Produkce potravin a energetických plodin v budoucím klimatu Katedra experimentální biologie rostlin Přírodovědecké fakulty Univerzity Karlovy v Praze Masarykova demokratická akademie, Lubomír Nátr

Jaderné reakce Sluneční záření Oxid uhličitý Kyslík Biomasa FOTOSYNTÉZA Lubomír Nátr 2010

R o s t l i n y Býložravci Maso- žravci Všežravci Lubomír Nátr 2010 Potravní pyramida dnes:

Rostliny Býložravci Maso- žravci Lubomír Nátr 2010

Změna koncentrace CO 2 _ Globální změna klimatu Teplota Srážky Hladina oceánů Tání ledovců Vliv na rostliny Fotosyntéza Fotorespirace Otevření průduchů Dýchání

© Lubomír Nátr, 2012

Pohlcované ze Slunce = = emitované ze Země -18 o C

© Lubomír Nátr, 2012 Pohlcované ze Slunce > > emitované ze Země

© Lubomír Nátr, 2012 Pohlcované ze Slunce > > emitované ze Země Teplota povrchu Země stoupá

© Lubomír Nátr, o C Pohlcované ze Slunce = = emitované ze Země

Lubomír Nátr 2009 Změny globálního klimatu Změny - sluneční záření - albedo povrchu - sopečné erupce - pohyby kontinentů -Dopad meteoritů -El Nino jev - … CO 2 CH 4 N 2 O freony Radiační působení Skleníkový efekt Lidstvo Přírodní faktory

© Lubomír Nátr, 2012 Změny klimatu lépe zvládají 1.Stabilní přírodní ekosystémy (mají svou „historickou zkušenost“ 2.Málo produktivní polní plodiny. (Neliší se příliš od přírodních) Adaptace na změny klimatu = zajištění potravin budou náročné pro 1.Intenzivní zemědělství 2.7, 9 či 12 miliard lidí na Zemi

Potravní řetězec v přírodě bez lidí Potraviny pro lidstvo Krmiva pro chovaná zvířata Suroviny stavební, textilní aj. Energetické plodiny R o s t l i n y Farmaka, geny, klima, umělé hmoty, krása… Co „musejí“ rostliny poskytovat lidstvu Co „musejí“ rostliny poskytovat lidstvu ? © Lubomír Nátr, 2012

Potravní řetězec v přírodě bez lidí Potraviny pro lidstvo Krmiva pro chovaná zvířata Suroviny stavební, textilní aj. Energetické plodiny R o s t l i n y Farmaka, geny, klima, umělé hmoty, krása… Co chce lidstvo od rostlin v 21. století? © Lubomír Nátr, 2012 Víc! Víc!

© Lubomír Nátr, 2012 Je na Zemi dostatek potravin? Špatná otázka!!!

© Lubomír Nátr, 2012 Šlo by to jinak?

© Lubomír Nátr, Cynické : Dnes hladoví několik set milionů lidí. Proč by jich nemohlo být třeba 5krát tolik? 2. Idealistické: Přechod lidstva na vegetariánskou stravu ŠLO!!! Jak? Z mnoha řešení alespoň dvě: „Podle Lady“ pro tyto lidi?

© Lubomír Nátr, 2012

Moldan 2009 Hektary/obyvatel , , , , , ,63

© Lubomír Nátr, 2012 Proč se musí zvyšovat produkce potravin? 1.Ročně se zvyšuje počet obyvatel Země o cca 80 milionů. 2.Zvyšují se požadavky na kvalitu potravy

Faktory rozhodující o výši výnosů G. Mendel 1.Nové produktivní odrůdy (šlechtění – G. Mendel) HI, C3-C4, Využití CO2,… Liebig 2.Průmyslová hnojiva (minerální výživa – J. Liebig) 3.Závlahy (vodní režim) 4.Ochrana (fytopatologie) 5.Zpracování půdy 6.Další, další, další

A. Mitscherlich: Lubomír Nátr, 2011 Příroda přece nehnojí!

We would like We must Účinnost využití dodatkové energie Sklízená (sluneční) energie Dodatková energie

We would like We must Účinnost využití dodatkové energie Sklízená (sluneční) energie Dodatková energie Budoucnost nebude opakovat minulost!

© Lubomír Nátr, 2012 Pět problémů spojených s produkcí energetických plodin: 1.Produkce rostlin pro potraviny nebo biopaliva? 2.Likvidace dalších ekosystémů pro pěstování energetických rostlin. 3.Intenzivní produkce plodin vyžaduje velké vstupy energie fosilních paliv, jejichž dostupnost bude klesat a ceny stoupat. 4.Důsledky bodu (3) pro produkci potravin budou zesíleny odběrem části biomasy pro bioenergii. 5.Odhady energetické výhodnosti energetických paliv: viz dále

© Lubomír Nátr, 2012 Energy Use Efficiency: Sluneční získaná / fosilní dodatková energie Alluvione et al., 2011

© Lubomír Nátr, kg hmotnosti sušiny biomasy = 17 MJ 1 kg uhlí = 25 MJ 5 t obilek = 85 GJ odpovídá 3,1 t uhlí 10 t nadzemní biomasy = 170 GJ odpovídá 6,2 t uhlí Sluneční energie ve sklizené biomase Energie spotřebovaná na Produkci hnojiv Aplikace agroche- mikálií Mechanizace: obdělání půdy, výsev, sklizeň, odvoz Ztráty Při produkci biopaliva Likvidace odpadu Není „CO 2 neutrální“ Není „CO 2 neutrální“ (Je v rozvojových zemích)

Produkce potravin a energetických plodin v budoucím klimatu Děkuji za pozornost a prosím, abychom věnovali víc pozornosti tomu, co a jestli vůbec budou naše děti a vnoučata snídat, obědvat a večeřet. Masarykova demokratická akademie, Lubomír Nátr