L'inverno nucleare è un concetto teorico. Tuttavia, se si verificasse lo scenario climatico previsto per una guerra nucleare di vasta portata, in cui fumo e fuliggine provenienti da tempeste di fuoco bloccano la luce solare, le temperature globali crollerebbero, distruggendo gran parte delle attività agricole. Un inverno nucleare potrebbe durare più di un decennio e potenzialmente portare a carestie diffuse per coloro che sopravvivono agli effetti devastanti delle esplosioni delle bombe. Ora, un team guidato da ricercatori della Pennsylvania State University ha modellato con precisione come diversi scenari di inverno nucleare potrebbero influenzare la produzione globale di mais, la coltura più diffusa al mondo. I ricercatori hanno anche raccomandato di preparare "kit di resilienza agricola" contenenti semi di varietà a crescita più rapida e meglio adattate alle temperature più fredde. Questi potrebbero potenzialmente contribuire a mitigare gli effetti di un inverno nucleare, così come disastri naturali come le eruzioni vulcaniche.
In risultati recentemente pubblicati su Environmental Research Letters , il team ha riferito che il calo della resa del mais varierebbe a seconda della portata del conflitto. Una guerra nucleare regionale che rilasciasse circa 5,5 tonnellate di fuliggine nell'atmosfera potrebbe ridurre la produzione globale annua di mais del 7%. Una guerra globale su larga scala che rilasciasse 165 tonnellate di fuliggine nell'atmosfera potrebbe ridurre la resa annua del mais dell'80%. Complessivamente, lo studio ha simulato sei scenari di guerra nucleare con diverse concentrazioni di fuliggine.
Data l'importanza globale del mais, i ricercatori hanno scelto di simulare un'epidemia di mais durante un inverno nucleare per illustrare il destino previsto per l'agricoltura nel suo complesso, secondo Yuning Shi , autore principale dello studio e professore associato presso il Dipartimento di Scienze Vegetali della Pennsylvania State University. Ha sottolineato che un calo dell'80% della produzione agricola globale avrebbe conseguenze catastrofiche e porterebbe a una diffusa crisi alimentare globale. Anche un calo del 7% della produzione agricola globale avrebbe gravi ripercussioni sul sistema alimentare e sull'economia globale e probabilmente porterebbe a un aumento dell'insicurezza alimentare e della fame.
Queste simulazioni sono state rese possibili dal modello agroecosistemico Cycles , sviluppato alcuni anni fa da scienziati del College of Agricultural Sciences della Pennsylvania State University. Tra i suoi sviluppatori figura Armen Kemanian, professore di Sistemi di Produzione e Modellistica e autore corrispondente di questo studio. Utilizzando computer ad alte prestazioni e tenendo conto delle condizioni atmosferiche, Cycles consente simulazioni su larga scala, ad alta risoluzione e pluriennali della crescita delle piante, tracciando meticolosamente i cicli del carbonio e dell'azoto nel sistema suolo-pianta-atmosfera.
"Abbiamo simulato la produzione di mais in 38.572 siti in sei scenari di guerra nucleare di gravità crescente, con iniezioni di fuliggine che andavano dalle 5 alle 165 tonnellate", ha affermato Shi. "Questo studio contribuisce alla nostra comprensione della resilienza e dell'adattabilità dell'agricoltura globale ai cambiamenti climatici catastrofici".
Oltre a considerare l'impatto delle enormi quantità di fuliggine nell'atmosfera, i ricercatori hanno anche modellato l'aumento delle radiazioni UV-B (un tipo di radiazione ultravioletta che può causare danni al DNA, stress ossidativo e riduzione della fotosintesi nelle piante) che raggiungerebbero la superficie terrestre durante un inverno nucleare, limitando potenzialmente l'agricoltura.
Shi ha affermato che questo è il primo studio a stimare l'entità dei danni causati dalle radiazioni UV-B in agricoltura a seguito di esplosioni nucleari. I ricercatori hanno previsto che questo danno raggiungerà il picco tra i sei e gli otto anni dopo una guerra mondiale. Hanno stimato che ciò potrebbe ridurre la produzione di mais di un ulteriore 7%, portando a un calo dell'87% della produzione di mais nello scenario peggiore.
L'ozono presente nelle alte quote dell'atmosfera terrestre assorbe la maggior parte delle radiazioni UV che il pianeta riceve dal sole, ma una guerra nucleare distruggerebbe questa capacità, ha spiegato Shi.
"L'onda d'urto e la palla di fuoco delle esplosioni nucleari generano ossidi di azoto nella stratosfera", ha affermato. "La presenza di ossidi di azoto e il calore derivante dall'assorbimento di fuliggine potrebbero distruggere rapidamente l'ozono e aumentare la radiazione UV-B sulla superficie terrestre. Ciò danneggerebbe i tessuti vegetali e limiterebbe ulteriormente la produzione alimentare globale."
Sebbene le proiezioni indichino un calo della produzione potenzialmente catastrofico per le varietà di mais attualmente coltivate, Shi ha affermato che il passaggio a varietà che crescono in condizioni più fresche e con stagioni di crescita più brevi potrebbe aumentare la produzione globale del 10% rispetto a un adattamento inesistente. Tuttavia, la disponibilità di semi per queste colture potrebbe diventare un problema serio, un "collo di bottiglia per l'adattamento", hanno affermato i ricercatori.
La soluzione da loro proposta è quella di preparare in anticipo dei "kit di resilienza agricola" in caso di disastro nucleare, contenenti semi specifici per regione e clima per varietà di colture che crescono in condizioni più fresche, con stagioni di crescita più brevi e che possono quindi sopravvivere a temperature più basse.
"Questi kit aiuterebbero a mantenere la produzione alimentare negli anni incerti successivi a una guerra nucleare, mentre le catene di approvvigionamento e le infrastrutture si riprendono", ha affermato Kemanian. "Il concetto di kit di resilienza agricola può essere esteso ad altri disastri: la resilienza è fondamentale per disastri di questa portata".
Shi ha osservato che, sebbene una pianificazione proattiva e coordinata a livello internazionale di tali kit sia improbabile, una maggiore consapevolezza potrebbe da sola portare a una migliore preparazione. "Se vogliamo sopravvivere, dobbiamo essere preparati, anche a conseguenze inimmaginabili", ha affermato.
DOI
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Penn State
