Патология растений при катастрофах: решения для борьбы с угрозами сельскому хозяйству
Часто упускаемый из виду компонент природных и антропогенных катастроф — их потенциальное влияние на здоровье растений и, следовательно, на продовольственную безопасность в национальном и международном масштабах. Большинство катастроф оказывают косвенное воздействие на здоровье растений, например, из-за сбоев в цепочках поставок и повреждения инфраструктуры. Однако возможны и прямые эффекты, такие как распространение патогенов или их переносчиков наводнениями, ураганами и миграцией людей.
Эти события редко происходят изолированно и часто совпадают. Примеры совпадения катастроф в недавней истории:
- Сбои на рынках в начале пандемии COVID-19.
- Интенсивные лесные пожары, ураганы и торнадо с 2020 года.
- Война между Украиной и Россией, нарушившая глобальные поставки пшеницы.
Влияние природных катастроф на здоровье растений можно наблюдать на примерах:
- Патоген ржавчины сои Phakopsora pachyrhizi впервые был обнаружен в США (Луизиана) вскоре после урагана «Айван» в 2004 году, который, вероятно, занёс споры из Карибского бассейна.
- Вирус золотистой жёлтой мозаики фасоли, вероятно, был занесён во Флориду ураганом «Эндрю» в 1992 году, который перенёс заражённых белокрылок с Карибских островов. Вирус привёл к сокращению или гибели урожая фасоли в следующем году и закрепился во Флориде.
- Лесные пожары также несут значительный риск распространения фитопатогенов. Например, после пожаров в Калифорнии новые посадки для восстановления леса были неосознанно заражены карантинным патогеном Phytophthora tentaculata, вызывающим корневую и стеблевую гниль.
Антропогенные катастрофы, такие как вооружённые конфликты, также создают условия, благоприятные для распространения патогенов растений, что ведёт к разрушительным последствиям для производства продовольствия и стабильности. Беспорядки могут вынудить фермеров использовать некачественные семена с высоким риском заболеваний.
Текущая война в Украине — пример уязвимости всех стран. Вторжение нарушило глобальные поставки пшеницы и вызвало рост мировых цен на удобрения на 50%, поскольку на Россию приходится 13% мирового производства удобрений.
В связи с увеличением частоты и силы катастроф междисциплинарная команда исследователей и гуманитарных экспертов из США, Бенина, Эквадора, Кении, Нидерландов, Перу, Танзании и Таиланда под руководством Береи Этертон из Университета Флориды опубликовала статью «Патология растений при катастрофах: интеллектуальные решения угроз глобальному здоровью растений от природных и антропогенных катастроф» в журнале Phytopathology.
Предложенная в статье концепция «патологии растений при катастрофах» (disaster plant pathology) даёт междисциплинарный взгляд на угрозы и решения для здоровья растений и продовольственной безопасности, включая риски от изменения климата, политической нестабильности и войн. Команда использовала подход «Единое здоровье» (One Health), учитывающий взаимосвязь здоровья людей, животных, растений и окружающей среды.
Эта концепция фокусируется на влиянии катастроф на здоровье растений, патогены и агросистемы для разработки целевых решений и информированного принятия решений. Она способствует междисциплинарному сотрудничеству между фитопатологами, гуманитарными группами, экономистами, специалистами по информатике, метеорологами и стратегами устойчивого развития.
Решения через «умное сельское хозяйство»:
Использование возможностей искусственного интеллекта (AI) может обеспечить:
- Системы раннего предупреждения.
- Оценку рисков и мониторинг культур.
- Оптимизацию цепочек поставок.
- Поддержку принятия решений в реальном времени.
- Стратегии повышения устойчивости.
Интеграция спутниковых снимков, данных о погоде, отчётов о заболеваемости и другой информации позволяет моделям выявлять закономерности и предсказывать траекторию перемещения патогенов. Это помогает принимать превентивные меры в зонах высокого риска.
Рекомендуемые действия для улучшения продовольственной безопасности до и после катастроф:
- Укрепление регионального и глобального сотрудничества.
- Развитие потенциала для быстрого внедрения новых технологий.
- Создание эффективных систем чистых семян для быстрой замены утраченных.
- Развитие устойчивой биобезопасной инфраструктуры и готовых оценок риска.
- Внедрение систем поддержки решений, способных быстро адаптироваться к неожиданным сценариям.
Ведущий автор Береа Этертон заявила: «Наша команда глобальных исследователей и гуманитарных экспертов обобщила текущие знания о последствиях катастроф и стратегиях планирования и реагирования. Мы разработали эту новую перспективу — патологию растений при катастрофах, — чтобы другие специалисты, работающие над защитой здоровья растений и продовольственной безопасности, могли развивать её дальше».
Эти сложные взаимосвязи требуют глобального сотрудничества. Перед лицом изменения климата и геополитических сложностей необходим коллективный и проактивный ответ для защиты здоровья растений.