Table of Contents

Что такое Эль-Ниньо и Ла-Нинья?

Эль-Ниньо и Ла-Нинья представляют собой две противоположные фазы цикла Эль-Ниньо-Южное колебание (ENSO), естественное климатическое явление, происходящее в тропической части Тихого океана. Этот цикл, который обычно повторяется каждые два-семь лет, глубоко влияет на глобальные погодные и климатические модели. Эль-Ниньо характеризуется аномальным потеплением температуры поверхности моря через центральную и восточную экваториальную часть Тихого океана, тогда как Ла-Нинья имеет более холодные, чем средние температуры поверхности моря в одном и том же регионе. Каждая фаза может длиться от девяти до двенадцати месяцев, но иногда распространяется за пределы этой продолжительности, в зависимости от диапазона атмосферных и океанических переменных.

ENSO — это не просто метеорологическое любопытство; его последствия пульсируют по всему миру, влияя на распределение осадков, температурные режимы и траектории штормов. Эти изменения оказывают каскадное воздействие на экосистемы, водные ресурсы и особенно на производительность сельского хозяйства, что делает ENSO критическим фактором глобальной продовольственной безопасности. Понимание различных характеристик и механизмов событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья имеет важное значение для прогнозирования их далеко идущих последствий и разработки стратегий смягчения их последствий.

Как Эль-Ниньо и Ла-Нинья разрушают глобальные погодные условия

Фундаментальная движущая сила глобального влияния ENSO заключается в изменении циркуляции атмосферы, особенно циркуляции Уокера. В нормальных условиях торговые ветры дуют на запад через тропическую часть Тихого океана, толкая теплые поверхностные воды в сторону западной части Тихого океана и способствуя росту воздуха и осадков в этом регионе. Во время событий Эль-Ниньо эти торговые ветры ослабевают или даже обращают вспять, заставляя теплый бассейн воды смещаться на восток в сторону центральной и восточной части Тихого океана. Этот сдвиг нарушает типичную картину тропических осадков, приводя к засухе в некоторых регионах и наводнениям в других.

Напротив, Ла-Нинья усиливает нормальную циркуляцию Уокера, усиливая торговые ветры и усиливая апвеллинг холодных, богатых питательными веществами вод вдоль тихоокеанского побережья Южной Америки.Это усиление часто приводит к увеличению количества осадков в некоторых частях Юго-Восточной Азии и Австралии, но вызывает более сухие условия в юго-западных Соединенных Штатах и частях Южной Америки.

Удаленное воздействие ENSO, известное как телесоединений, простирается далеко за пределы тихоокеанского бассейна. Например, Эль-Ниньо обычно приносит осадки ниже среднего в Индонезию, Филиппины, северную Австралию и южную Африку, в то время как увеличение осадков вдоль побережий Эквадора, Перу, южных Соединенных Штатов и Африканского Рога. И наоборот, Ла-Нинья имеет тенденцию смещать эти осадки в противоположном направлении, часто приводя к наводнениям в Юго-Восточной Азии и северной Австралии и засухам в южных Соединенных Штатах и Чили. Эти резкие и часто экстремальные изменения в погодных условиях оказывают огромное давление на сельскохозяйственные системы, которые полагаются на предсказуемые климатические условия.

Прямое и косвенное воздействие на сельскохозяйственные системы

Последствия мероприятий ENSO для сельского хозяйства многогранны и могут быть классифицированы по воздействию на сельскохозяйственные культуры, домашний скот и рыболовство. Каждый сектор сталкивается с уникальными проблемами, которые каскадируются через местные экономики и глобальные рынки, влияя на доступность продовольствия и цены во всем мире.

Урожай и урожай

Орошаемое земледелие, составляющее примерно 80% мировых пахотных земель, особенно уязвимо к вызванным ENSO сдвигам в осадках.Во время событий Эль-Ниньо засуха часто охватывает Юго-Восточную Азию, опустошая рисовые поля в таких странах, как Индонезия и Таиланд.И наоборот, проливные дожди, которые Эль-Ниньо приносит на западное побережье Южной Америки, могут повредить ключевые культуры, такие как картофель и кукуруза в Перу и Эквадоре.

Ла-Нинья обычно усиливает муссонные дожди по всей Южной Азии, особенно в Индии и Пакистане, вызывая наводнения, которые погружают основные зерна, такие как пшеница и рис.В Соединенных Штатах зимы Ла-Нинья обычно приносят более сухие условия на южные Великие равнины, угрожая производству озимой пшеницы, в то время как зимы Эль-Ниньо часто доставляют полезную влагу в Калифорнию, но также могут вызвать разрушительные оползни, которые влияют на сады и виноградники.

Температурные аномалии, связанные с ENSO, еще больше усугубляют стресс урожая. События Эль-Ниньо, как правило, повышают средние глобальные температуры, ускоряя темпы эвапотранспирации и сокращая период наполнения зерном таких злаков, как кукуруза и соя. Всестороннее исследование 2023 года Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) проанализировало спутниковые данные, охватывающие четыре десятилетия, и обнаружило, что сильные эпизоды Эль-Ниньо коррелируют с до 15% снижением производительности сельского хозяйства в пострадавших регионах.

животноводство

Производство скота косвенно зависит от ENSO из-за различий в доступности кормов, водных ресурсов и распространенности заболеваний. В Австралии засухи, вызванные Эль-Ниньо, вынудили владельцев ранчо сократить стада крупного рогатого скота из-за деградации пастбищ и высоких затрат на корма. Между тем, влажные условия Ла-Нинья могут способствовать вспышкам таких заболеваний, как вирус блютонга, который поражает овец и крупный рогатый скот и процветает во влажных условиях.

Тепловой стресс во время событий Эль-Ниньо также негативно влияет на животноводство, снижая урожайность молока и замедляя увеличение веса у говядины, особенно в тропических и субтропических зонах.Эти стрессоры могут иметь затяжные последствия, часто требующие нескольких лет для восстановления стада, что, в свою очередь, создает дефицит предложения на мясных и молочных рынках.

Рыболовство

Одно из самых известных воздействий ENSO на морское рыболовство, особенно в восточной части Тихого океана. События Эль-Ниньо подавляют подъем холодных, богатых питательными веществами вод вдоль побережий Перу и Эквадора, приводя к резкому снижению популяций анчоусов, сардин и тунца. Крах перуанского рыболовства анчоусов в течение эпизода Эль-Ниньо 1972-73 годов имел широко распространенные последствия, серьезно затрагивая глобальную рыбную промышленность, которая поставляет корм для аквакультуры во всем мире.

Напротив, Ла-Нинья обычно усиливает подъем и рыбные запасы в восточной части Тихого океана, но может вызвать сдвиги в распределении рыбы, что усложняет усилия по вылову для флотов, привыкших к традиционным рыболовным угодьям. Согласно Продовольственной и сельскохозяйственной организации (ФАО) , связанные с ENSO перебои в рыболовстве могут снизить доходы прибрежных общин на 30-50% во время тяжелых событий, тем самым усугубляя продовольственную безопасность в уязвимых группах населения.

Региональная уязвимость и горячие точки продовольственной безопасности

Хотя ENSO имеет глобальный охват, некоторые регионы непропорционально уязвимы из-за их зависимости от сельского хозяйства, ограниченного адаптивного потенциала и ранее существовавших проблем с продовольственной безопасностью. Эти горячие точки требуют целенаправленных мер по смягчению неблагоприятных последствий ENSO для продовольственных систем.

  • Юго-Восточная Азия и Австралия:] Засухи, вызванные Эль-Ниньо, представляют значительную угрозу для производства риса, кофе и пальмового масла в Индонезии, на Филиппинах и в Папуа-Новой Гвинее. В секторе пшеницы и животноводства Австралии периодически возникают волны жары и сухие периоды, которые сокращают объемы экспорта и напрягают внутренние поставки продовольствия.
  • Южная Америка:] Бассейн Амазонки и Андские высокогорья очень чувствительны к колебаниям ENSO. Эль-Ниньо вызывает разрушительные наводнения в Перу и Эквадоре, нанося ущерб основным культурам, в то время как засухи на северо-востоке Бразилии приводят к зависимости многих мелких фермеров от продовольственной помощи. Чрезмерные дожди Ла-Нинья угрожают урожаям сои в Амазонии, нарушая глобальные товарные потоки.
  • Южная Африка:] Обе фазы ENSO представляют угрозу. Эль-Ниньо обычно вызывает засухи, которые обжигают кукурузные поля в Зимбабве, Малави и Мозамбике, в то время как Ла-Нинья приносит интенсивные штормы, которые вызывают эрозию почвы и наводнения, подрывая производительность сельского хозяйства.
  • Северная Америка:] Западные Соединенные Штаты и северная Мексика испытывают противоположные эффекты во время событий ENSO.Ла-Нинья углубляет условия засухи в Калифорнии и бассейне реки Колорадо, усугубляя дефицит воды, в то время как Эль-Ниньо может временно облегчить засуху, но повышает риск разрушительных штормов вдоль побережья Мексиканского залива.
  • Восточная Африка:] Эль-Ниньо часто приводит к более тяжелым, чем обычно, осадкам на Африканском Роге, вызывая внезапные наводнения и вспышки заболеваний, передающихся через воду. Ла-Нинья, наоборот, связана с последовательными неудачными сезонами дождей, толкая миллионы людей в острый голод и голод.

Всемирная продовольственная программа (ВПП) сообщает, что тяжелые эпизоды ENSO удвоили число людей, сталкивающихся с отсутствием продовольственной безопасности на кризисном уровне в наиболее уязвимых странах, подчеркивая настоятельную необходимость повышения готовности и укрепления устойчивости в этих регионах.

Исторические исследования: влияние на продовольственные поставки в реальном мире

В 1997-98 годах Эль-Ниньо стал одним из самых сильных в истории, что привело к потерям в сельском хозяйстве во всем мире примерно на 35 миллиардов долларов. В Индонезии продолжительная засуха сократила производство риса почти на 30%, заставив правительство импортировать миллионы тонн зерна, чтобы предотвратить нехватку продовольствия. Эфиопия пережила комбинацию разрушительных наводнений, за которыми последовала засуха, уничтожив более половины своего урожая в основной сезон. Это привело к крупнейшей международной чрезвычайной продовольственной операции десятилетия, подчеркивая гуманитарные последствия экстремальных явлений ENSO.

События в Ла-Нинья также оставили неизгладимый след в глобальной продовольственной безопасности. В 2010-11 годах Ла-Нинья вызвала беспрецедентные наводнения в Квинсленде, Австралия, уничтожив обширные участки сахарного тростника и хлопковых полей. Одновременно она усугубила сильную засуху на юге Соединенных Штатов, уничтожив урожай озимой пшеницы в Оклахоме и Техасе. Эти одновременные крайности способствовали повышенной волатильности мировых цен на продовольствие и сыграли роль в разжигании кризиса цен на продовольствие в 2011 году, который вызвал социальные волнения в нескольких странах. Индекс продовольственных цен ФАО вырос до самого высокого уровня в то время, частично вызванный нарушениями, связанными с ENSO в сельскохозяйственном производстве.

Стратегии готовности и адаптации

Достижения в области прогнозирования ENSO позволили национальным правительствам и международным учреждениям принять активные меры по защите производства продуктов питания и управлению рисками.

Прогнозируемое финансирование и страхование урожая

Системы раннего предупреждения, разработанные такими учреждениями, как Международный научно-исследовательский институт климата и общества (IRI) , позволяют фермерам принимать обоснованные решения, такие как переход на засухоустойчивые сорта семян или корректировка сроков посадки, чтобы избежать пиковых периодов засухи. Страховые продукты на основе индекса, которые обеспечивают выплаты при превышении конкретных пороговых значений осадков или температуры, получили распространение в таких странах, как Кения и Индия, предлагая мелким фермерам решающую финансовую защиту от климатических потрясений.

Правительства также могут стратегически выделять чрезвычайные запасы зерна для стабилизации рынков и обеспечения доступности продовольствия во время кризисов, связанных с ENSO. Например, активное высвобождение Эфиопией запасов зерна в период 2015-16 годов Эль-Ниньо помогло предотвратить широко распространенный голод, несмотря на суровые условия засухи.

Диверсификация сельского хозяйства и управление водными ресурсами

В регионах, подверженных засухам Эль-Ниньо, переход от основных монокультур к более засухоустойчивым культурам, таким как просо, сорго и маниоки, может снизить уязвимость. Улучшенная ирригационная инфраструктура, особенно в Африке к югу от Сахары и Южной Азии, обеспечивает буфер против ненадежных осадков. Во время Ла-Нинья фермеры в районах, подверженных наводнениям, получают выгоду от сельскохозяйственных практик, таких как поднятые кровати, улучшенные дренажные системы и принятие устойчивых к наводнениям сортов риса.

Инициатива ФАО «Сохранение и рост» способствует внедрению климатически оптимизированных методов ведения сельского хозяйства, которые повышают устойчивость и стабилизируют урожайность в переменных климатических условиях, в том числе в условиях, вызванных ENSO.

Управление рыболовством

По мере того, как ENSO меняет распределение рыбы, управление рыболовством должно стать более гибким. Внедрение адаптируемых разрешений на рыболовство и содействие международному сотрудничеству могут помочь флотам реагировать на изменение популяции рыб. Например, в течение 2023-24 Эль-Ниньо перуанские власти обеспечили досрочное закрытие сезона анчоусного рыболовства, чтобы позволить запасам восстановиться, уравновешивая экономические интересы с устойчивостью.

Интеграция систем аквакультуры, объединяющих морские и пресноводные виды, также предлагает способ поддержания рыбного запаса при сокращении диких уловов из-за воздействия ENSO.

Роль систем прогнозирования и раннего предупреждения в защите продовольственной безопасности

Современная наука о климате продвинулась до того, что события Эль-Ниньо и Ла-Нинья можно прогнозировать за 12 месяцев. Эти прогнозы позволяют правительствам, гуманитарным организациям и фермерам более эффективно готовиться. Например, программа Всемирной продовольственной программы «Устойчивость к изменению климата в области продовольственной безопасности» использует прогнозы ENSO для распределения чрезвычайного финансирования за несколько недель до ожидаемых кризисов, резко сокращая время реагирования и повышая эффективность доставки помощи.

Тем не менее, в прогнозировании ENSO сохраняются проблемы. Так называемый «барьер предсказуемости на весну» — период с апреля по июнь, когда навыки прогнозирования снижаются, — затрудняет раннее выявление. Кроме того, местные погодные реакции на ENSO могут значительно отличаться от крупномасштабных моделей, подчеркивая важность пониженных климатических моделей и сетей наблюдения на уровне общин. Эти инструменты переводят глобальные показатели ENSO в практические, локализованные рекомендации для мелких фермеров, которые часто не имеют доступа к формальным услугам прогнозирования.

Такие организации, как Центр прогнозирования климата NOAA, предоставляют регулярные, свободно доступные бюллетени ENSO, которые информируют заинтересованные стороны, начиная от торговцев сырьевыми товарами и заканчивая сельскими сотрудниками по расширению, что позволяет лучше планировать и снижать риски.

Вывод: создание устойчивой глобальной продовольственной системы в мире, управляемом ENSO

Эль-Ниньо и Ла-Нинья — не мимолетные курьезности, а мощные, повторяющиеся явления, которые меняют сельскохозяйственные ландшафты и продовольственные системы по всему миру. Их способность нарушать осадки, температуру и морские экосистемы представляет собой значительную угрозу для глобальной продовольственной безопасности, особенно для уязвимых регионов, зависящих от сельского хозяйства и рыболовства.

Для решения этих проблем необходим многогранный подход, охватывающий улучшение прогнозирования, адаптивные методы ведения сельского хозяйства, диверсифицированные источники средств к существованию и надежные системы социальной защиты. Инвестиции в устойчивую к изменению климата инфраструктуру, системы раннего предупреждения и участие общин имеют решающее значение для минимизации неблагоприятных последствий событий ENSO.

В конечном счете, повышение устойчивости к климатической изменчивости, обусловленной ENSO, имеет важное значение для обеспечения продовольственной безопасности в условиях все более неопределенного климатического будущего. Благодаря интеграции научных знаний с практическими стратегиями адаптации мировое сообщество может лучше подготовиться и реагировать на сложные проблемы, связанные с Эль-Ниньо и Ла-Нинья, обеспечивая более стабильные и устойчивые продовольственные системы для будущих поколений.