Учёные смоделировали ядерную зиму: глобальный коллапс продовольствия оказался хуже ожидаемого

В условиях ядерной зимы урожайность кукурузы может упасть на 87%, что спровоцирует глобальный продовольственный кризис. Учёные предлагают создавать «наборы устойчивости» с семенами для смягчения последствий. Фото: Shutterstock

Ядерная зима — это теоретический сценарий, который может наступить после крупномасштабной ядерной войны. Дым и сажа от пожаров заблокируют солнечный свет, что приведёт к резкому падению глобальных температур и уничтожению большей части сельского хозяйства. Такой период может длиться более десяти лет, вызывая массовый голод среди выживших после взрывов. Команда учёных из Университета Пенсильвании смоделировала, как различные сценарии ядерной зимы повлияют на производство кукурузы — самой распространённой зерновой культуры в мире. Они также предложили подготовить «наборы сельскохозяйственной устойчивости» с семенами быстрорастущих сортов, адаптированных к холоду, которые помогут смягчить последствия ядерной зимы и других катастроф, таких как извержения вулканов.

Согласно исследованию, опубликованному в журнале Environmental Research Letters, уровень падения урожайности кукурузы зависит от масштабов конфликта. Региональная ядерная война, которая выбросит в атмосферу около 5,5 тонн сажи, может сократить мировое производство кукурузы на 7% в год. Крупномасштабная глобальная война с выбросом 165 тонн сажи приведёт к падению урожайности на 80%. Всего учёные смоделировали шесть сценариев с разным уровнем загрязнения атмосферы.

«Мы смоделировали производство кукурузы в 38 572 локациях при шести сценариях ядерной войны разной тяжести — с выбросами сажи от 5 до 165 тонн», — пояснил ведущий автор исследования Юнин Ши. «Эта работа углубляет наше понимание глобальной сельскохозяйственной устойчивости и адаптации к катастрофическим климатическим изменениям».

Помимо влияния сажи, учёные учли рост уровня ультрафиолетового излучения (UV-B), которое повреждает ДНК растений, снижает фотосинтез и может дополнительно сократить урожайность. По их расчётам, пик UV-воздействия наступит через 6–8 лет после глобальной войны, что может уменьшить производство кукурузы ещё на 7%. В худшем случае общее падение урожайности достигнет 87%.

Озоновый слой Земли обычно поглощает большую часть ультрафиолета, но ядерная война разрушит эту защиту. «Атомные взрывы производят оксиды азота в стратосфере, а сажа дополнительно нагревает её, ускоряя разрушение озона», — объяснил Ши. «Это приведёт к повреждению тканей растений и ещё больше ограничит производство продовольствия».

Хотя прогнозы указывают на катастрофическое падение урожайности современных сортов кукурузы, переход на холодоустойчивые культуры с коротким вегетационным периодом может увеличить производство на 10% по сравнению с отсутствием адаптации. Однако доступность таких семян станет серьёзной проблемой — «узким местом адаптации».

Учёные предлагают заранее подготовить «наборы устойчивости» с семенами, адаптированными к холоду и короткому сезону роста. «Они помогут поддерживать производство пищи в нестабильные годы после ядерной войны, пока восстанавливаются цепочки поставок», — отметил соавтор исследования Армен Кеманиан. «Эта концепция применима и к другим катастрофам — в таких условиях устойчивость становится ключевым фактором».

Хотя глобальная координация по созданию таких наборов маловероятна, повышение осведомлённости может улучшить готовность к катастрофам. «Если мы хотим выжить, мы должны быть готовы даже к немыслимым последствиям», — подчеркнул Ши.

Кеманиан добавил, что исследование актуально не только для антропогенных катастроф: «Подобные последствия могут вызвать и природные явления, например, мощные извержения вулканов. Такие исследования заставляют нас осознать хрупкость биосферы».

Исследование поддержали Open Philanthropy, DARPA, Министерство сельского хозяйства США, Национальный научный фонд и Институт будущего жизни.