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Nov 20, 2023

Otimização matemática da produção de culturas resistentes ao gelo para garantir o abastecimento de alimentos durante uma catástrofe nuclear de inverno

Relatórios Científicos volume 13,

Scientific Reports volume 13, Número do artigo: 8254 (2023) Citar este artigo

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Este estudo teve como objetivo estimar a combinação ideal de culturas resistentes ao gelo e área de terra necessária para fornecer nutrição básica durante vários cenários de inverno nuclear para a Nova Zelândia (NZ), uma nação insular temperada. Ele usou programação linear para minimizar a área de terra necessária para o cultivo, enquanto produzia alimentos suficientes para atender às necessidades dietéticas de energia e proteína para toda a população. Os impactos agrícolas potenciais de três cenários de inverno nuclear na Nova Zelândia foram obtidos da literatura. As combinações otimizadas de culturas resistentes à geada que alimentaram toda a população foram, em ordem decrescente: trigo e cenoura; beterraba sacarina; aveia; cebola e cenoura; repolho e cevada; canola e repolho; linhaça e pastinaca; centeio e tremoço; nabo e favas; e couve-flor. Mas em termos dos níveis atuais de produção dessas culturas resistentes ao gelo na Nova Zelândia, haveria uma queda de 26% para o cenário de "guerra sem inverno nuclear" e uma queda de 71% para o cenário de inverno nuclear severo (150 Tg de fuligem no estratosfera com um declínio de 61% no rendimento das colheitas). Em conclusão, nos níveis atuais de produção, as culturas alimentares resistentes à geada não poderiam alimentar todos os cidadãos da Nova Zelândia após uma guerra nuclear. É necessário que o governo da Nova Zelândia conduza uma análise pré-guerra detalhada sobre a melhor maneira de lidar com essas deficiências. Por exemplo, por: aumento da produção pré-guerra dessas culturas e/ou escalabilidade pós-guerra; cultivo de culturas sensíveis à geada (ou seja, em estufas ou nas partes mais quentes do país); e/ou garantir a produção contínua de alimentos derivados de gado alimentado com gramíneas resistentes à geada.

O risco de guerra nuclear pode ter aumentado até 2022-2023 como resultado de mudanças na situação geopolítica global. Em particular, há a invasão da Ucrânia pela Rússia em 2022 e as ameaças associadas de usar armas nucleares por sua liderança1. Também houve uma erosão de um importante tratado de armas nucleares2 e expansão contínua de alguns arsenais nucleares (por exemplo, os do Reino Unido [Reino Unido]3, China4 e Paquistão5). Além disso, há a modernização contínua de vários arsenais nucleares (por exemplo, nos Estados Unidos [EUA]6, França7, Rússia8, Índia9 e Coréia do Norte10). Tomados em conjunto, tais desenvolvimentos podem aumentar a utilidade percebida dessas armas em combates de guerra e, portanto, o risco de uso real na guerra. Como resultado, as estimativas anteriores para a probabilidade anual de guerra nuclear inadvertida, como cerca de 1%11, ou na faixa de 0,3% a 3% para todos os tipos de guerra nuclear12, podem agora ser subestimadas do risco de guerra nuclear .

Estudos de modelagem climática sugerem que uma guerra nuclear que gerou um inverno nuclear (que bloqueou a luz solar e reduziu a produção agrícola) poderia ser potencialmente catastrófica13,14,15,16,17. "Mais de 5 bilhões [de pessoas] poderiam morrer em uma guerra entre os Estados Unidos e a Rússia", segundo um desses estudos16. Este estudo também estimou impactos persistentes na produção agrícola que duraram pelo menos 10 anos. Essas terríveis consequências destacam a necessidade urgente de reduzir as tensões internacionais entre os Estados, tornando as armas nucleares menos utilizáveis ​​em conflitos e tomando medidas graduais verificáveis ​​em direção ao desarmamento nuclear. No entanto, tais esforços preventivos ainda podem falhar e, portanto, nações prudentes que provavelmente não serão atacadas diretamente em uma guerra nuclear devem considerar o planejamento para maximizar suas chances de sobrevivência.

Esses estudos de modelagem de inverno nuclear sugerem que as nações insulares do Hemisfério Sul podem sofrer impactos de inverno nuclear relativamente menos severos. Da mesma forma, as ilhas do Hemisfério Sul também podem ser menos impactadas em um "inverno vulcânico", pelo menos com base no impacto de uma grande erupção histórica (isto é, o Monte Tambora)18. Para uma dessas ilhas, a Nova Zelândia, um inverno nuclear severo pode reduzir as temperaturas em até 5 °C13. A modelagem de vários cenários de inverno nuclear na produção agrícola sugere rendimentos agrícolas reduzidos na faixa de 8% a 61%16 para a Nova Zelândia (consulte a Tabela 1 para obter detalhes adicionais). Em algumas partes deste país, as lavouras podem ter atrasado a maturação (por exemplo, uma queda de 3°C na temperatura atrasaria a maturação das lavouras de trigo na região de Canterbury em cerca de 40 dias19). Mas em partes mais ao sul do país, a maturação completa das safras de grãos pode não ser possível (por exemplo, para a região de Southland com um declínio de 3 °C na temperatura19).