Projekt AgroSPARC financiran iz Europskog fonda za regionalni razvoj. Usmjeren je ka jačanju primijenjenih istraživanja o mogućnostima prilagodbe poljoprivrede na klimatske promjene u Republici Hrvatskoj.
Kroz cjelokupnu povijest, rast ljudske populacije praćen je mnogim promjenama u svakodnevnom životu, kulturi, tehnologiji, znanosti i gospodarstvu. Poljoprivreda je također doživjela mnoge velike promjene – poljoprivredne revolucije koje su utjecale na razvoj civilizacije, tehnologije i općeg ljudskog napretka. Međutim, izniman rast stanovništva u posljednjih 100 godina ima brojne nepoželjne posljedice. One utječu na sigurnost opskrbe hranom te njenu dostatnost.
Rastuće svjetsko stanovništvo ima povećane zahtjeve za proizvodnjom hrane. Zato se smatra da će do 2050.g. globalna poljoprivredna proizvodnja vrlo vjerojatno trebati biti udvostručena kako bi se udovoljilo takvoj vrsti sve većih zahtjeva. Biljna proizvodnja uvelike ovisi o klimi, a sve uočljivije klimatske promjene negativno utječu na prinos i kvalitetu poljoprivrednih kultura.
Uzroci nastanka klimatskih promjena
Klimatske promjene prvenstveno predstavljaju globalni fenomen transformacije klime koju karakteriziraju promjene uobičajenih vrijednosti klimatskih parametara kao što su temperatura, oborine i vjetar. Klimatske promjene uključuju i pojavu ekstremnih vremenskih događaja kao što su toplinski valovi, dugotrajne suše ili obilna i dugotrajna kišna razdoblja, udio intenzivnih tropskih ciklona te smanjenje arktičkog leda i snježnog pokrivača. Takva neuravnoteženost vremena na Zemlji ugrožava održivost brojnih ekosustava, a posljedično tome i stabilnost globalne ekonomije. Brojna su današnja znanstvena istraživanja usredotočena na klimatske promjene i pojavu globalnog zatopljenja. Glavni uzročnik je povećana koncentracija stakleničkih plinova u atmosferi koji dovode do tzv. efekta staklenika.
Smatra se da je do takve povećane koncentracije plinova došlo uslijed brojnih ljudskih djelatnosti, koje uključuju promjenu u dosadašnjem načinu korištenja zemljišta (krčenje šumskih površina, intenzifikacija poljoprivrede) te izgaranjem fosilnih goriva. Najvažniji staklenički plinovi su ugljični dioksid (CO2), metan (CH4) i dušikov oksid (N2O), a među njima najzastupljeniji je CO2. Povećanje koncentracije atmosferskog CO2 jedna je od najznačajnijih globalnih promjena atmosfere u posljednjih pola stoljeća. Njegova koncentracija u atmosferi dramatično se povećala na 416 ppm, u odnosu na 280 ppm ostvarenih u predindustrijskom razdoblju. Pretpostavlja se da će se do 2100. g. ta vrijednost udvostručiti.
Međuvladino povjerenstvo za klimatske promjene (IPCC) je u kolovozu ove godine objavilo najopsežnije izvješće do sada. Ključne točke izvješća navode kako je globalna površinska temperatura bila 1,09 °C viša u posljednjem desetljeću nego u razdoblju između 1850. – 1900. g.. Ljudski utjecaj glavni je pokretač globalnog povlačenja ledenjaka od 1990-ih i smanjenja arktičkog morskog leda. Navode kako će temperature prema svim klimatskim scenarijima do 2040.g. dosegnuti 1,5 °C iznad vrijednosti zabilježene u razdoblju od 1850. – 1900. g.
Također navode da će se iznimno povećati učestalost i intenzitet ekstremnih vremenskih događaja kao što su suše i poplave. Očekuje se da će se na visokim geografskim širinama oborine znatno intenzivirati. Također, predviđa se smanjenje njihove učestalosti u suptropskom dijelu svijeta.
Negativan utjecaj na poljoprivrednu proizvodnju
Temperatura se smatra jednim od najvažnijih čimbenika koji utječe na obrasce distribucije i brojnosti biljnih kultura. To je čimbenik koji ograničava geografska područja na kojima se mogu uzgajati različite poljoprivredne kulture, kao i faktor koji utječe na razvoj, rast i prinos usjeva. Poljoprivredne kulture imaju osnovne zahtjeve temperaturnih vrijednosti za svaku pojedinu fenofazu, kao i cjelokupni životni ciklus. Osim toga, temperaturni ekstremi mogu imati štetne učinke na razvoj usjeva, rast i prinos. Osobito je to tijekom osjetljivijih fenofaza kao što je cvatnja. Porast temperature povećava potrebu za vodom, što može dovesti do vodnog stresa te naknadno doprinijeti smanjenju prinosa.
Klimatske promjene će izgledno promijeniti obrasce oborina, udio uskladištene vlage u tlu, evapotranspiraciju i otjecanje. Procjenjuje se da se više od 80 % ukupne svjetske proizvodnje usjeva opskrbljuje oborinama. Stoga su oscilacije u ukupnim sezonskim oborinama te promjene obrazaca oborina vrlo važni. Postoje jasni dokazi o intenzifikaciji globalnog hidrološkog ciklusa, na koji snažno utječu temperaturne promjene. Promjene u oborinskim obrascima često su od veće važnosti za uzgoj bilja od promjena temperature. Posebno je to u regijama u kojima sušna godišnja doba mogu biti ograničavajući faktor.
Budući da klimatske promjene povećavaju tendenciju smanjenja prinosa poljoprivrednih kultura uz povećane troškove proizvodnje, u poljoprivrednoj znanosti sve se veća pažnja pridaje istraživanju njihovog štetnog utjecaja. Znanstvena istraživanja pritom pokazuju da utjecaj klimatskih promjena na poljoprivrednu proizvodnju neće biti ujednačen u svim dijelovima svijeta. Uzimajući u obzir europski kontinent, smatra se da će globalno zatopljenje negativno utjecati na produktivnost usjeva u južnoj Europi. Za sjevernu i centralnu Europu predviđanja su optimističnija te će se uvjeti uzgoja poljoprivrednih kultura poboljšati.
Nekolicina mediteranskih regija će postati neprikladna za uzgoj određenih kultura. Njihova će se proizvodnja vrlo vjerojatno preseliti u sjevernija europska područja. U jednom od klimatskih scenarija za južnu Europu do 2050. g. predviđeno je smanjenje prinosa nenavodnjavanih kultura do 50 %. Iako u Europi sigurnost hrane generalno nije ugrožena, povećana potražnja za hranom u cijelom svijetu mogla bi izvršiti pritisak na povećanje cijena hrane u bliskoj budućnosti.
Intenzifikacija problema štetnih organizama
Klimatske promjene imaju značajan utjecaj na poljoprivredne kulture, ali i na njihove štetnike. Budući da je temperatura najvažniji okolišni čimbenik koji utječe na dinamiku populacija štetnih kukaca, očekuje se da bi globalno zagrijavanje moglo potaknuti širenje njihovog geografskog areala. Također moglo bi povećati udio prezimjelih jedinki, povećati broj generacija, povećati rizik od introdukcije invazivnih štetnika i vektorskih biljnih bolesti kao i promjene u njihovoj interakciji s biljkama domaćinima i prirodnim neprijateljima.
Navedene promjene u intenzitetu pojave štetnika popraćene su ozbiljnim ekološkim i ekonomskim posljedicama. One također mogu umanjiti učinkovitost postojećih metoda i strategija zaštite usjeva. Poljoprivredni proizvođači stoga mogu očekivati da će se u narednim godinama suočavati s novim i intenzivnijim problemima sa štetnicima. Prema tome važno je prilagoditi poljoprivrednu proizvodnju na nepovoljne promjene u vremenskim uvjetima kako bi se minimizirale njihove negativne posljedice.
Mjere prilagodbe klimatskim promjenama
Kao značajan pokretač dinamike rasta i razvoja poljoprivrednih kultura te populacije njihovih štetnika, klimatske promjene zahtijevaju pravovremene strategije prilagodbe. To podrazumijeva odgovarajuće mjere za ublažavanje štetnih učinaka klimatskih promjena te minimalizaciju njihovih štetnih posljedica. Kako bi se to ostvarilo ključan je prijelaz na održivu i modernu poljoprivredu. Ona mora biti potaknuta novim tehnologijama i inovacijama.
Europski fond za regionalni razvoj 2020. g. podržao je znanstveno-istraživački projekt „AgroSPARC – Napredna i prediktivna poljoprivreda za otpornost klimatskim promjenama“. Ključni prioriteti ovog projekta su izgradnja otpornosti i prilagođavanje sadašnjim i budućim klimatskim rizicima. Glavni fokus projekta je na korištenju umjetne inteligencije za razvoj matematičkih modela koji će se koristiti za predviđanje različitih fenofaza pšenice i njenog prinosa te pojavu štetnika u usjevima. Provest će se analiza velikih skupova podataka u odnosu na različite klimatske uvjete. Oni će se umjetno generirati i permutirati u prototipnim klimatskim komorama.
Ovi skupovi podataka bit će povezani s utvrđenim pokazateljima rasta i razvoja pšenice u različitim fenofazama te pod različitim intenzitetom napada štetnika. Nakon provedenog istraživanja, planirana je izrada interaktivnog i široko dostupnog web portala. On će na temelju dobivenih rezultata istraživanja, prikazivati prognoze stadija razvoja i prinosa pšenice. Također i optimalnog roka tretiranja najznačajnijih štetnika pšenice u različitim uzgojnim područjima Hrvatske uz prikupljanje i arhiviranje povratnih informacija od uzgajivača kao dodatnih podataka za prilagodbu načinjenih modela. Projekt financira Europski fond za regionalni razvoj u sklopu Operativnog programa Konkurentnost i kohezija prema natječaju ,,Shema za jačanje primijenjenih istraživanja za mjere prilagodbe klimatskim promjenama˝.
Cilj ove sheme je pružanje potpore provedbi primijenjenih istraživanja za mjere prilagodbe klimatskim promjenama u ranjivim sektorima kao što je poljoprivreda. Predviđeno trajanje ovog projekta je 3 godine, a ukupni budžet iznosi 3.529.172,57 kn. Projektni tim čine djelatnici Inovacijskog centra Nikola Tesla (ICENT) te Agronomskog fakulteta (AFZ) i Fakulteta elektrotehnike i računarstva (FER) sa Sveučilišta u Zagrebu.
