پژوهش مناطق پُرخطر را مشخص کرده است؛ مناطقی که معرفی گونه‌های مقاوم به سیلاب و مدیریت هوشمند آب در آنها بیشترین تأثیر را خواهد داشت.

• حوضه سابارماتی در هند؛ دارای طولانی‌ترین دوره سیلاب‌های کشنده برنج
• کره شمالی
• اندونزی
• چین
• فیلیپین
• نپال

بزرگ‌ترین میزان خسارت کلی در کره شمالی، شرق چین و ایالت بنگال غربی هند مشاهده شده است.

استثناهایی که بازده را افزایش می‌دهند

در برخی مناطق مانند حوضه پنار هند، سیلاب‌ها منجر به افزایش عملکرد شده‌اند. پژوهشگران این موضوع را به آب‌وهوای گرم و خشک منطقه نسبت می‌دهند که باعث تبخیر سریع‌تر آب راکد می‌شود.

این یافته نشان می‌دهد که اثر سیلاب تنها به عمق و مدت‌زمان بستگی ندارد، بلکه شرایط پس‌زمینه اقلیمی نیز نقش مهمی دارد.

برنج در چنگال نوسانات شدید اقلیمی

گورلیک و لی تأکید می‌کنند که فهم واکنش برنج به سیلاب، خشکسالی، موج‌های گرما و سرمای ناگهانی – چه به صورت جداگانه و چه پشت‌سرهم – اهمیت حیاتی دارد.

تحقیقات قبلی نشان داده‌اند که رفت‌وآمد سریع میان خشکسالی و سیل، تقریباً دو برابر بیش از وقوع هرکدام به‌تنهایی، خسارت به عملکرد برنج وارد می‌کند.

کاهش این اثرات ترکیبی، چالش بزرگ پیشِ‌رو است. توسعه گونه‌های مقاوم به سیلاب، سامانه‌های هشدار سریع، و زیرساخت‌هایی برای مدیریت هوشمند آب از جمله راهکارهای حیاتی محسوب می‌شوند.

تصمیم‌گیری درباره زمان کاشت و انتخاب زمین‌های مناسب نیز نقش کلیدی دارد. با افزایش بارش‌های سنگین و خشکسالی و تغییرات ناگهانی میان این دو، فشار برای سازگاری مزارع بیشتر می‌شود.

آینده برنج؛ وابسته به سازگاری سریع با آب مفید و مضر

در جهانی که آب می‌تواند ظرف چند روز از عامل رشد به عاملی مرگبار تبدیل شود، آینده تولید برنج بیش از هر زمان دیگر به سرعت سازگاری کشاورزی وابسته خواهد بود.

نتایج کامل این مطالعه در مجله Science Advances منتشر شده است.

اگر این موضوع برای شما مهم است، دیدگاه خود را در بخش نظرات بنویسید یا این مقاله را با دیگر علاقه‌مندان به کشاورزی و تغییرات اقلیمی به اشتراک بگذارید.