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Nov 20, 2023

핵 겨울 재앙 동안 식량 공급을 보장하기 위한 서리 저항성 작물 생산의 수학적 최적화

과학 보고서 13권,

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 8254(2023) 이 기사 인용

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본 연구는 온대 섬나라인 뉴질랜드의 다양한 핵겨울 시나리오 동안 기본적인 영양분을 제공하는 데 필요한 내한성 작물과 토지 면적의 최적 조합을 추정하는 것을 목표로 했습니다. 전체 인구의 식이 에너지와 단백질 요구량을 달성하기에 충분한 식량을 생산하는 동시에 작물 재배에 필요한 토지 면적을 최소화하기 위해 선형 프로그래밍을 사용했습니다. 뉴질랜드에 대한 세 가지 핵겨울 시나리오의 잠재적 농업 영향은 문헌에서 출처되었습니다. 전체 인구를 먹이는 것으로 밝혀진 내한성 작물의 최적화된 조합은 내림차순으로 밀과 당근이었습니다. 사탕무; 귀리; 양파와 당근; 양배추와 보리; 캐놀라와 양배추; 아마씨와 파스닙; 호밀과 루핀; 스웨덴 콩과 들콩; 그리고 콜리플라워. 그러나 뉴질랜드 내 서리 저항성 작물의 현재 생산 수준을 기준으로 볼 때 "핵 겨울 없는 전쟁" 시나리오에서는 26% 부족하고 혹독한 핵 겨울 시나리오에서는 71% 부족할 것입니다(150 Tg의 그을음). 성층권에서는 작물 수확량이 61% 감소합니다. 결론적으로, 현재 생산 수준에서는 내한성 식량작물이 핵전쟁 이후 모든 뉴질랜드 시민을 먹일 수는 없습니다. 뉴질랜드 정부는 이러한 부족점을 가장 잘 해결할 수 있는 방법에 대해 상세한 전쟁 전 분석을 수행할 필요가 있습니다. 예를 들어, 이러한 작물의 전쟁 전 생산량 증가 및/또는 전쟁 후 확장성; 서리에 민감한 작물을 충분히 재배합니다(즉, 온실이나 국가의 가장 따뜻한 지역에서). 및/또는 서리 저항성 풀을 먹인 가축으로부터 유래된 식품의 지속적인 생산을 보장합니다.

글로벌 지정학적 상황의 변화로 인해 2022~2023년까지 핵전쟁 위험이 증가했을 수 있습니다. 특히 2022년 러시아의 우크라이나 침공과 그에 따른 러시아 지도층의 핵무기 사용 위협이 있습니다1. 또한 주요 핵무기 조약2이 약화되고 일부 핵무기가 지속적으로 확장되고 있습니다(예: 영국[UK]3, 중국4 및 파키스탄5). 더욱이, 다양한 핵무기의 현대화가 계속되고 있습니다(예: 미국[미국]6, 프랑스7, 러시아8, 인도9 및 북한10). 종합해보면, 그러한 개발은 전쟁에서 이러한 무기의 유용성에 대한 인지도를 높이고, 따라서 전쟁에서 실제 사용의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 결과적으로, 부주의한 핵전쟁의 연간 확률에 대한 이전 추정치(예: 약 1%11 또는 모든 유형의 핵전쟁에 대해 0.3%~3% 범위12)는 이제 핵전쟁 위험을 과소평가할 수 있습니다. .

기후 모델링 연구에 따르면 핵겨울(햇빛을 차단하고 작물 생산량을 감소시키는)을 초래하는 핵전쟁은 잠재적으로 재앙적일 수 있습니다13,14,15,16,17. 이들 연구 중 하나에 따르면 "미국과 러시아 간의 전쟁으로 인해 50억 명 이상의 [인구]가 사망할 수 있습니다"라고 합니다16. 이 연구는 또한 적어도 10년 동안 지속된 작물 생산에 대한 지속적인 영향을 추정했습니다. 이러한 끔찍한 결과는 국가 간의 국제적 긴장을 줄이고, 분쟁 시 핵무기를 덜 사용할 수 있게 만들고, 핵 군축을 향한 검증 가능한 단계적 조치를 취해야 할 긴급한 필요성을 강조합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 예방 노력은 여전히 ​​실패할 수 있으므로 핵전쟁에서 직접 공격을 받을 가능성이 없는 신중한 국가는 생존 가능성을 극대화하는 계획을 고려해야 합니다.

이러한 핵겨울 모델링 연구는 남반구 섬 국가들이 상대적으로 덜 심각한 핵겨울 영향을 경험할 수 있음을 시사합니다. 유사하게, 남반구 섬들은 적어도 한 번의 역사적 폭발(즉, 탐보라 산)의 영향에 기초하여 "화산 겨울"에 덜 영향을 받을 수 있습니다18. 이들 섬 중 하나인 뉴질랜드에서는 극심한 핵겨울로 인해 기온이 최대 5°C까지 낮아질 수 있습니다13. 작물 생산에 대한 다양한 핵겨울 시나리오 모델링에 따르면 뉴질랜드의 작물 수확량은 8~61%16 감소할 것으로 나타났습니다(자세한 내용은 표 1 참조). 이 나라의 일부 지역에서는 작물의 성숙이 지연될 수 있습니다(예: 기온이 3°C 감소하면 캔터베리 지역의 밀 작물의 성숙이 약 40일 지연됩니다19). 그러나 미국 남부 지역에서는 곡물의 완전한 성숙이 불가능할 수도 있습니다(예: 기온이 3°C 감소하는 사우스랜드 지역의 경우19).