Productivitatea biologică și securitatea alimentară

Securitatea alimentară înseamnă că oamenii au, în mod stabil, acces la hrană suficientă, sigură și nutritivă. Nu este suficient să existe multe alimente produse într-o țară dacă unele familii nu și le pot permite sau nu pot ajunge la ele. FAO descrie patru dimensiuni: disponibilitatea alimentelor, accesul, utilizarea lor pentru o alimentație sănătoasă și stabilitatea acestor condiții în timp. Productivitatea biologică a culturilor și a ecosistemelor este importantă, dar nu rezolvă singură distribuția sau calitatea hranei.

Solul, apa, polenizatorii, varietatea genetică a culturilor și condițiile climatice influențează producția. Seceta, bolile plantelor și pierderile din transport pot reduce cantitatea disponibilă. Încălzirea climei și fenomenele extreme modifică productivitatea biologică a culturilor, deci și cantitatea de hrană pe care o poate da un teren de la un an la altul. Într-un studiu de caz, întreabă dacă problema este producția, prețul, accesul la apă curată sau instabilitatea sezonieră. Soluțiile diferă după cauză și pot include practici agricole, infrastructură și sprijin social. Nu confunda „calorii suficiente” cu o alimentație echilibrată. Lecțiile Ecosistemele antropizate, Conservarea biodiversității și Dezvoltarea durabilă explică sistemele de producție, resursele biologice și alegerile pe termen lung.

Productivitatea primară oferă baza energetică a lanțurilor alimentare, dar recoltele depind și de apă, nutrienți, sol, dăunători și management. Intensificarea agricolă poate crește producția pe suprafață, însă poate avea costuri ecologice dacă nu este gestionată. Un indicator unic de producție nu măsoară toate dimensiunile securității alimentare. Reziliența sistemului alimentar include diversificare și reducerea pierderilor.

De exemplu, o recoltă abundentă nu elimină insecuritatea dacă familiile nu își permit alimentele (acces economic) sau dacă transportul este întrerupt (acces fizic). Pierderile la depozitare scad disponibilitatea hranei chiar după o recoltă bună.

Productivitatea biologică este limitată de lumină, apă, nutrienți și temperatură; randamentul unei culturi se exprimă în tone la hectar. Din 115 culturi alimentare importante pe glob, 87 (aproximativ 75%) depind, cel puțin parțial, de polenizarea făcută de animale; ele dau însă doar aproximativ 35% din volumul producției mondiale (Klein și colab., 2007). Diversitatea genetică a plantelor cultivate, păstrată în bănci de gene (în România, Banca de Resurse Genetice Vegetale de la Suceava), permite crearea unor soiuri rezistente la secetă și la boli. Monoculturile extinse sunt vulnerabile la un singur dăunător sau o singură boală.

Efectele schimbărilor climatice asupra productivității biologice și a securității alimentare. Încălzirea acționează prin mai multe mecanisme. Căldura din timpul înfloririi reduce viabilitatea polenului, iar la cereale scurtează perioada de umplere a bobului, deci boabele rămân mai mici. Seceta determină închiderea stomatelor: planta pierde mai puțină apă, dar absoarbe și mai puțin $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$, deci fotosinteza scade. Un nivel mai mare de $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$ poate stimula fotosinteza la plantele C3 (grâu, orez), însă câștigul depinde de apă și de nutrienți. Inundațiile, grindina și valurile de căldură pot distruge recolta unui sezon, ceea ce afectează dimensiunea stabilității. Zonele de cultură se deplasează spre latitudini și altitudini mai mari, dar solul și lumina nu se deplasează odată cu ele. Efectul diferă între culturi și regiuni: o estimare globală arată o scădere a randamentului mediu cu aproximativ 6,0% la grâu, 3,2% la orez, 7,4% la porumb și 3,1% la soia pentru fiecare grad Celsius de încălzire globală, fără adaptare (Zhao și colab., 2017), iar în regiunile reci unele culturi pot câștiga.

Exemplu rezolvat 1: energie directă sau prin animale. Un hectar de teren produce, prin plante, energie chimică de 100 000 MJ pe an.

1. Dacă oamenii consumă plantele direct, ajung la ei aproximativ 100 000 MJ.
2. Dacă plantele sunt date animalelor, iar oamenii consumă carnea, se transferă aproximativ $100000\cdot 0,1=10000$ MJ (regula celor 10%).
3. Aceeași suprafață poate hrăni de aproximativ zece ori mai mulți oameni prin hrană vegetală directă decât prin carne. Concluzia nu înseamnă că dieta trebuie să fie exclusiv vegetală; ea arată de ce producția de carne cere mult teren.

Exemplu rezolvat 2: încălzirea și recolta de grâu (valori de exercițiu). O regiune cultivă grâu pe 100 000 ha, cu un randament de 5 t/ha. Se folosește scăderea de 6,0% pe grad Celsius, fără adaptare.

1. La +2 °C scăderea este $2\cdot 6,0=12\%$.
2. Randamentul devine $5\cdot (1-0,12)=4,4$ t/ha.
3. Producția scade de la $100000\cdot 5=500000$ t la $100000\cdot 4,4=440000$ t, adică cu 60 000 t.
4. Concluzie: dacă consumul rămâne constant, diferența trebuie acoperită prin import, stocuri sau soiuri adaptate (secetă, căldură); de aceea schimbările climatice afectează disponibilitatea și stabilitatea.

Exemplu rezolvat 3: pierderi după recoltare (valori de exercițiu). Se recoltează 1 000 t de cereale, iar 12% se pierd prin depozitare și transport.

1. Cantitatea care ajunge la consumatori: $1000\cdot (1-0,12)=880$ t.
2. Dacă pierderile scad la 6%, ajung $1000\cdot 0,94=940$ t.
3. Câștigul este $940-880=60$ t, adică $\frac{60}{880}\approx 6,8\%$ mai multă hrană fără să se mărească suprafața cultivată.

Securitatea alimentară are și o componentă de siguranță: alimentele nu trebuie să conțină microorganisme patogene (Salmonella din ouăle insuficient tratate termic), toxine (aflatoxinele produse de mucegaiul Aspergillus în cereale depozitate umed) sau reziduuri de pesticide peste limitele legale. Controlul se face la producător, în depozite, la procesare și la vânzare, iar păstrarea corectă a alimentelor (frigider sub 5 °C, cereale uscate) previne contaminarea.

Greșeli frecvente

• Greșit: O producție alimentară mare garantează accesul tuturor la hrană.
  Corect: Accesul depinde și de distribuție, preț și stabilitate.
• Greșit: Caloriile suficiente garantează o alimentație adecvată.
  Corect: Contează și calitatea nutritivă și diversitatea alimentelor.
• Greșit: Securitatea alimentară înseamnă doar cantitatea de hrană produsă într-o țară.
  Corect: Ea cuprinde disponibilitatea, accesul, utilizarea și stabilitatea hranei, iar producția mare nu o garantează.

Înainte și după