Моделирование влияния климатических изменений на экономические показатели зернового производства

В современном научном, общественно-экономическом и социальнополитическом дискурсе принято считать, что в последние десятилетия происходит глобальное потепление климата, которое приводит к изменениям в экономике [1–3]. В связи с этим в различных странах мира (в том числе в Российской Федерации) и на международном уровне предпринимаются меры, с одной стороны, по адаптации социально-экономической системы к этим изменениям, с другой — по противодействию (насколько это возможно при существующем уровне технологического, научного и институционального развития) им [4–6].

Очевидно, что одним из наиболее зависимых от климатических изменений секторов экономики является сельское хозяйство, в частности растениеводство. Погодные и климатические условия оказывают существенное влияние на возможность использования тех или иных агротехнических приемов в растениеводстве и в конечном счете на урожайность, объемы и качество получаемой сельскохозяйственной растениеводческой продукции. Предметом авторского рассмотрения в статье является изучение влияния климатических изменений на экономические показатели зернового производства в различных странах и макрорегионах мира.

Материалы и методы

При проведении исследования были использованы материалы ФАО (Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН), касающиеся развития сельского хозяйства в мире, в частности доклад: «Состояние рынков сельскохозяйственной продукции. Торговля сельскохозяйственной продукцией, изменение климата и продовольственная безопасность» (2018 г.); сведения Гидрометцентра Российской Федерации, касающиеся мониторинга климата, приведенные на интернет-сайте ; информация о календарях сева и уборки основных сельскохозяйственных культур в различных странах мира (см.: , а также результаты исследований, касающиеся урожайности и иных экономических показателей зернового производства и обеспечения продовольственной безопасности [7–11].

Для обработки исходных числовых данных применялись стандартные статистические методы, а для интерпретации полученных результатов — методы ретроспективного и сравнительного анализа, экономико-математического моделирования, инструментарий экспертно-аналитического и системного подходов.

Результаты и обсуждение

Доступные данные указывают на наблюдаемое потепление климата в мире, которое коснулось и основных зернопроизводящих районов. Как указывается в докладе ФАО «Состояние рынков сельскохозяйственной продукции. Торговля сельскохозяйственной продукцией, изменение климата и продовольственная безопасность», рост среднегодовых температур негативно сказывается на экономических показателях зернового хозяйства в традиционных регионах, где произ- водство зерна в настоящее время наиболее развито. В то же время климатические изменения могут изменить географию зернопроизводящих стран и макрорегионов мира.

Например, если наблюдаемые тенденции продолжатся, зерновое производство может получить существенный импульс к развитию в Финляндии. В базовом сценарии развития зернового производства в мире, составленном специалистами ФАО на период до 2050 г., такие страны, как Индия и Пакистан, в будущем не смогут производить зерно в сегодняшних объемах, так как их территории находятся в зоне отрицательных последствий изменения климата. Негативное влияние климатические изменения окажут на производство зерна в странах Африки. В зоне значительного воздействия потепления климата также окажутся и зернопроизводящие территории Китая. В то же время, как предполагается, изменение климата положительно повлияет на производство зерна в Австралии, северной части Евразии и в Северной Америке.

Следует отметить, что в отечественной литературе значительное внимание уделяется производству зерна в России, странах Евразийского экономического союза и зарубежной Европы [12–15], что может быть объяснено близостью климатических и агротехнических условий этих территорий. В то же время вопросам производства зерна в иных странах и макрорегионах мира уделяется меньшее внимание. Это как с теоретических, так и с практических позиций затрудняет анализ проблем развития зернового комплекса в глобальном масштабе, прогнозирования соответствующих процессов модернизации сельского хозяйства и обеспечения населения продовольствием.

В этой связи рассмотрим экономические показатели зернового производства в «нетрадиционных» для отечественной литературы странах и макрорегионах. В них сеют пшеницу в разные периоды времени. Например, в Южной Африканской Республике — с августа по декабрь, в странах Центральной Америки — с сентября по январь, в Австралии — с апреля по июль. Представляет практический интерес исследование температуры воздуха в вегетационный период при выращивании зерновых культур, в частности пшеницы, как основного фактора, влияющего на показатели продуктивности зернового производства [16].

На рисунке 1 в качестве примера представлена динамика ежегодных колебаний значений температур в октябре, количества выпавших осадков в этом же месяце и показателей урожайности пшеницы для макрорегиона Центральной Америки.

Динамику ежегодных колебаний значений температур в октябре в Центральной Америке определяет относительно стабильная траектория с наличием отрицательных значений до 2000 г. В последующие годы отсутствуют случаи наблюдения температур ниже 0^°С (локальный минимум), чаще встречаются экстремумы в 2016 (max), 2018 (min), 2020 (max) годах. В целом наблюдается положительная тенденция роста значений температур воздуха в вегетационный период зерновых культур в Центральной Америке, на 0,022^°С в год . Глобальный максимум роста значений достигнут в 2016 г. и составил в среднем +1,67^°С (отмечен зеленым цветом).

1,5

0,5

-0,5

-1

а) межгодовые колебания температуры воздуха в октябре

б) количество выпавших атмосферных осадков в октябре (по данным наблюдений ме-

Рис. 1. Динамика данных, характеризующих производство зерна в Центральной Америке

(Построено А. М. Кумратовой по данным, представленных на интернет-сайтах: ; ;

Изучая динамику данных о количестве выпавших осадков в октябре, можно отметить, что вплоть до середины прошлого века на севере Мексики фиксировались дожди, а количество выпавших за месяц осадков в отдельные годы достигало 350 мм. В 1958 г. зарегистрирован максимум выпавших осадков (364 мм за месяц). После этого зафиксированы точки минимума, наблюдались даже нулевые показатели выпавших осадков, эти точки на графике окрашены в красный цвет. В целом наблюдается спад ежегодных значений октябрьских осадков в среднем на 0,25 мм ежегодно.

Вместе с тем для нормального роста зерновых культур данный диапазон колебаний температур не представляет угрозы. Что касается количества осадков, то их некоторое снижение также пока лежит в области допустимых колебаний. В то же время установлено, что присутствует достаточно высокая корреляция между температурой воздуха в октябре и урожайностью пшеницы (соответствующий коэффициент корреляции составляет г = 0,56). Это говорит о наличии заметной связи между этими показателями. В целом наблюдается положительная тенденция ежегодного роста урожайности пшеницы в Центральной Америке, в среднем на 0,56 ц/га. Локальный минимум значений урожайности пшеницы 2015 г. можно объяснить продолжительной засухой на территории Америки.

В ходе исследования был проведен аналогичный приведенному выше анализ и для других зернопроизводящих стран и макрорегионов мира. Например, построения были выполнены для Австралии и Новой Зеландии, где рассматривались не октябрьские, а майские показатели количества осадков и температуры воздуха. Как и для Центральной Америки, здесь наблюдаются долгосрочные тенденции ежегодного снижения количества осадков (на 0,041 мм) и роста температуры (в среднем на 0,0160С). Выявлена слабая, но все же положительная корреляция (г = 0,14) между температурой воздуха в мае месяце и показателем урожайности пшеницы. В целом отмечена положительная динамика роста урожайности пшеницы, в среднем на 0,14 ц/га ежегодно.

Проведенный анализ и моделирование показывают, что в разных макрорегионах мира последствия изменения климата будут иметь определенные особенности, которые окажут влияние (пока еще несущественное) и на сельское хозяйство в целом и на зерновое производство в частности. В более засушливых районах Земли будет уменьшаться количество осадков и увеличиваться среднее значение температуры воздуха, и, как следствие, можно ожидать снижения урожайности зерновых культур. Изменение климата в то же время может оказать благоприятное воздействие на вегетационный период зерновых культур в странах с умеренным климатом.

Указанные обстоятельства требуют заблаговременной проработки комплекса мер международного, национального, регионального и корпоративного уровней, направленных на осуществление превентивных мероприятий по повышению показателей продуктивности зернового производства в условиях изменения климата. Это связано с наблюдаемым устойчивым ростом среднесуточных значений температуры воздуха и в мире в целом и в вегетационные периоды зерновых культур, а также со снижением количества осадков в вегетационный период зерновых культур в основных зернопроизводящих странах и макрорегионах (за исключением Восточной Азии).

Заключение

Сегодня климатические изменения пока еще не оказали существенного негативного влияния на производство зерна в мире, которое довольно устойчиво растет (рис. 2), несмотря на некоторые ежегодные колебания, обусловленные погодными аномалиями. В то же время общий рост затушевывает структурные территориальные сдвиги в производстве зерна.

2   500

т                   f /

200 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ^HrslOD^LDUDI^OOCnO^HrslOfl^LDUDI^OOCnO^HrslOfl^LDUDI^OOCnO^HrslOfl^LDUDI^OOCnO^Hrsim^LDUDI^OOCnO^HrslOfl^LDUDI^OOCn ЮЮЮЮЮЮЮЮЮГ^Г^Г^Г^Г^Г^Г^Г^Г^Г^СОСОСОСОСОСОСОСОООСОСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛСЛООСХЭОООООО'Н'Н'Н'Н'Н'Н'Н'Н'Н'Н ел ел ел ел ел ел ел ел ел ел ел спел спел спел ел спел спел спел спел ел огелен спел спел спел спелспоо оооо оооооооооо оооо -Н-Н-Н-Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.Н.НГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧГЧ

Рис. 2. Производство зерна в мире

Построено А. М. Кумратовой по данным ФАО

Результаты выполненного моделирования указывают на намечающийся тренд перераспределения географии зернового производства в мире, обусловленный климатическими изменениями. Процессы перераспределения территорий для производства зерновых культур коснутся, по нашему мнению, и России. В этой связи важно уже сегодня разрабатывать инструментарий прогнозирования этих процессов с тем, чтобы заблаговременно готовиться к возможным будущим изменениям. Уже в среднесрочной перспективе многие страны будут вынуждены сокращать/увеличивать посевные площади под зерновые культуры, также следует ожидать изменения показателей продуктивности зернового производства этих стран.

Выявление территорий, обладающих не только наиболее подходящими условиями для выращивания зерновых культур в современных условиях, но и сохраняющих и даже наращивающих свой производственный потенциал в условиях ожидаемых климатических изменений, может снизить уровень риска для производителей зерна и надежно обеспечить продовольственную безопасность.

Следует отметить, что в отдаленной перспективе возможны более радикальные изменения в экономике зернового производства, обусловленные климатическими изменениями. Но для их надежного прогнозирования в настоящее время недостает достоверных данных. Это обусловливает необходимость проведения дальнейших исследований и систематического мониторинга в избранной нами области.