【可持續發展目標論壇系列】第三講:氣候變化與糧食安全 (2020-06-16)

全球暖化引發糧食危機──「氣候變化與糧食安全」網上講座記錄摘要

撰文:吳騫桐(《大通報》學生記者)

林漢明教授、劉雅章教授、Francisco Cisternas教授主講。如欲重溫講座,可按此

 

熱浪、酷寒、洪災、乾旱⋯⋯近年愈發頻繁的極端氣候事件,對農業構成極大衝擊。可持續發展目標論壇在六月十六日舉行的第三講以「氣候變化與糧食安全」為題,邀來中大地理與資源管理學系劉雅章教授及生命科學學院林漢明教授,討論氣候變化造成的糧食問題;市場學系Francisco Cisternas教授更於講座前後進行問卷調查,分析參與者的消費選擇與環保意識。面對迫在眉睫的環境危機,人人都有責任去認知議題的嚴重性,並採取行動。

 

劉教授:全球暖化日趨嚴重

講座開首,劉教授先簡述溫室效應的原理:照射到地球的太陽光,會以紅外光輻射發放回宇宙,達致熱量平衡;而地球大氣層內的溫室氣體,會將部份紅外光吸收、保留,形成保溫效果。「假若沒有溫室效應,地球原來比較冷,平均溫度只有-18°C。但現在達15°C,正是因為有太陽的可見光和溫室氣體回射的紅外光。」他形容溫室氣體就像「冬天的棉被」,「它蓋着你,使身體的能量不會流失到外面的房間,保持體溫舒適。」

(溫室效應原理。來源:錄影截圖)

 

溫室效應本為自然的過程,但人類罔顧環境,為了發展而急促耗用能源,促成了全球暖化現象。人類活動產出的溫室氣體,包括燃燒煤或石油氣時產生的二氧化碳、分解農業肥料時的氧化亞氮、天然氣及動物廢氣內的甲烷、噴髮膠內的氯氟烴,以及汽車排放的臭氧。眾多活動中以毀林禍害最大,「為了將樹林變成耕地或其他用地,人類大量焚燒林木,過程產出很多二氧化碳。而且,植林能將二氧化碳吸收進樹幹內,毀林正破壞了這功能。」

過去數十年,各國溫室氣體排放量有增無減。1988年,世界氣象組織(WMO)和聯合國環境署(UNEP)共同創立跨政府氣候變化委員會(IPCC)。針對物理上的氣候變化、氣候變化對人類和自然系統的影響及對應策略三方面,委員會分別於1990年、1995年、2001年、2007年及2013-14年推出報告書,分析數據的同時,預測與模擬未來的氣候。

 

全球暖化會導致三種連鎖反應:首先,溫室效應加強,引致大氣與陸地溫度上升。其次,溫度上升後冰川融解,引致海平面升高。最後,海平面升高及海流改變會擾亂大氣環流與水循環,影響各地降水量,帶來超大型的極端天氣事件。

 

據IPCC 2007年的報告書,全球平均溫度近四五十年有非常急促的上升趨勢。劉教授指由折線圖中可見過去150年間(紅色線)全球增溫的速率為每十年0.045攝氏度,而近25年(黃色線)的速率則增加至每十年0.177攝氏度,增幅達四倍之多。

(全球平均增溫速度急升。來源:錄影截圖)

 

氣溫增加幅度愈大,水循環就愈激烈;海水揮發量愈多,降雨量就愈高。過去幾十年,全球平均降雨值具明顯的上升趨勢,而冰川融解後的海平面上升,更帶來泛濫危機,「最受影響的一定是近岸低窪地帶、三角洲。全世界古文明發達、土壤肥沃而農業暢旺的地方,反而泛濫機會更大,如湄公河、長江、珠江都是極端泛濫的地區。」

 

為了應對災異,人類需作出不同假設與預測。氣候模式(climate model)是推測氣候變化的主要工具,「試想像整個地球像豆腐磚般被切成幾十萬個小磚,每塊磚大概南北長一百公里、上下高幾十米。我們只要將物理定律如牛頓第二定律套用到每一塊磚塊,再用氣候模式按時向前推進,就能預測明天、後天、下星期、下個月甚至下一世紀的天氣。」

 

以平均地表變暖預計為例,劉教授指地球的未來並不樂觀。「圖中有三種假設,紅色是較悲觀的看法,若一切如常、『馬照跑、舞照跳』,那2100年全球增溫將達3.5°C;綠色是較進取的想法,將3.5°C升溫推遲至2300年;而藍色是最進取的預計,去到2300年只增溫2°C,可能各地需要用一些極端控制手段才可以做到。」

(來源:錄影截圖)

 

全球暖化加劇下,極端氣候將愈趨常見。「我們日常經歷的氣溫與平均值存有差距,所以會有Probability Distribution Function(PDF)。圖中可見,橙色是以前的PDF,紅色是目前及未來的PDF;全球暖化不但使頂點的平均值向右移動,更會使末端的最極端酷熱天氣同時右移。」除了即時的泛濫、乾旱及山林大火,極端氣候更會引致長遠危機如水資源不足、食物生產量大跌等。

(極端氣候的機率密度函數(PDF)。來源:錄影截圖)

 

面對氣候危機,各界學者積極尋求解決出路。以農業為例,全球升溫1°C至3°C,高低緯度地區內的穀物種植如稻米、玉米、小麥等將大幅減產。「據IPCC的預測,如果要應付未來人口增長,人類至少要增加14%的糧食產量,遠遠超出目前增幅。」但目前其實已有一系列方法,如管理土地、改變播種收成期、改善灌溉及肥料效能等等。據IPCC的統計,最有效的方法是發明一些新穀物種子,使它們能適應現今氣候生長。

 

就極端天氣的影響,劉教授特別提到近年肆虐的蝗災。2018年,不尋常的極強氣旋出現於沙特阿拉伯沙漠,使乾旱環境變得潮濕,蝗蟲數量快速增長,「蝗蟲對農業來說是非常大的災害。牠們是『非常大食』的昆蟲,能在一日內食去與自己同樣體重的食物。換句話說,如果有八百萬隻蝗蟲,牠們一日內已能吃掉二千五百萬人的糧食。」

 

乘着西南季候風,蝗蟲半年內可遷移到巴基斯坦、印度及非洲東部,如肯亞、埃塞俄比亞、索馬里等地,「現在大家都關注肺炎疫情,但其實在亞洲西部與非洲的東部,也正在發生一場與天氣有關的大災難,值得大家留意。」

 

林教授:農業改革解決糧食問題

糧食,是人類生存的先決條件。而糧食的產量和質量,皆與氣候變化息息相關。接續劉教授點出的氣候危機,林教授以糧食安全(food security)為題分享。

 

據聯合國糧食及農業組織(FAO)的定義,糧食安全可以下列四個層面理解。其一,地區有足夠數量的食物可供應;其二,人們擁有充分財力或其他資源獲取食物;其三,人們能有效轉化糧食為營養;其四,人們能長期並穩定維持上述三項。林教授指出,只有同時滿足四項條件,才算達致糧食安全。「但很可惜,我們的世界沒有那麼理想,人類仍然面對着很多飢餓與營養失衡的問題。」

 

飢餓的出現,主要源自糧食分佈不均。「不同性別、高低體力勞動工種所需的卡路里都不同。可以想像到,如果你每天都食多過自己份量的食物,其實是將別人的卡路里吃掉了。」2018年,全球百份之十一人口受飢餓影響。當中,百份之九十四的人住在亞洲與非洲,而超過百份之六十為婦女,正反映飢餓問題存在系統性的不平衡。

 

林教授強調,飢餓是十分重要的議題。「每年因為飢餓而死亡的人數,多於愛滋病、瘧疾及肺結核的總和。而每年受飢餓困擾的人數,更多於美國、加拿大及歐盟人口的總和。」

 

飢餓之外,營養不良的問題亦不容忽視。「全球五歲以下的兒童中,有超過一億四千多萬人矮小,亦有四千七百萬人瘦弱。在非洲、南亞及東南亞地區,有很多人受矮小和瘦弱問題影響。」林教授展示的兩張相片中,第一張清晰可見孩童未能達到年齡應有身高;而第二張則展示了孩童瘦骨嶙峋,無法長出足夠的肌肉。

 

(來源:錄影截圖)
(來源:錄影截圖)

 

由於地理環境各異,糧食產量本來就處於不平衡的狀態。但是,目前的飢餓與營養不足問題,實可歸因於人為因素,比如貧窮。「可持續發展目標內的『無貧窮』(SDG 1)與解決飢餓掛鈎,貧窮與飢餓之間乃惡性循環。當你身體狀態不好,產生的勞動力自然會減少,而當你賺錢更少,就愈買不到足夠的食物。」

 

據食物銀行2015年的統計,全球百份之十的人口每天平均收入低於1.9美元,即約七億多人處於貧困困境。「最貧窮人口中有超過四份之三的人,糧食自給自足。聽起來很理想,可是當遇到自然災害、極端氣候事件時,他們的農作物被破壞,就會陷入即時的飢餓危機。」

 

回應劉教授提到的氣候變化,林教授進一步解釋:「不可測的天氣令農民難以計劃,他們播種後無法搬走種子,只需突然十天無雨或突然酷熱,已經會面臨嚴重的作物失收。」雖然全球暖化下二氧化碳急升,有助增加光合作用、增加收成,但食物不單含碳,更含氮,而碳增加會直接令氮減少,使食物品質大幅下降。

 

隨之而來的還有雜草與害蟲。「沙漠蝗蟲正是一例。這種生物很有趣,單打獨鬥時不能做甚麼,很快會被雀鳥吃掉。但當牠們因氣候改變而聚居,身型會變得更龐大,甚至生出一些毒素,使雀鳥也怕了牠。」

 

針對氣候變化帶來的挑戰,學者研發各式農業改革科技。例如,灌溉系統方面,有將每滴水滴落植物根部、減少浪費的滴灌(drip irrigation),以及保持土壤水份和地溫的覆膜(plastic film mulching);耕作制度方面,將能釋放滋養土壤之有機氮的豆科植物加入輪耕;化學物方面,使用更多殺菌殺蟲的藥劑及肥料等等。

 

但當中,最有效增產而不破壞環境的方法為雜交育種。「雖然平時我們常聽基因編輯、基因改造,但現時農民所用作物大多經雜交育種產生,即將兩種作物爸爸媽媽溝合成新的作物。」林教授分享,有一種叫II-8156的小麥,正是經過8156次雜交後產出,令南美洲與亞洲的小麥產量升達三倍,改變了世界。1970年,它的育種者Norman Borlaug 更獲頒諾貝爾和平獎,因為二戰後,人民普遍相信足夠的糧食供應是避免戰爭再次出現的關鍵。

 

作為一名育種學者,林教授一直致力於大豆的雜交育種研究。「我的研究主要是用豆科植物來增加乾旱土壤的有機質,試圖收復土地。同時,我希望雜交後的作物有抗旱能力,能讓偏遠地區的農民種植我們的大豆維生。例如,我們曾把種子送給一個中國蘋果園,想改善他們農地的土壤,也想他們在等待蘋果收成的兩三年間,至少有大豆的收入。」

 

(林教授親赴中國西北部農地,在當地種植雜交育種大豆的相片。來源:錄影截圖)

 

林教授進一步說明大豆的效用。「我們發現種大豆除了能減低化肥用量、確保作物對人體健康之外,更能減少溫室氣體,令空氣更清新。因為製造一公斤的氮,豆就會用掉空氣中9.3公斤的二氧化氮,而它更會吸收 PM2.5。」

 

正如可持續發展目標強調「負責任的消費與生產」(SDG 12),作為消費者,大眾實也能為改善環境出一分力。「例如,牛羊等反芻動物會排放二氧化碳,所以食素對環境最好。又如,同一營養價值的食物,會對環境有不同影響,所以購物時我們應選擇食用二氧化碳排放量更少的主糧、蔬菜、生果等等,如以香蕉取代蘋果、以豆奶取代牛奶等等。」

(不同食物對環境的影響。來源:講座PPT截圖)

 

林教授總結,「對環境來說,食物並不一樣。作為消費者,除了改變飲食習慣,我們更能通過選擇,對供應商構成壓力,並促使他們朝向對環境更友善的方向發展。這是我們能力所及的事。」

 

Francisco Cisternas教授:教育影響消費者選擇

為了解參加者的消費習慣和是次講座的影響,Francisco Cisternas教授在講座前後分別邀請觀眾填寫相同的問卷調查,參與人數分別有110人及102人。當中,參與者需在兩張不同的購物清單中二擇其一。清單的差異在於肉品、蔬菜、水果、主食、供應商及價格等。

 

比較兩次問卷的結果,Francisco Cisternas教授指出幾點觀察。首先,食品價格是大部份參與者最關注的因素。當中最多人希望食品價格調低百份之十,差額用以資助對環境友善的產品,而人們最不希望額外支付10%稅項以解決環境問題,兩者相差兩倍,而第二次問卷結果的差距更進一步拉寬。此結果反映,相比以較高價格購買環境友善產品,消費者更希望以低價購買食品,且只願意以補貼資助的形式作支持。

 

其次,食物選擇亦有明顯變化。肉品方面,講座前問卷調查結果顯示,雞肉或魚類是最多人選擇的肉品,其次是豬肉、牛肉與羊肉;講座後,選擇雞肉或魚類人數上升,而選擇牛肉人數下跌,這大概可以歸因於講座提及牛肉比其他肉類對環境污染更大。事實上,肉類選擇也大大影響食品選項的價格。

 

至於水果方面,因講座中提及蘋果比香蕉對環境更友善,故在講座後選擇香蕉人數明顯下跌,而選擇蘋果人數則上升。他認為,此結果反映參與者本來已具綠色食物的意識,而講座強化了他們對肉品的認知,更使其關注其他食物範疇,如水果等。

 

Francisco Cisternas教授坦言,此問卷只屬初步調查,其他因素如參與者的文化背景、年齡、收入等等均不在考慮之列。但他指兩次問卷結果的差異,已足見教育的重要性。兩次問卷之間唯一的變數是講座,而數據的顯著改變正能證明教育乃影響消費者選擇的關鍵。此外,問卷結果顯示,即便是教育水平較高的大眾,他們普遍對環保議題缺乏認知,相關的公眾教育仍存很大改進空間。

 

解決氣候危機及糧食問題,皆為可持續發展目標之一。除了「氣候行動」(SDG 13)及「零飢餓」(SDG 2)之外,長遠的解決方案更需涉及到範疇如「無貧窮」(SDG 1)、「優質教育」(SDG 4)及「負責任消費和生產」(SDG 12)等等。作為地球村的一員,我們每個人都有責任去實踐可持續生活,以確保當代和後代能活於一個擁有美好環境及健康福祉的世界。

 

可持續發展目標論壇系列第三講:「氣候變化與糧食安全」講座海報

 

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