تأثيرات تغير المناخ على الزراعة

تتأثر الزراعة بشدة بالطقس، ويمكن أن تتسبب أحداثٌ كبرى كالموجات الحارة أو الجفاف أو الأمطار الغزيرة (المعروفة أيضًا بتقلبات هطول الأمطار الشديدة والمنخفضة) في خسائر فادحة. فعلى سبيل المثال، من المرجح أن يتكبد المزارعون الأستراليون خسائر خلال ظاهرة النينيو المناخية، بينما أدت موجة الحر الأوروبية عام 2003 إلى خسائر زراعية غير مؤمن عليها بلغت 13 مليار يورو . ^{[ 23 ]} من المعروف أن تغير المناخ يزيد من تواتر وشدة الموجات الحارة ، ويجعل هطول الأمطار أقل قابلية للتنبؤ وأكثر عرضة للظواهر المتطرفة، ولكن نظرًا لأن تحديد أسباب تغير المناخ لا يزال مجالًا حديثًا نسبيًا، فإن ربط أحداث مناخية محددة وما تُسببه من نقص بتغير المناخ بدلًا من التقلبات الطبيعية غالبًا ما يكون صعبًا. ومن الاستثناءات غرب إفريقيا ، حيث وُجد أن تفاقم الظواهر الجوية المتطرفة بفعل تغير المناخ قد أدى بالفعل إلى انخفاض إنتاجية الدخن بنسبة 10-20%، وإنتاجية الذرة الرفيعة بنسبة 5-15%. وبالمثل، وُجد أن تغير المناخ قد فاقم ظروف الجفاف في جنوب أفريقيا عام 2007، مما أدى إلى ارتفاع أسعار المواد الغذائية وتسبب في "انعدام حاد للأمن الغذائي" في ليسوتو . كما تأثرت الزراعة في جنوب أفريقيا سلبًا بالجفاف بعد أن فاقم تغير المناخ آثار ظاهرة النينيو التي حدثت بين عامي 2014 و2016 . ^{[ 6 ] : 724}

في أوروبا ، بين عامي 1950 و2019، ازداد تواتر موجات الحر الشديدة واحتمالية حدوثها بشكل متتابع، بينما انخفضت موجات البرد الشديدة. في الوقت نفسه، لوحظ أن شمال أوروبا ومعظم شرقها يشهدان هطول أمطار غزيرة بوتيرة أكبر، في حين تأثرت منطقة البحر الأبيض المتوسط ​​بالجفاف بشكل أكبر . ^{[ 24 ]} وبالمثل، تبين أن حدة آثار موجات الحر والجفاف على إنتاج المحاصيل الأوروبية قد تضاعفت ثلاث مرات على مدى 50 عامًا - من خسائر بلغت 2.2% خلال الفترة 1964-1990 إلى خسائر بلغت 7.3% في الفترة 1991-2015. ^{[ 25 ] [ 21 ]} في صيف عام 2018، أدت موجات الحر، التي يُحتمل ارتباطها بتغير المناخ، إلى انخفاض كبير في متوسط ​​المحصول في أجزاء كثيرة من العالم، وخاصة أوروبا. وخلال شهر أغسطس، أدى ازدياد حالات فشل المحاصيل إلى ارتفاع أسعار الغذاء العالمية . ^{[ 26 ]}

من جهة أخرى، خلّفت الفيضانات، التي غالباً ما ترتبط بتغير المناخ، آثاراً سلبية ملحوظة على الزراعة في السنوات الأخيرة. ففي مايو/أيار 2019، تسببت الفيضانات في تقصير موسم زراعة الذرة في الغرب الأوسط للولايات المتحدة ، مما أدى إلى انخفاض المحصول المتوقع من 15 مليار بوشل إلى 14.2 مليار بوشل. ^{[ 27 ]} وخلال فيضانات أوروبا عام 2021 ، أشارت التقديرات إلى أضرار جسيمة لحقت بالقطاع الزراعي في بلجيكا، إحدى أكثر الدول تضرراً من الفيضانات، بما في ذلك آثار طويلة الأمد مثل تآكل التربة . ^{[ 28 ]} وفي الصين ، وجدت دراسة أجريت عام 2023 أن الأمطار الغزيرة كلفت البلاد حوالي 8% من إنتاجها من الأرز على مدى العقدين السابقين. واعتُبرت هذه الخسائر مماثلة للخسائر الناجمة عن موجات الحر الشديدة خلال الفترة نفسها. ^{[ 29 ]}

ستؤدي التغيرات في درجات الحرارة وأنماط الطقس إلى تغيير المناطق الملائمة للزراعة. ^{[ 32 ]} وتشير التوقعات الحالية إلى ارتفاع درجات الحرارة وانخفاض هطول الأمطار في المناطق القاحلة وشبه القاحلة ( الشرق الأوسط ، وأفريقيا ، وأستراليا ، وجنوب غرب الولايات المتحدة ، وجنوب أوروبا ). ^{[ 32 ] [ 33 ]} إضافةً إلى ذلك، ستتأثر غلة المحاصيل في المناطق الاستوائية  سلبًا بالزيادة المعتدلة المتوقعة في درجات الحرارة (1-2 درجة مئوية) خلال النصف الأول من القرن. ^{[ 23 ]} وخلال النصف الثاني من القرن، من المتوقع أن يؤدي المزيد من الاحترار إلى انخفاض غلة المحاصيل في جميع المناطق، بما في ذلك كندا وشمال الولايات المتحدة . ^{[ 33 ]} وتُعد العديد من المحاصيل الأساسية حساسة للغاية للحرارة، فعندما تتجاوز درجات الحرارة 36 ​​درجة مئوية (97 درجة فهرنهايت) ، تموت شتلات فول الصويا ويفقد حبوب لقاح الذرة حيويتها. ^{[ 34 ] [ 35 ]} كما تُساهم درجات الحرارة الأكثر دفئًا في انتشار الآفات والأمراض ونموها. تشير بعض التقديرات إلى أن ارتفاع درجة الحرارة العالمية بمقدار درجة مئوية واحدة قد يؤدي إلى انخفاض غلة المحاصيل بنسبة تتراوح بين 10 و25% في المستقبل نتيجة لتكاثر الآفات. ^{[ 36 ]} ووفقًا للتقرير التجميعي للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ لعام 2023، فقد ارتفعت درجة حرارة سطح الأرض بنحو 1.1 درجة مئوية فوق متوسط ​​الفترة 1850-1900. ^{[ 37 ]}  

قد تُسبب درجات الحرارة المرتفعة في فصل الشتاء وزيادة عدد الأيام الخالية من الصقيع في بعض المناطق حاليًا اضطرابات، إذ يُمكن أن تُؤدي إلى عدم توافق في المواعيد الفينولوجية بين وقت إزهار النباتات ونشاط الملقحات ، مما يُهدد نجاحها التكاثري. ^{[ 38 ]} مع ذلك، على المدى الطويل، ستؤدي هذه العوامل إلى مواسم نمو أطول . ^{[ 39 ] [ 40 ]} على سبيل المثال، وجدت دراسة أُجريت عام 2014 أن إنتاجية الذرة في منطقة هيلونغجيانغ بالصين زادت بنسبة تتراوح بين 7 و17% لكل عقد نتيجة ارتفاع درجات الحرارة. ^{[ 41 ]} من جهة أخرى، خلصت دراسة تحليلية شاملة أجريت عام 2017، قارنت بيانات من أربع طرق مختلفة لتقدير تأثير الاحترار (نوعان من نماذج المناخ، والانحدارات الإحصائية ، والتجارب الميدانية التي تم فيها تسخين الأراضي المحيطة بمحاصيل معينة بمقدار محدد لمقارنتها بالعينات الضابطة)، إلى أن الاحترار وحده، على المستوى العالمي، له آثار سلبية ثابتة على غلة أربعة من أهم المحاصيل، مما يشير إلى أن أي زيادات ستكون ناتجة عن تغيرات في هطول الأمطار وتأثير تخصيب ثاني أكسيد الكربون . ^{[ 12 ]} ووجدت مراجعة منهجية أجريت عام 2025 أنه بدون تدابير تكيف فعالة، يمكن أن يؤدي تغير المناخ إلى خفض الإنتاج الغذائي الزراعي العالمي بنسبة تصل إلى 14% بحلول عام 2050. ^{[ 42 ]}

حدد تقرير مشترك صدر عام 2026 عن منظمة الأغذية والزراعة (الفاو) والمنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) درجة حرارة 25 درجة مئوية كعتبة حرجة تبدأ بعدها غلة المحاصيل في الانخفاض بشكل كبير، مع استمرار الآثار على المحاصيل وأسعار المواد الغذائية لمدة تصل إلى عام ^{[ 43 ]} .

الإجهاد الحراري في الماشية

بشكل عام، يتراوح نطاق درجة الحرارة المحيطة المُفضّلة للحيوانات الأليفة بين 10 و30  درجة مئوية (50 و86  درجة فهرنهايت). ^{[ 45 ] : 747} وكما يُتوقع أن يُحسّن تغير المناخ الراحة الحرارية العامة للبشر الذين يعيشون في المناطق الباردة من العالم، ^{[ 46 ]} فإن الماشية في تلك المناطق ستستفيد أيضًا من فصول الشتاء الأكثر دفئًا. ^{[ 47 ]} ومع ذلك، في جميع أنحاء العالم، سيكون لارتفاع درجات حرارة الصيف، بالإضافة إلى موجات الحر الأكثر تواترًا وشدة، آثار سلبية واضحة، مما يزيد بشكل كبير من خطر تعرض الماشية للإجهاد الحراري . في ظل سيناريو تغير المناخ الذي يشهد أعلى انبعاثات وأكبر قدر من الاحترار، SSP5-8.5 ، "ستواجه الأبقار والأغنام والماعز والخنازير والدواجن في خطوط العرض المنخفضة ما بين 72 و136 يومًا إضافيًا سنويًا من الإجهاد الشديد الناتج عن ارتفاع درجات الحرارة والرطوبة". ^{[ 45 ] : 717}

في جامايكا ، التي تُعتبر نموذجًا لمنطقة الكاريبي ، تتعرض جميع حيوانات المزرعة، باستثناء الدجاج البياض، لإجهاد حراري شديد في ظل المناخ الحالي، حيث تتعرض الخنازير له مرة واحدة على الأقل يوميًا خلال أشهر الصيف الخمسة وأوائل الخريف، بينما تتجنب المجترات ودجاج التسمين التعرض اليومي للإجهاد الحراري الشديد خلال فصل الشتاء فقط . وتشير التوقعات إلى أنه حتى مع ارتفاع درجة حرارة الأرض بمقدار 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت)، سيصبح الإجهاد الحراري الشديد حدثًا يوميًا بالنسبة للمجترات ودجاج التسمين . وعند درجتين مئويتين (3.6 درجة فهرنهايت)، سيستمر الشعور به لفترة أطول، ومن المرجح أن تصبح أنظمة التبريد المكثفة ضرورة لإنتاج الثروة الحيوانية في منطقة الكاريبي. وعند 2.5 درجة مئوية (4.5 درجة فهرنهايت)، لن تتجنب سوى الدجاج البياض التعرض اليومي للإجهاد الحراري الشديد خلال أشهر الشتاء. ^{[ 44 ]}      

Studies of heat stress and livestock had historically focused on cattle, as they are often kept outdoors and so are immediately exposed to changes in climate. On the other hand, a little over 50% of all pork production and 70% of all poultry production worldwide originated from animals kept entirely in confined buildings even around 2006, and the raw numbers were expected to increase by 3–3.5 times for pigs, by 2–2.4 times for layer hens and 4.4–5 times for broilers. Historically, livestock in these conditions were considered less vulnerable to warming than the animals in outdoor areas due to inhabiting insulated buildings, where ventilation systems are used to control the climate and relieve the excess heat. However, in the historically cooler midlatitude regions, indoor temperatures were already higher than the outdoor temperatures even in summer, and as the increased heating exceeds these systems' specifications, confined animals are left more vulnerable to the heat than those kept outdoors.^[48]

يُساهم كلٌ من الجفاف والفيضانات في انخفاض غلة المحاصيل . في المتوسط، يزيد تغير المناخ من إجمالي كمية المياه في الغلاف الجوي بنسبة 7% لكل درجة مئوية واحدة (1.8 درجة فهرنهايت) ، مما يزيد من هطول الأمطار . ^{[ 50 ] [ 51 ]} ومع ذلك، فإن هذه الزيادة في هطول الأمطار لا تتوزع بالتساوي مكانيًا ( إذ تتسبب أنماط دوران الغلاف الجوي بالفعل في تلقي مناطق مختلفة كميات متفاوتة من الأمطار) أو زمنيًا: إذ يصبح هطول الأمطار الغزيرة، الذي يُحتمل أن يُسبب فيضانات، أكثر تواترًا. هذا يعني أنه في ظل سيناريو تغير المناخ المحتمل متوسط ​​المدى ، ^{[ 52 ] [ 53 ]} SSP2-4.5، ستزداد أحداث هطول الأمطار عالميًا بنسبة 11.5%، بينما سيزداد الفاصل الزمني بينها بنسبة 5.1% في المتوسط. أما في ظل سيناريو الانبعاثات الأعلى SSP5-8.5 ، فستكون هناك زيادة بنسبة 18.5% في حجم الأحداث وزيادة بنسبة 9.6% في المدة الزمنية بينها. في الوقت نفسه، ستزداد خسائر المياه من النباتات عبر النتح والتبخر في كل مكان تقريبًا نتيجة ارتفاع درجات الحرارة. ^{[ 49 ]} ورغم أن تأثير تخصيب _ثاني أكسيد الكربون يقلل أيضًا من هذه الخسائر، إلا أن تأثير كل منهما سيسود تبعًا لمناخ المنطقة. ولذلك، يُعزى جفاف القرن الأفريقي في الفترة 2020-2023 بشكل أساسي إلى الزيادة الكبيرة في النتح والتبخر، مما فاقم من تأثير انخفاض هطول الأمطار المستمر، والذي كان من الممكن التعامل معه بشكل أفضل في المناخ البارد قبل الثورة الصناعية. ^{[ 3 ]}  

إجمالاً، يعني هذا أن حالات الجفاف أصبحت تحدث بوتيرة أعلى في المتوسط ​​بسبب تغير المناخ. وتُعدّ أفريقيا، وجنوب أوروبا، والشرق الأوسط، ومعظم الأمريكتين، وأستراليا، وجنوب وجنوب شرق آسيا، من المناطق التي يُتوقع أن تشهد جفافاً أكثر تواتراً وشدة، على الرغم من الزيادة العالمية في هطول الأمطار. ^{[ 54 ]} يُؤثر الجفاف على هطول الأمطار والتبخر ورطوبة التربة ، ^{[ 55 ] [ 56 ]} ويمكن أن تتفاقم هذه الآثار بسبب النمو السكاني والتوسع الحضري ، مما يُؤدي إلى زيادة الطلب على المياه. ^{[ 57 ]} والنتيجة النهائية هي ندرة المياه ، مما يُؤدي إلى فشل المحاصيل وفقدان المراعي اللازمة لرعي الماشية، ^{[ 58 ]} مما يُفاقم الفقر القائم في البلدان النامية ، ويؤدي إلى سوء التغذية ، وربما المجاعة . ^{[ 59 ] [ 34 ]}

يُمكن لريّ المحاصيل أن يُقلل، أو حتى يُزيل، آثار انخفاض هطول الأمطار وارتفاع درجات الحرارة على المحاصيل، وذلك من خلال التبريد الموضعي. مع ذلك، فإن استخدام موارد المياه للريّ له سلبياته، كما أنه مُكلف. ^{[ 32 ]} علاوة على ذلك، قد تُصبح بعض مصادر مياه الريّ أقل موثوقية. ويشمل ذلك الريّ المُعتمد على جريان المياه من الأنهار الجليدية خلال فصل الصيف، حيث لوحظ بالفعل تراجع الأنهار الجليدية منذ عام 1850 ، ومن المتوقع أن يستمر هذا التراجع، مما يُؤدي إلى استنزاف الجليد الجليدي وتقليل جريان المياه أو القضاء عليه تمامًا. ^{[ 61 ]} في آسيا، سيؤدي الاحترار العالمي بمقدار 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) إلى تقليل كتلة الجليد في جبال آسيا الشاهقة بنسبة تتراوح بين 29 و43%. ^{[ 62 ]} يعيش ما يقرب من 2.4 مليار شخص في حوض تصريف أنهار الهيمالايا. ^{[ 63 ]} في الهند وحدها، يُوفر نهر الغانج مياه الشرب والزراعة لأكثر من 500 مليون شخص. ^{[ 64 ] [ 65 ]} في حوض نهر السند ، تُساهم موارد المياه الجبلية هذه بنسبة تصل إلى 60% من الري خارج موسم الرياح الموسمية، و11% إضافية من إجمالي إنتاج المحاصيل. ^{[ 11 ]} ونظرًا لتوقع زيادة هطول الأمطار بشكل كبير في جميع أجزاء حوض النهر باستثناء أقصى غربها، نتيجة لتغير المناخ ، فمن المتوقع تعويض فقدان الأنهار الجليدية؛ ومع ذلك، ستصبح الزراعة في المنطقة أكثر اعتمادًا على الرياح الموسمية من أي وقت مضى، وسيصبح توليد الطاقة الكهرومائية أقل قابلية للتنبؤ وأقل موثوقية. ^{[ 66 ] [ 60 ] [ 67 ]}   

على الرغم من ملاحظة ازدياد المساحات الخضراء على سطح الأرض، إلا أن استمرار الأثر الإيجابي لتسميد التربة _بثاني أكسيد الكربون سيظل غير مؤكد على المدى الطويل. تاريخيًا، اعتمدت الزراعة على استخدام الأسمدة الكيميائية ومبيدات الأعشاب والحشرات، إلى جانب التطورات في الري والتقنيات الحيوية لتعزيز الإنتاجية. فيرما، كريشنان (2025). "التكيف مع تغير المناخ: تحديات الاستدامة الزراعية" . النبات، الخلية والبيئة . 48 (4). وايلي: 2522-2533 . Bibcode : 2025PCEnv..48.2522V . doi : 10.1111/pce.15078 . PMID 39136256. تاريخ الاسترجاع: 30 أكتوبر 2025 . أُفيد بأن الآثار الإيجابية لارتفاع تركيز _ثاني أكسيد الكربون على نمو النباتات قد تتضاءل بسبب نقص المغذيات، لا سيما النيتروجين والفوسفور، وهما عنصران أساسيان لإنتاج الكتلة الحيوية والإنتاجية على المدى الطويل. ^{[ 81 ] [ 82 ]} علاوة على ذلك، ورغم أن بيانات الأقمار الصناعية تشير إلى زيادة واسعة النطاق في مؤشر مساحة الورقة، فإن هذا التوجه نحو زيادة المساحات الخضراء لا يُترجم بالضرورة إلى زيادة متناسبة في احتجاز الكربون، وذلك بسبب انخفاض فترات بقاء الكربون وزيادة تنفس النظام البيئي مع ارتفاع درجة الحرارة، فضلاً عن فقدان الكربون غير المحسوب. ^{[ 83 ] [ 84 ]} وبالتالي، فعلى الرغم من تعزيز المساحات الخضراء العالمية من خلال تخصيب _ثاني أكسيد الكربون ، إلا أن إمكانية تعويض الانبعاثات البشرية المنشأ تبدو محدودة دون إجراء تعديلات مقابلة على إمدادات المغذيات وإدارة الأراضي. ^{[ 85 ]}

قد تؤدي التغيرات في ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى انخفاض القيمة الغذائية لبعض المحاصيل، حيث يحتوي القمح، على سبيل المثال، على نسبة أقل من البروتين وبعض المعادن. ^{[ 88 ] : 439 [ 89 ]} وتتعرض القيمة الغذائية لنباتات C3 (مثل القمح والشوفان والأرز) للخطر بشكل خاص، إذ يُتوقع انخفاض مستويات البروتين والمعادن (مثل الزنك والحديد). [6]: 1379 وقد تشهد المحاصيل الغذائية انخفاضًا في محتوى البروتين والحديد ^{والزنك في المحاصيل الغذائية الشائعة} بنسبة تتراوح بين 3 و17%. [ ^{90 ] هذه} هي النتيجة المتوقعة للأغذية المزروعة في ظل مستويات ثاني أكسيد الكربون المتوقعة في الغلاف الجوي بحلول عام 2050. وباستخدام بيانات من منظمة الأغذية والزراعة التابعة للأمم المتحدة ، بالإضافة إلى مصادر عامة أخرى، قام الباحثون بتحليل 225 نوعًا مختلفًا من الأغذية الأساسية ، مثل القمح والأرز والذرة والخضراوات والجذور والفواكه . ^{[ 91 ]}

لا يقتصر تأثير ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي على القيمة الغذائية للنباتات على فئات المحاصيل والعناصر الغذائية المذكورة آنفًا فحسب. فقد أظهرت دراسة تحليلية شاملة أجريت عام 2014 أن المحاصيل والنباتات البرية المعرضة لمستويات مرتفعة من ثاني أكسيد الكربون في خطوط عرض مختلفة تتميز بانخفاض كثافة العديد من المعادن مثل المغنيسيوم والحديد والزنك والبوتاسيوم. ^{[ 86 ]}

أظهرت الدراسات التي استخدمت تقنية إثراء تركيز ثاني _{أكسيد الكربون} في الهواء الطلق أن ارتفاع مستوياته يؤدي إلى انخفاض تركيز العناصر الغذائية الدقيقة في المحاصيل الزراعية وغير الزراعية، مما يُسبب آثارًا سلبية على تغذية الإنسان، ^{[ 92 ] [ 86 ]} بما في ذلك انخفاض فيتامينات ب في الأرز. ^{[ 93 ] [ 94 ]} وقد يكون لهذا الأمر تأثيرات متتالية على أجزاء أخرى من النظم البيئية ، حيث ستحتاج الحيوانات العاشبة إلى تناول كميات أكبر من الغذاء للحصول على نفس كمية البروتين. ^{[ 95 ]}

أبرزت مراجعة سردية نُشرت عام ٢٠٢٢ أن تغير المناخ لا يؤثر فقط على كمية الغذاء، بل يقلل أيضًا من القيمة الغذائية للمحاصيل. فقد وُجد أن ارتفاع مستويات _ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي يُقلل من تركيزات البروتين والحديد والزنك وغيرها من المغذيات الدقيقة في الأغذية الأساسية الرئيسية كالقمح والأرز. ويمكن أن تؤدي هذه الخسائر في المغذيات إلى نقص واسع النطاق، لا سيما بين الفئات السكانية الأكثر عرضة للخطر، وتساهم في زيادة مخاطر سوء التغذية. ويؤكد الباحثون على الحاجة المُلحة إلى الزراعة الذكية مناخيًا وأنظمة الغذاء المستدامة لحماية الأمن الغذائي وصحة الإنسان في مواجهة هذه التحديات. ^{[ ٩٦ ]}

تشير الأدلة التجريبية إلى أن ارتفاع مستويات _ثاني أكسيد الكربون يؤدي إلى انخفاض تركيز العديد من المعادن في أنسجة النباتات. ويؤدي مضاعفة مستويات _ثاني أكسيد الكربون إلى انخفاض متوسط ​​تركيز المعادن بنسبة 8%. ^{[ 86 ]} ويمكن أن يؤدي انخفاض مستويات المغنيسيوم والكالسيوم والبوتاسيوم والحديد والزنك وغيرها من المعادن في المحاصيل إلى تدهور جودة التغذية البشرية. ويشير الباحثون إلى أن مستويات _ثاني أكسيد الكربون المتوقعة في النصف الثاني من القرن الحادي والعشرين ستؤدي على الأرجح إلى انخفاض مستويات الزنك والحديد والبروتين في القمح والأرز والبازلاء وفول الصويا. ويعيش نحو ملياري شخص في بلدان يحصل فيها المواطنون على أكثر من 60% من احتياجاتهم من الزنك أو الحديد من هذه الأنواع من المحاصيل. ويتسبب نقص هذه العناصر الغذائية بالفعل في خسارة تُقدر بنحو 63 مليون سنة من سنوات العمر سنويًا. ^{[ 97 ] [ 98 ]}

إلى جانب انخفاض المعادن، تشير الأدلة إلى أن النباتات تحتوي على 6% كربون أكثر، و15% نيتروجين أقل، و9% فسفور أقل، و9% كبريت أقل في ظروف مضاعفة تركيز _ثاني أكسيد الكربون . يُعزى ارتفاع الكربون في معظمه إلى الكربوهيدرات التي لا تؤدي دورًا بنيويًا في النباتات، كالنشا والسكريات البسيطة التي يسهل هضمها على الإنسان وتُوفر السعرات الحرارية. ويؤدي انخفاض النيتروجين مباشرةً إلى انخفاض محتوى البروتين. ونتيجةً لذلك، لا يؤدي ارتفاع تركيز _ثاني أكسيد الكربون إلى تقليل العناصر الغذائية الدقيقة في النبات فحسب، بل يؤثر أيضًا على جودة مزيج العناصر الغذائية الكبرى فيه.

تُخلّف هذه التدهورات الغذائية عواقب وخيمة على الصحة العامة في جميع أنحاء العالم، ولا سيما في المناطق التي اعتادت على اتباع أنظمة غذائية نباتية. وتُعدّ المجتمعات في البلدان ذات الدخل المنخفض والمتوسط ​​أكثر عرضةً للخطر، حيث تُشكّل محاصيل أساسية كالرز والقمح المصادر الرئيسية للبروتين والحديد والزنك في غذائها اليومي. ^{[ 99 ]} وقد يؤدي فقدان العناصر الغذائية نتيجةً لتغيرات تكوين المحاصيل بسبب ثاني أكسيد الكربون _إلى تفاقم أي نقص غذائي موجود بالفعل، وزيادة انتشار فقر الدم والتقزم وتأخر النمو المعرفي. ^{[ 100 ]} وإلى جانب تأثيرها على الإنسان، يُمكن أن تنتشر هذه التغيرات في المحتوى الغذائي عبر السلاسل الغذائية، حيث تحتاج الحيوانات العاشبة إلى تناول المزيد من الكتلة الحيوية لتلبية احتياجاتها الغذائية، مما قد يؤثر على ديناميكيات النظام البيئي. ^{[ 101 ]} تُبرز هذه النتائج أهمية عدم الاقتصار على النظر إلى غلة المحاصيل في سيناريوهات المناخ المستقبلية، بل أيضًا إلى القيمة الغذائية لهذه الغلة من حيث قدرتها على دعم صحة الإنسان والبيئة. ^{[ 102 ]}

تُساهم انبعاثات الميثان الناتجة عن الأنشطة البشرية بشكل كبير في ظاهرة الاحتباس الحراري نظرًا لقدرة الميثان العالية على إحداث الاحتباس الحراري . في الوقت نفسه، يُعد الميثان أيضًا مُركبًا أوليًا للأوزون السطحي ، وهو مُلوث هوائي خطير . تشمل آثاره انخفاض الوظائف الفسيولوجية ، وبالتالي انخفاض إنتاجية وجودة المحاصيل. ^{[ 6 ] : 732} وبعد ارتفاع مستويات الميثان، ارتفعت مستويات الأوزون في طبقة التروبوسفير بشكل ملحوظ منذ أواخر القرن التاسع عشر. ^{[ 6 ] : 732} ووفقًا لتقديرات عام 2016، فقد شهدت المحاصيل الأربعة الرئيسية (انظر القسم اللاحق) خسائر في الإنتاجية بنسبة 5±1.5% مقارنةً بسيناريو عدم تغير المناخ، وذلك بسبب ارتفاع مستويات الأوزون وحده، وهو ما يُعادل تقريبًا نصف الآثار السلبية الناجمة عن التأثيرات الأخرى لتغير المناخ (10.9±3.2%)، ويُلغي معظم تأثير تخصيب _ثاني أكسيد الكربون (6.5±1.0%). ^{[ 6 ] : 724}

من المتوقع أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة التي لوحظت خلال العقود الماضية إلى دورة هيدرولوجية أكثر نشاطًا، بما في ذلك هطول أمطار غزيرة. ومن المرجح أن يحدث التعرية وتدهور التربة وانضغاطها نتيجةً لهطول الأمطار الغزيرة والظواهر الجوية المتطرفة. ^{[ 104 ]} كما ستتأثر خصوبة التربة بالاحتباس الحراري، مما يُعيق نمو المحاصيل. وقد تزداد التعرية في الأراضي الزراعية بفعل العوامل البشرية ، مع فقدان ما يصل إلى 22% من الكربون الموجود في التربة خلال 50 عامًا. ^{[ 105 ]}

سيؤدي تغير المناخ أيضًا إلى ارتفاع درجة حرارة التربة. ويمكن أن تؤدي درجات الحرارة المرتفعة إلى تسريع تحلل المواد العضوية في التربة، مما يقلل من الكربون العضوي فيها ويضعف قدرتها على الاحتفاظ بالعناصر الغذائية والماء. ^{[ 106 ] [ 107 ]} وتساهم هذه العوامل مجتمعةً في انخفاض جودة التربة، مما يؤثر على نمو المحاصيل. وهذا بدوره قد يؤدي إلى زيادة كبيرة في أعداد الكائنات الحية الدقيقة في التربة بنسبة تتراوح بين 40 و150%. وستُشجع الظروف الأكثر دفئًا نمو أنواع معينة من البكتيريا، مما يُغير تركيبة مجتمع البكتيريا. كما أن ارتفاع نسبة ثاني أكسيد الكربون سيزيد من معدلات نمو النباتات والكائنات الحية الدقيقة في التربة، مما يُبطئ دورة الكربون في التربة ويُفضل الكائنات الحية قليلة التغذية ، وهي أبطأ نموًا وأكثر كفاءة في استخدام الموارد من الكائنات الحية كثيرة التغذية . ^{[ 108 ]}

سيؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر إلى فقدان الأراضي الزراعية ، لا سيما في مناطق مثل جنوب شرق آسيا . ^{[ 109 ]} وقد يؤثر التعرية ، وغمر السواحل ، وملوحة المياه الجوفية نتيجة ارتفاع مستوى سطح البحر، بشكل رئيسي على الزراعة من خلال غمر الأراضي المنخفضة . وستشهد المناطق المنخفضة مثل بنغلاديش والهند وفيتنام خسائر فادحة في محصول الأرز إذا ارتفع مستوى سطح البحر كما هو متوقع بحلول نهاية القرن. فعلى سبيل المثال ، تعتمد فيتنام بشكل كبير على طرفها الجنوبي، حيث تقع دلتا نهر ميكونغ ، لزراعة الأرز. وسيؤدي ارتفاع مستوى سطح البحر بمقدار متر واحد إلى غمر عدة كيلومترات مربعة من حقول الأرز في فيتنام. ^{[ 110 ]}

إلى جانب غمر الأراضي الزراعية بالمياه، يمكن أن يتسبب ارتفاع مستوى سطح البحر في تسرب المياه المالحة إلى آبار المياه العذبة ، لا سيما إذا كانت هذه الآبار تقع تحت مستوى سطح البحر. وبمجرد أن يتجاوز تركيز المياه المالحة 2-3%، يصبح البئر غير صالح للاستخدام. والجدير بالذكر أن المناطق الواقعة على طول ما يقدر بنحو 15% من الساحل الأمريكي تحتوي بالفعل على غالبية المياه الجوفية المحلية تحت مستوى سطح البحر. ^{[ 103 ]}

قد يؤدي تغير المناخ إلى زيادة مساحة الأراضي الصالحة للزراعة عن طريق تقليل مساحة الأراضي المتجمدة. وتشير دراسة أجريت عام 2005 إلى أن درجة الحرارة في سيبيريا ارتفعت بمعدل ثلاث درجات مئوية منذ عام 1960 (وهو معدل أعلى بكثير من بقية أنحاء العالم). ^{[ 111 ]}ومع ذلك، تشير التقارير المتعلقة بتأثير الاحتباس الحراري على الزراعة الروسية ^{[ 112 ]} إلى آثار محتملة متضاربة: فبينما تتوقع هذه التقارير امتداد الأراضي الصالحة للزراعة شمالاً، ^{[ 113 ]} فإنها تحذر أيضاً من خسائر محتملة في الإنتاجية وزيادة خطر الجفاف. ^{[ 114 ]}

من المتوقع أن تستفيد منطقة القطب الشمالي من زيادة فرص الزراعة والغابات . ^{[ 115 ]}

من المتوقع أن يؤثر تغير المناخ سلبًا على العديد من الحشرات، مما يقلل بشكل كبير من انتشار أنواعها ويزيد بالتالي من خطر انقراضها . ^{[ 119 ]} يعتمد حوالي 9% من الإنتاج الزراعي بشكل أو بآخر على تلقيح الحشرات ، ^{[ 120 ]} كما تتأثر بعض أنواع الملقحات سلبًا، ومن المعروف أن النحل الطنان البري معرض بشكل خاص لتأثيرات الاحترار الأخيرة. ^{[ 121 ] [ 122 ]}

في الوقت نفسه، تُعدّ الحشرات أكثر مجموعات الحيوانات تنوعًا، وستستفيد بعض الأنواع من هذه التغيرات، بما في ذلك الآفات الزراعية البارزة ونواقل الأمراض . ^{[ 117 ]} قد تكتسب الحشرات التي كانت لها دورتان تكاثريتان فقط في السنة دورة إضافية إذا امتدت مواسم النمو الدافئة، مما يؤدي إلى طفرة سكانية. من المرجح أن تشهد المناطق المعتدلة وخطوط العرض العليا تغيرًا كبيرًا في أعداد الحشرات: ^{[ 123 ]} على سبيل المثال، تسبب وباء خنفساء الصنوبر الجبلية في كولومبيا البريطانية بكندا في نفوق ملايين أشجار الصنوبر، ويعود ذلك جزئيًا إلى أن فصول الشتاء لم تكن باردة بما يكفي لإبطاء نمو يرقات الخنفساء أو القضاء عليها. ^{[ 34 ]} وبالمثل، من المتوقع أن تنتشر عثة درنات البطاطس وخنفساء بطاطس كولورادو إلى مناطق باردة جدًا بالنسبة لهما حاليًا. ^{[ 124 ]}

علاوة على ذلك، غالبًا ما تؤدي تأثيرات تغير المناخ على دورة المياه إلى زيادة حدة كل من المواسم الرطبة ومواسم الجفاف. وستتكاثر بعض أنواع الحشرات بوتيرة أسرع نظرًا لقدرتها الأفضل على الاستفادة من هذه التغيرات في الظروف. ^{[ 125 ]} ويشمل ذلك بعض الآفات الحشرية، مثل المن والذباب الأبيض : ^{[ 34 ]} وبالمثل، قد تتسبب أسراب الجراد أيضًا في مزيد من الأضرار نتيجة لذلك. ومن الأمثلة البارزة على ذلك غزو الجراد الذي اجتاح شرق أفريقيا في الفترة من 2019 إلى 2022 ، والذي يُعتبر الأسوأ من نوعه منذ عقود عديدة. ^{[ 126 ] [ 127 ]}

دودة جيش الخريف ، Spodoptera frugiperda ، آفة نباتية شديدة الغزو، قادرة على إلحاق أضرار جسيمة بالمحاصيل، وخاصة الذرة. في السنوات الأخيرة، انتشرت هذه الآفة إلى دول في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ، ويرتبط هذا الانتشار بتغير المناخ. من المتوقع أن تنتشر هذه الآفات الزراعية شديدة الغزو إلى مناطق أخرى من العالم نظرًا لقدرتها العالية على التكيف مع البيئات المختلفة. ^{[ 4 ]}

قد يُفضّل تغير المناخ الأعشاب الضارة ذات التنوع البيولوجي الأكبر على المحاصيل الأحادية في العديد من المزارع. ^{[ 118 ]} تمنح خصائص الأعشاب الضارة ، مثل تنوعها الجيني وقدرتها على التهجين وسرعة نموها، ميزةً لها في ظل تغير المناخ، إذ تسمح لها هذه الخصائص بالتكيف بسهولة مقارنةً بمعظم المحاصيل الموحدة في المزارع، وتمنحها ميزة بيولوجية. ^{[ 34 ]}

تخضع الأعشاب الضارة لنفس تسارع دورات نمو المحاصيل المزروعة ، وستستفيد أيضًا من التسميد _بثاني أكسيد الكربون . وبما أن معظم الأعشاب الضارة من نباتات C3 ، فمن المرجح أن تنافس محاصيل C4، مثل الذرة، بشكل أكبر مما هي عليه الآن. ^{[ 128 ]} ومن المتوقع أيضًا أن تؤدي زيادة مستويات _ثاني أكسيد الكربون إلى زيادة تحمل الأعشاب الضارة لمبيدات الأعشاب ، مما يقلل من فعاليتها. ^{[ 118 ]} ومع ذلك، قد يُعاكس ذلك ارتفاع درجات الحرارة الذي يزيد من فعاليتها. ^{[ 128 ]}

تتسبب مسببات الأمراض حاليًا في خسائر تتراوح بين 10 و16% من المحصول العالمي، ومن المرجح أن يرتفع هذا المستوى نظرًا لتزايد خطر تعرض النباتات للآفات ومسببات الأمراض . ^{[ 129 ]} وقد أظهرت الأبحاث أن تغير المناخ قد يُغير المراحل التطورية لمسببات الأمراض النباتية التي قد تؤثر على المحاصيل. ويشمل ذلك العديد من مسببات الأمراض المرتبطة بمرض الساق السوداء في البطاطس (مثل ديكيا )، حيث تنمو وتتكاثر بشكل أسرع في درجات الحرارة المرتفعة. ^{[ 130 ]} ومن المتوقع أيضًا أن يؤدي الاحترار إلى تفاقم مشاكل سلامة الغذاء وتلفه الناتج عن الفطريات المنتجة للسموم الفطرية ، والبكتيريا مثل السالمونيلا . ^{[ 131 ]}

سيؤدي تغير المناخ إلى زيادة هطول الأمطار في بعض المناطق، مما سيرفع من نسبة الرطوبة في الجو ويطيل مدة المواسم المطيرة . وبالتزامن مع ارتفاع درجات الحرارة، قد تُهيئ هذه الظروف بيئةً مواتيةً لانتشار الأمراض الفطرية ، مثل اللفحة المتأخرة ^{[ 132 ] [ 117 ]،} أو العدوى البكتيرية مثل بكتيريا رالستونيا سولاناسيروم ، التي قد تنتشر بسهولة أكبر عبر الفيضانات المفاجئة ^{[ 124 ]} .

يُمكن لتغير المناخ أن يُغير التفاعلات بين مسببات الأمراض والنباتات المضيفة، وتحديدًا معدلات الإصابة بمسببات الأمراض ومقاومة النبات المضيف. ^{[ 133 ]} كما تتأثر التكاليف الاقتصادية المرتبطة بأمراض النبات بزراعة أنواع مختلفة من النباتات التي قد تُحقق أرباحًا أقل، فضلًا عن معالجة المحاصيل المصابة وإدارتها. ^{[ 134 ]} على سبيل المثال، يُعد صدأ فول الصويا من مسببات الأمراض النباتية الخطيرة التي يُمكنها القضاء على حقول بأكملها في غضون أيام، مُلحقةً أضرارًا بالغة بالمزارعين ومُسببةً خسائر زراعية بمليارات الدولارات. ^{[ 34 ]} يؤدي تغير أنماط الطقس ودرجات الحرارة نتيجة لتغير المناخ إلى انتشار مسببات الأمراض النباتية مع هجرة النباتات المضيفة إلى مناطق ذات ظروف أكثر ملاءمة. وهذا يزيد من خسائر المحاصيل بسبب الأمراض. ^{[ 131 ] [ 117 ]} على سبيل المثال، تعمل حشرات المن كناقلات للعديد من فيروسات البطاطس ، وستكون قادرة على الانتشار على نطاق أوسع بسبب ارتفاع درجات الحرارة. ^{[ 135 ]}

وفقًا للتقرير التقييمي السادس للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ لعام 2022، هناك ثقة كبيرة بأن تغير المناخ، في حد ذاته، قد خلّف آثارًا سلبية في المقام الأول على كلٍ من غلة المحاصيل وجودة المنتجات، على الرغم من وجود بعض التباين الإقليمي: ^{[ 6 ] : لوحظت} آثار سلبية أكثر على بعض المحاصيل في خطوط العرض المنخفضة (الذرة والقمح)، بينما لوحظت آثار إيجابية لتغير المناخ على بعض المحاصيل في خطوط العرض العالية (الذرة والقمح وبنجر ^السكر ) . ^{[ 137 ] :} خلال الفترة من 1981 إلى 2008، كان للاحتباس الحراري آثار سلبية على غلة القمح، وخاصة في المناطق الاستوائية، مع انخفاض متوسط ​​الغلة العالمية بنسبة 5.5%. ^{[ 138 ]} رصدت دراسة أجريت عام 2019 ما يقارب 20,000 وحدة سياسية على مستوى العالم لعشرة محاصيل ( الذرة ، والأرز ، والقمح ، وفول الصويا ، والشعير ، والكسافا ، ونخيل الزيت ، وبذور اللفت ، والذرة الرفيعة ، وقصب السكر )، موفرةً تفاصيل أدق حول الدقة المكانية وعددًا أكبر من المحاصيل مقارنةً بالدراسات السابقة. ^{[ 136 ]} وخلصت الدراسة إلى أن غلة المحاصيل في أوروبا، وأفريقيا جنوب الصحراء الكبرى، وأستراليا قد انخفضت عمومًا بسبب تغير المناخ (مقارنةً بالقيمة الأساسية لمتوسط ​​بيانات الفترة 2004-2008)، مع وجود بعض الاستثناءات. وتراوح تأثير تغير المناخ العالمي على غلة المحاصيل المختلفة، وفقًا لاتجاهات المناخ، بين -13.4% (نخيل الزيت) و3.5% (فول الصويا). كما أظهرت الدراسة أن التأثيرات إيجابية عمومًا في أمريكا اللاتينية، بينما كانت التأثيرات متفاوتة في آسيا وأمريكا الشمالية والوسطى. ^{[ 136 ]} تشير الأبحاث التجريبية الحديثة إلى أن كل زيادة قدرها درجة مئوية واحدة في متوسط ​​درجة حرارة سطح الأرض قد تُقلل إنتاج المحاصيل الأساسية عالميًا بنحو 5.5 × 10^14 كيلو كالوري سنويًا (ما يُقارب 120 كيلو كالوري/شخص/يوم، أو حوالي 4.4% من الاستهلاك الموصى به)، حتى بعد الأخذ في الاعتبار التكيف ونمو الدخل، مع توقع تخفيف ربع الخسائر فقط بحلول منتصف القرن. (هولتغرين وآخرون، 2025) ^{[ 139 ]}

بينما ضمنت الثورة الخضراء نموًا في إجمالي إنتاج المحاصيل لكل وحدة مساحة أرض بنسبة تتراوح بين 250% و300% منذ ستينيات القرن الماضي، ^{[ 6 ] : 727،} حيث يُعزى حوالي 44% من هذا النمو إلى أصناف المحاصيل الجديدة وحدها، ^{[ 140 ]} يُعتقد أن هذا النمو كان سيكون أكبر لولا تأثير تغير المناخ على غلة المحاصيل الرئيسية خلال الفترة نفسها. فبين عامي 1961 و2021، كان من الممكن أن تكون الإنتاجية الزراعية العالمية أعلى بنسبة 21% مما كانت عليه في الواقع، لولا تأثير تغير المناخ. وكان من شأن هذه النواقص أن تؤثر بشكل كبير على الأمن الغذائي للفئات السكانية الأكثر ضعفًا : ^{[ 6 ] : 724} ، فقد أظهرت دراسة أجريت عام 2019 أن تغير المناخ قد زاد بالفعل من خطر انعدام الأمن الغذائي في العديد من البلدان التي تعاني من انعدام الأمن الغذائي. ^{[ 136 ]} حتى في الدول المتقدمة مثل أستراليا ، وُجد أن الظواهر الجوية المتطرفة المرتبطة بتغير المناخ تتسبب في مجموعة واسعة من الآثار المتتالية من خلال تعطيل سلاسل التوريد ، بالإضافة إلى تأثيرها الأساسي على قطاعات الفاكهة والخضراوات والثروة الحيوانية والمجتمعات الريفية التي تعتمد عليها. ^{[ 141 ]}

بين عامي 1961 و1985، تضاعف إنتاج الحبوب في الدول النامية ، ويعود ذلك بشكل كبير إلى تطوير أنظمة الري والأسمدة وأنواع البذور. ^{[ 142 ]} وحتى في غياب المزيد من التطورات العلمية والتكنولوجية، لم تُوزّع العديد من هذه التطورات بالتساوي، ومن المتوقع أن يُسهم انتقالها من العالم المتقدم إلى العالم النامي في إحداث بعض التحسينات تلقائيًا. علاوة على ذلك، تباطأ التوسع الزراعي في السنوات الأخيرة، ولكن من المتوقع على نطاق واسع أن ينعكس هذا الاتجاه في المستقبل للحفاظ على الإمدادات الغذائية العالمية في ظل جميع سيناريوهات تغير المناخ، باستثناء أكثرها تفاؤلًا، بما يتوافق مع اتفاقية باريس . ^{[ 143 ] [ 87 ]}

في عام 2007، أشار التقرير التقييمي الرابع للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إلى أن إمكانات الإنتاج العالمي ستزداد مع ارتفاع متوسط ​​الاحترار العالمي بنحو 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) ، حيث ستفوق الزيادة في إنتاجية الحبوب في خطوط العرض العليا الانخفاضات في خطوط العرض الدنيا، وسيرتفع إجمالي غلة الزراعة المطرية عالميًا بنسبة 5-20% في النصف الأول من القرن الحادي والعشرين. ومن المرجح جدًا أن يؤدي الاحترار الذي يتجاوز هذا المستوى إلى انخفاض عالمي في الغلة. ^{[ 144 ] [ 145 ] : 14-15.} ومنذ ذلك الحين، كانت التقارير اللاحقة أكثر تشاؤمًا بشأن إمكانات الإنتاج العالمي. ^{[ 6 ]}  

قيّم المجلس الوطني للبحوث في الولايات المتحدة الدراسات المنشورة حول تأثيرات تغير المناخ على غلة المحاصيل في عام 2011، ^{[ 30 ]} وقدم تقديرات مركزية للمحاصيل الرئيسية. ^{[ 30 ] : 160} وكشف تحليل تلوي في عام 2014 عن إجماع على أنه من المتوقع انخفاض الغلة في النصف الثاني من القرن، مع تأثير أكبر في المناطق الاستوائية مقارنة بالمناطق المعتدلة. ^{[ 146 ]}

خلصت مراجعة شاملة أجراها يوان وآخرون عام 2024 إلى أنه في ظل سيناريوهات الانبعاثات المرتفعة دون تكيف، من المتوقع أن تؤدي التأثيرات المشتركة لارتفاع درجات الحرارة وتغير أنماط هطول الأمطار وزيادة التبخر إلى انخفاض غلة الحبوب الأساسية الأربعة (الذرة والأرز والقمح وفول الصويا) بنسبة تتراوح بين 5 و10  % تقريبًا بحلول منتصف القرن. ^{[ 147 ]}

توجد محاصيل زراعية عديدة ، لكن ليس جميعها على نفس القدر من الأهمية. تركز معظم تقييمات تغير المناخ على "أربعة محاصيل رئيسية" - الذرة والأرز والقمح وفول الصويا [ 148 ] - والتي ^{تُستهلك بشكل مباشر} وغير مباشر، كعلف للحيوانات ( وهو الغرض الرئيسي من فول الصويا). تُساهم الحبوب الثلاثة مجتمعةً بنصف إجمالي السعرات الحرارية التي يتناولها الإنسان، ^{[ 149 ]} وتُشكل مع فول الصويا ثلثي هذا الاستهلاك. ^{[ 12 ]} استُخدمت طرق مختلفة للتنبؤ بمحاصيل هذه المحاصيل في المستقبل، وبحلول عام 2019، كان الإجماع أن الاحترار سيؤدي إلى انخفاض إجمالي في إنتاج هذه المحاصيل الأربعة. سينخفض ​​إنتاج الذرة وفول الصويا مع أي ارتفاع في درجة الحرارة، بينما قد يبلغ إنتاج الأرز والقمح ذروته عند ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) . ^{[ 88 ] : 453}  

في عام 2021، أشارت دراسة استخدمت مجموعة من 21 نموذجًا مناخيًا إلى أنه في ظل سيناريو تغير المناخ الأكثر حدة آنذاك، RCP8.5 ، ستنخفض المحاصيل العالمية لهذه المحاصيل الأربعة بنسبة تتراوح بين 3 و12% بحلول عام 2050، وبنسبة تتراوح بين 11 و25% بحلول عام 2100. وتركزت هذه الخسائر في الدول التي تُعد حاليًا من كبار المنتجين والمصدرين الزراعيين. فعلى سبيل المثال، حتى بحلول عام 2050، ستعاني بعض المناطق الزراعية في أستراليا والبرازيل وجنوب إفريقيا وجنوب شرق الصين وجنوب أوروبا والولايات المتحدة من خسائر في الإنتاج، لا سيما في الذرة وفول الصويا ، تتجاوز 25%. ^{[ 150 ]} وقد توصلت دراسة أخرى من العام نفسه إلى نتيجة مماثلة، وهي أن بعض "سلال الغذاء" الرئيسية ستبدأ في رؤية آثار واضحة لتغير المناخ، إيجابية وسلبية، قبل عام 2040. ^{[ 151 ]} نظرًا لأن سيناريو RCP8.5 يمثل أسوأ سيناريو لاستمرار زيادة الانبعاثات دون بذل أي جهود للحد منها، فإنه يُعتبر غالبًا غير واقعي، ^{[ 152 ]} ويُعتبر سيناريو RCP4.5 الأقل حدة (والذي لا يزال يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة بنحو 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) بحلول نهاية القرن، وهو ما يتجاوز بكثير أهداف اتفاقية باريس ) أكثر ملاءمة للمسار الحالي. ^{[ 52 ] [ 53 ]}  

بالإضافة إلى ذلك، يُمكن أن يؤدي انخفاض غلة المحاصيل إلى ارتفاع أسعار الغذاء والتأثير سلبًا على الازدهار الزراعي عالميًا، مع خسارة سنوية متوقعة بنسبة 0.3% في الناتج المحلي الإجمالي العالمي بحلول عام 2100. وسيؤثر ذلك سلبًا على سبل عيش ملايين الأشخاص، لا سيما في دول جنوب آسيا. إذ يعتمد أكثر من 70% من سكان المنطقة الآسيوية على الزراعة في معيشتهم، وتُوظّف ما يقرب من 60% من القوى العاملة، وتُساهم بنسبة 22% من الناتج المحلي الإجمالي للمنطقة. ^{[ 153 ]}

الذرة

من بين المحاصيل الأربعة، يعتبر الذرة الأكثر عرضة للتأثر بالاحترار، ^{[ 154 ]} حيث خلصت إحدى الدراسات التحليلية الشاملة إلى أن كل درجة مئوية واحدة (1.8 درجة فهرنهايت) من الاحترار العالمي تقلل من إنتاجية الذرة بنسبة 7.4%. ^{[ 12 ]}  

كما أنها نبتة من نوع C4 لتثبيت الكربون ، مما يعني أنها لا تستفيد كثيرًا من ارتفاع مستويات _ثاني أكسيد الكربون . ^{[ 10 ]} عندما نُشرت نتائج تجارب النمذجة التي قارنت المخرجات المُجمعة لأحدث نماذج نظام الأرض ونماذج المحاصيل الزراعية المتخصصة في عام 2021، كان أبرز ما توصلت إليه الدراسة هو الانخفاض الكبير في غلة الذرة العالمية المتوقعة. فبينما أشارت الدراسات السابقة إلى أنه في ظل سيناريو الاحترار المنخفض، ستزداد إنتاجية الذرة بنحو 5% بحلول نهاية القرن، أظهرت أحدث الدراسات انخفاضًا بنسبة 6% في ظل السيناريو المكافئ، SSP1-2.6 . أما في ظل سيناريو الانبعاثات العالية SSP5-8.5، فقد كان هناك انخفاض عالمي بنسبة 24% بحلول عام 2100، على عكس التوقعات السابقة بزيادة قدرها 1%. ^{[ 151 ]}

أرز

تشير الدراسات إلى أن تغيرات درجات الحرارة وحدها تُقلل من إنتاجية الأرز العالمية بنسبة 3.2% لكل درجة مئوية (1.8 درجة فهرنهايت) من الاحترار العالمي. ^{[ 12 ]} وتزداد التوقعات تعقيدًا عند الأخذ في الاعتبار تغيرات هطول الأمطار، وتأثير تخصيب _ثاني أكسيد الكربون ، وعوامل أخرى؛ فعلى سبيل المثال، كانت تأثيرات المناخ على نمو الأرز في شرق آسيا إيجابية حتى الآن، ^{[ 6 ] : 728،} على الرغم من أن بحثًا أُجري عام 2023 أشار إلى أن الصين قد تخسر بحلول نهاية القرن ما يصل إلى 8% من إنتاجها من الأرز نتيجةً لزيادة حالات هطول الأمطار الغزيرة وحدها. ^{[ 29 ]} وفي عام 2021، كانت التوقعات العالمية لإنتاجية الأرز، المستندة إلى أحدث نماذج المناخ والزراعة، أقل اتساقًا مما كانت عليه بالنسبة للقمح والذرة، وأقل قدرة على تحديد اتجاه واضح ذي دلالة إحصائية. ^{[ 151 ]}  

تتباين التوقعات بشأن تأثيرات تغير المناخ على زراعة الأرز. فقد أشارت التوقعات إلى انخفاض إنتاج الأرز العالمي بنحو 3.2% مع كل ارتفاع في متوسط ​​درجة الحرارة العالمية بمقدار درجة مئوية واحدة ^{[ 155 ]} ، بينما تتوقع دراسة أخرى زيادة في زراعة الأرز العالمية مبدئيًا، لتستقر عند ارتفاع في درجة الحرارة بنحو 3 درجات مئوية (2091-2100 مقارنةً بـ 1850-1900). ^{[ 156 ]}

تختلف آثار تغير المناخ على زراعة الأرز باختلاف الموقع الجغرافي والسياق الاجتماعي والاقتصادي. فعلى سبيل المثال، أدى ارتفاع درجات الحرارة وانخفاض الإشعاع الشمسي خلال السنوات الأخيرة من القرن العشرين إلى انخفاض محصول الأرز بنسبة تتراوح بين 10% و20% في 200 مزرعة في سبع دول آسيوية. وقد يكون هذا ناتجًا عن زيادة التنفس الليلي. ^{[ 157 ] [ 158 ]} وقد توقع المعهد الدولي لبحوث الأرز (IRRI) أن ينخفض ​​محصول الأرز الآسيوي بنحو 20% لكل درجة مئوية واحدة ترتفع فيها درجة الحرارة العالمية. علاوة على ذلك، لا يستطيع الأرز إنتاج الحبوب إذا تعرضت أزهاره لدرجة حرارة 35 درجة مئوية أو أكثر لأكثر من ساعة، وبالتالي سيتلف المحصول في ظل هذه الظروف. ^{[ 159 ] [ 160 ]}

في وادي بو بإيطاليا، عانت أصناف أرز أربوريو وكارنارولي المستخدمة في الريزوتو من ضعف المحاصيل بسبب الجفاف في القرن الحادي والعشرين. ويعمل المعهد الوطني للأرز على تطوير أصناف مقاومة للجفاف؛ إذ يتميز صنف "نوفو بروميتيو" بجذوره العميقة التي تمكنه من تحمل الجفاف، ولكنه غير مناسب للريزوتو. ^{[ 161 ]}

قمح

تختلف تأثيرات تغير المناخ على القمح المروي بالأمطار باختلاف المنطقة والظروف المناخية المحلية. وتُعد الدراسات التي أُجريت في إيران حول تغيرات درجات الحرارة وهطول الأمطار نموذجًا للعديد من مناطق العالم المختلفة، نظرًا لتنوع الظروف المناخية فيها، والتي تتراوح بين المعتدلة والحارة الجافة وشبه الجافة الباردة. وتشير السيناريوهات القائمة على ارتفاع درجات الحرارة بما يصل إلى 2.5 درجة مئوية (4.5 درجة فهرنهايت) وانخفاض هطول الأمطار بما يصل إلى 25% إلى أن خسائر محصول حبوب القمح قد تكون كبيرة. إذ قد تصل هذه الخسائر إلى 45% في المناطق المعتدلة وأكثر من 50% في المناطق الحارة الجافة. أما في المناطق شبه الجافة الباردة، فيمكن زيادة المحصول بشكل طفيف (حوالي 15%). وتتمحور استراتيجيات التكيف الواعدة حول مواعيد زراعة البذور. إذ يمكن أن يكون للزراعة المتأخرة من نوفمبر إلى يناير تأثيرات إيجابية كبيرة على المحصول نظرًا لموسمية هطول الأمطار. ^{[ 162 ]} ومع ذلك، لم تأخذ تلك التجارب في الاعتبار تأثيرات ارتفاع مستويات _ثاني أكسيد الكربون .  

على الصعيد العالمي، من المتوقع أن تؤدي التغيرات في درجات الحرارة وحدها إلى انخفاض محصول القمح السنوي بنسبة 6% لكل درجة مئوية (1.8 درجة فهرنهايت) من الاحترار العالمي. ^{[ 12 ]} ومع ذلك، فإن عوامل أخرى، مثل هطول الأمطار وتأثير تخصيب _ثاني أكسيد الكربون ، تُفيد محصول القمح بشكل أكبر بكثير. في نوفمبر 2021، نُشرت نتائج تجارب النمذجة التي قارنت المخرجات المُجمعة لأحدث نماذج نظام الأرض ونماذج المحاصيل الزراعية المُخصصة. وبينما توقعت هذه التجارب انخفاضًا مُطردًا في المحاصيل العالمية المستقبلية للذرة، لا سيما في ظل ارتفاع درجات الحرارة، فقد وجدت عكس ذلك بالنسبة لمحصول القمح. فبينما أشارت النماذج السابقة إلى زيادة بنسبة 9% في المحاصيل العالمية للقمح بحلول عام 2100 في ظل سيناريو الانبعاثات العالية، تُشير النتائج المُحدثة إلى أنه في ظل سيناريو SSP5-8.5 الأكثر احترارًا، ستزيد المحاصيل بنسبة 18%. ^{[ 151 ]} وفقًا للتوقعات، يمكن أن يؤثر الإجهاد الناجم عن الحرارة على ما يقرب من نصف سهول الغانج الهندية (IGP)، مما يجعلها غير مناسبة لزراعة القمح بحلول عام 2050. ^{[ 153 ]}  

فول الصويا

أظهرت الدراسات أنه مع ارتفاع مستويات _ثاني أكسيد الكربون ، تقل القيمة الغذائية لأوراق فول الصويا ؛ لذا تضطر الخنافس العاشبة إلى تناول كميات أكبر للحصول على العناصر الغذائية اللازمة . ^{[ 34 ]} إضافةً إلى ذلك، يقلّ قدرة فول الصويا على الدفاع عن نفسه ضد الحشرات المفترسة في ظل ارتفاع مستويات _ثاني أكسيد الكربون . يُقلّل _ثاني أكسيد الكربون من إنتاج النبات لحمض الجاسمونيك ، وهو سمّ قاتل للحشرات يُفرز عندما يستشعر النبات تعرضه للهجوم. وبدون هذه الحماية، تستطيع الخنافس التهام أوراق فول الصويا بحرية، مما يؤدي إلى انخفاض محصول النبات. ^{[ 34 ]} هذه ليست مشكلة تقتصر على فول الصويا، إذ تتأثر آليات الدفاع لدى العديد من أنواع النباتات في بيئة غنية _بثاني أكسيد الكربون . ^{[ 129 ]}

تشير الدراسات إلى أن تغيرات درجات الحرارة وحدها تُقلل من إنتاجية فول الصويا العالمية بنسبة 3.1% لكل درجة مئوية (1.8 درجة فهرنهايت) من الاحترار العالمي. ^{[ 12 ]} وتزداد هذه التوقعات تعقيدًا عند الأخذ في الاعتبار تغيرات هطول الأمطار، وتأثير تخصيب _ثاني أكسيد الكربون ، وعوامل أخرى: ففي عام 2021، كانت التوقعات العالمية لإنتاجية فول الصويا، المستندة إلى أحدث النماذج المناخية والزراعية، أقل قدرة على تحديد اتجاه واضح مقارنةً بتوقعات إنتاجية الذرة والقمح. ^{[ 151 ]}  

من المرجح أن يختلف تأثير تغير المناخ الناجم عن زيادة غازات الاحتباس الحراري باختلاف المحاصيل والبلدان. ^{​​[ 163 ]}

الدخن والذرة الرفيعة

لا يُستهلك الدخن والذرة الرفيعة على نطاق واسع كالمحاصيل الأربعة الرئيسية، لكنهما يُعدّان من المحاصيل الأساسية في العديد من الدول الأفريقية . وقد وجدت دراسة نُشرت عام 2022 أنه في ظل سيناريو الاحترار الأعلى (SSP5-8.5) ، ستؤدي التغيرات في درجة الحرارة ورطوبة التربة إلى انخفاض إجمالي غلة الدخن والذرة الرفيعة والذرة وفول الصويا بنسبة تتراوح بين 9% و32%، وذلك بحسب النموذج المستخدم. والجدير بالذكر أن هذه النتيجة كانت أقل تشاؤماً من نتائج النماذج السابقة، وهو ما عزاه الباحثون إلى محاكاة رطوبة التربة بشكل مباشر، بدلاً من محاولة حسابها بشكل غير مباشر من خلال تتبع تغيرات هطول الأمطار الناتجة عن تأثيرات تغير المناخ على دورة المياه . ^{[ 164 ]}

البطاطس

من المتوقع أن تستفيد نباتات البطاطس ومحاصيلها من تأثير التسميد بثاني أكسيد الكربون ، ^{[ 167 ]} مما يزيد من معدلات التمثيل الضوئي وبالتالي النمو، ويقلل من استهلاك الماء عن طريق خفض النتح من الثغور ، ويزيد من محتوى النشا في الدرنات الصالحة للأكل. ^{[ 168 ]} ومع ذلك، فإن البطاطس أكثر حساسية لنقص رطوبة التربة من بعض المحاصيل الأساسية الأخرى مثل القمح. ^{[ 169 ]} في المملكة المتحدة، من المتوقع أن تنخفض مساحة الأراضي الصالحة للزراعة والمناسبة لإنتاج البطاطس بالري المطري بنسبة 75% على الأقل. ^{[ 170 ]} من المرجح أن تؤدي هذه التغيرات إلى زيادة الطلب على مياه الري ، لا سيما خلال موسم زراعة البطاطس. ^{[ 168 ]}

تنمو البطاطس بشكل أفضل في الظروف المعتدلة. ^{[ 171 ]} تؤثر درجات الحرارة التي تتجاوز 30  درجة مئوية (86 درجة فهرنهايت) سلبًا على محاصيل البطاطس، بدءًا من الأضرار الفسيولوجية مثل ظهور بقع بنية على الدرنات، وصولًا إلى تباطؤ النمو، والإنبات المبكر، وانخفاض محتوى النشا. ^{[ 172 ]} تُقلل هذه التأثيرات من غلة المحصول، مما يؤثر على كلٍ من عدد الدرنات ووزنها. ونتيجةً لذلك، من المرجح أن تشهد المناطق التي تقترب فيها درجات الحرارة الحالية من حدود نطاق درجات الحرارة المناسبة للبطاطس (مثل معظم مناطق أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى ) ^{[ 168 ]} انخفاضًا كبيرًا في غلة محاصيل البطاطس في المستقبل. ^{[ 171 ]} من ناحية أخرى، تُقلل درجات الحرارة المنخفضة من نمو البطاطس وتُشكل خطرًا من أضرار الصقيع. ^{[ 168 ]} 

As well as affecting potatoes directly, climate change will also affect the distributions and populations of many potato diseases and pests. For instance, late blight is predicted to become a greater threat in some areas (e.g. in Finland^[124]) and become a lesser threat in others (e.g. in the United Kingdom^[173] Altogether, one 2003 estimate suggests that future (2040–2069) worldwide potato yield would be 18–32% lower than it was at the time, driven by declines in hotter areas like Sub-Saharan Africa,^[124] unless farmers and potato cultivars can adapt to the new environment.^[117]

Grapevines (wine production)

Grapevines are very responsive to their surrounding environment with a seasonal variation in yield of 32.5%.^[174] Climate is one of the key controlling factors in grape and wine production,^[175] affecting the suitability of certain grape varieties to a particular region as well as the type and quality of the wine produced.^[176][177] Wine composition is largely dependent on the mesoclimate and the microclimate and this means that for high quality wines to be produced, a climate-soil-variety equilibrium has to be maintained. The interaction between climate-soil-variety will in some cases come under threat from the effects of climate change. Identification of genes underlying phenological variation in grape may help to maintain consistent yield of particular varieties in future climatic conditions.^[178]

The gradually increasing temperatures will lead to a shift in suitable growing regions.^[179] It is estimated that the northern boundary of European viticulture will shift north 10 to 30 kilometres (6.2 to 18.6 mi) per decade up to 2020 with a doubling of this rate predicted between 2020 and 2050.^[180] This has positive and negative effects, as it opens doors to new cultivars being grown in certain regions but a loss of suitability of other cultivars and may also risk production quality and quantity in general.^[181][179]

يرى بعض العلماء أن التوقعات المذكورة آنفًا بشأن غلة المحاصيل والأمن الغذائي محدودة الفائدة، لأنها، في رأيهم، تُنمذج تغير المناخ بشكل أساسي كتغير في متوسط ​​حالة المناخ، وليست مُجهزة بشكل كافٍ لدراسة الظواهر المناخية المتطرفة. فعلى سبيل المثال، حاولت دراسة نُشرت عام 2021 حساب عدد الأشخاص الذين سيواجهون الجوع عام 2050، ولكن بافتراض أن حدثًا مناخيًا باحتمالية 1% (أي مرة كل 100 عام) في المناخ الجديد (أي أنه كان سيكون مستحيلاً عمليًا في المناخ الحالي) سيؤثر على ذلك العام. وقدّرت الدراسة أن مثل هذا الحدث سيرفع العدد الأساسي بنسبة 11-33% حتى في سيناريو الانبعاثات المنخفضة، وبنسبة 20-36% في سيناريو الانبعاثات المرتفعة. وإذا ما أثر هذا الحدث على مناطق أكثر هشاشة مثل جنوب آسيا ، فستحتاج هذه المناطق إلى ثلاثة أضعاف مستوى احتياطياتها الغذائية المعروفة لعام 2021 لاستيعاب الصدمة. ^{[ 16 ]}

تجدر الإشارة إلى أن دراسات أخرى تُظهر أن محاكاة الأحداث المناخية المتطرفة الحديثة في نماذج المناخ، مثل موجة الحر الأوروبية عام 2003 ، عادةً ما تُسفر عن آثار أقل مما لوحظ في الواقع، مما يشير إلى أنه من المرجح أيضًا التقليل من شأن آثار الأحداث المتطرفة المستقبلية. ^{[ 17 ] [ 192 ]}

قد يكون الفرق بين المتوسط ​​المناخي والظروف المناخية المتطرفة ذا أهمية خاصة لتحديد المناطق التي قد تتوقف فيها الزراعة عن كونها مجدية. في عام 2021، سعى فريق بحثي إلى توسيع نطاق توقعات نماذج المناخ للتغيرات المتوسطة في درجات الحرارة ودورة المياه حتى عام 2500. وأشاروا إلى أنه في ظل سيناريو الاحترار الثاني الأقوى RCP6.0، ستنخفض مساحة الأراضي القادرة على دعم أربعة محاصيل معتدلة رئيسية (الذرة، والبطاطس، وفول الصويا، والقمح) بنحو 11% بحلول عام 2100، وبنسبة 18.3% بحلول عام 2500، بينما ستنخفض مساحة الأراضي الصالحة لزراعة المحاصيل الاستوائية الرئيسية ( الكسافا ، والأرز، والبطاطا الحلوة ، والذرة الرفيعة ، والقلقاس ، واليام ) بنسبة 2.3% فقط بحلول عام 2100، ولكنها ستنخفض بنحو 15% بحلول عام 2500. أما في ظل سيناريو الانبعاثات المنخفضة RCP2.6، فستكون التغيرات أقل بكثير، حيث ستنخفض مساحة الأراضي المناسبة للمحاصيل المعتدلة بنحو 3% بحلول عام 2500، بينما ستحقق المحاصيل الاستوائية مكاسب مماثلة بحلول ذلك الوقت. ^{[ 193 ]}

مع ذلك، أشارت دراسة أخرى نُشرت عام 2021 إلى أنه بحلول عام 2100، وفي ظل سيناريوهات SSP5-8.5 ذات الانبعاثات العالية، سيغادر ما بين 31% و34% من الإنتاج الحالي للمحاصيل والثروة الحيوانية ما وصفه الباحثون بـ"النطاق المناخي الآمن": أي أن تلك المناطق (معظم جنوب آسيا والشرق الأوسط ، بالإضافة إلى أجزاء من أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وأمريكا الوسطى ) ستشهد تحولاً سريعاً جداً في مناطق هولدريج المعيشية (HLZ) والظروف المناخية المرتبطة بها، مع انخفاض قدرتها على التكيف الاجتماعي. والجدير بالذكر أن نسبة مماثلة من الإنتاج العالمي للمحاصيل والثروة الحيوانية ستشهد أيضاً تغيراً كبيراً في مناطق هولدريج المعيشية، ولكن في مناطق أكثر تطوراً تتمتع بفرص أفضل للتكيف. في المقابل، وفي ظل سيناريوهات SSP1-2.6 ذات الانبعاثات المنخفضة، سيغادر ما بين 5% و8% من إنتاج المحاصيل والثروة الحيوانية ما يُعرف بالنطاق المناخي الآمن. ^{[ 18 ]}

في عام 2021 أيضًا، أشارت دراسة إلى أن سيناريو الانبعاثات المرتفعة سيؤدي إلى زيادة احتمالية فشل المحاصيل الرئيسية (المُعرّف بخسارة في المحصول بنسبة 10% أو أكثر) بمقدار 4.5 أضعاف بحلول عام 2030، والتي قد ترتفع بدورها إلى 25 ضعفًا بحلول عام 2050. ^{[ 195 ]} ويتوافق هذا مع بلوغ عتبتي ارتفاع درجة الحرارة 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) و 2 درجة مئوية (3.6 درجة فهرنهايت) في ظل هذا السيناريو: وقد أشارت دراسات سابقة إلى أنه بالنسبة للذرة، سيزيد هذا من مخاطر فشل المحاصيل الرئيسية المتعددة والمتزامنة (خسارة في المحصول بنسبة 10% أو أكثر) من 6% في ظل مناخ أواخر القرن العشرين إلى 40% و54% على التوالي. ^{[ 8 ]}    

تعتمد بعض الدول بشكل خاص على الواردات من بعض المصدرين، مما يعني أن فشل المحاصيل في تلك الدول سيؤثر عليها بشكل غير متناسب. على سبيل المثال، سيؤدي حظر تصدير المحاصيل الأساسية من روسيا وتايلاند والولايات المتحدة وحدها إلى تعريض حوالي 200 مليون شخص (90% منهم من أفريقيا جنوب الصحراء) لخطر المجاعة. ^{[ 194 ]}

إضافةً إلى ذلك، تبرز مسألة تمثيل التزامن، حيث تتزامن الظواهر المناخية المتطرفة في عدة مناطق إنتاجية رئيسية. وقد قُدِّر أنه لو افترضنا أن كل منطقة ذات موسم زراعي متزامن شهدت فشلاً في المحاصيل في الوقت نفسه، فإن ذلك سيؤدي إلى خسائر في أربعة محاصيل رئيسية تتراوح بين 17% و34%. ^{[ 196 ]} وبشكل أكثر واقعية، تشير تحليلات البيانات التاريخية إلى وجود ظواهر مناخية متزامنة ارتبطت بخسائر في المحصول تصل إلى 20%. ^{[ 197 ]}

بحسب تقديرات عام 2016، إذا انخفضت صادرات الذرة والأرز والقمح العالمية بنسبة 10%، فإن 55 مليون شخص في 58 دولة فقيرة سيفقدون ما لا يقل عن 5% من إمداداتهم الغذائية. ^{[ 194 ]} علاوة على ذلك، من المعروف أن نمطين محددين من موجات روسبي يتسببان في موجات حر شديدة متزامنة إما في شرق آسيا وشرق أوروبا ووسط أمريكا الشمالية، أو في غرب آسيا وغرب أوروبا وغرب وسط أمريكا الشمالية، على التوالي. وقد ثبت بالفعل أن هذه الموجات الحارة الشديدة تتسبب في انخفاض غلة المحاصيل بنسبة 3-4% في المناطق المتضررة: ^{[ 198 ]} ومع ذلك، ومن المثير للقلق، أن نماذج المناخ تبالغ في تقدير آثار مثل هذه الأحداث التاريخية في أمريكا الشمالية، وتقلل من شأنها في أماكن أخرى، حيث تحاكي فعليًا عدم وجود خسارة صافية في الغلة. ^{[ 9 ]}

مع ازدياد تواتر وشدة الظواهر الجوية المتطرفة ، يمكن للفيضانات والجفاف أن تدمر المحاصيل وتقضي على الإمدادات الغذائية، مما يعطل الأنشطة الزراعية ويؤدي إلى فقدان العمال لوظائفهم. ^{[ 40 ] [ 201 ]} ومع ارتفاع التكاليف على المزارعين، قد لا يجد بعضهم جدوى اقتصادية من الزراعة، أي قد يختار بعض المزارعين مغادرة المناطق المتضررة من الجفاف بشكل دائم. ^{[ 202 ]} توظف الزراعة غالبية السكان في معظم البلدان منخفضة الدخل، ويمكن أن تؤدي زيادة التكاليف إلى تسريح العمال أو خفض رواتبهم. ^{[ 59 ]} سيرد مزارعون آخرون برفع أسعار المواد الغذائية ، وهي تكلفة تنتقل مباشرة إلى المستهلك وتؤثر على القدرة على تحمل تكاليف الغذاء. لا تبيع بعض المزارع منتجاتها، بل تُطعم عائلة أو مجتمعًا، وبدون هذا الغذاء، لن يجد الناس ما يكفيهم. وينتج عن ذلك انخفاض في الإنتاج، وارتفاع في أسعار المواد الغذائية، واحتمال حدوث مجاعة في بعض أنحاء العالم. ^{[ 203 ]} يشكل القطاع الزراعي في الهند 52% من فرص العمل، وتوفر سهول البراري الكندية 51% من الإنتاج الزراعي الكندي. أي تغييرات في إنتاج المحاصيل الغذائية من هذه المناطق قد يكون لها آثار عميقة على الاقتصاد . ^{[ 39 ]}

تجدر الإشارة إلى أن إحدى التقديرات تشير إلى أن ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) مقارنةً بنهاية القرن العشرين (أي ما يقارب 4 درجات مئوية (7.2 درجة فهرنهايت) عند مقارنتها بدرجات الحرارة قبل الثورة الصناعية - وهو مستوى مرتبط بسيناريو SSP5-8.5) سيؤدي إلى انخفاض القدرة الإنتاجية للعمالة في أفريقيا جنوب الصحراء الكبرى وجنوب شرق آسيا بنسبة تتراوح بين 30 و50%، وذلك نتيجةً لزيادة عدد الأيام التي يتعرض فيها العمال في الهواء الطلق للإجهاد الحراري : ما يصل إلى 250 يومًا في المناطق الأكثر تضررًا في هاتين القارتين وفي أمريكا الوسطى والجنوبية . وقد يؤدي ذلك بدوره إلى ارتفاع أسعار المحاصيل بنحو 5%. ^{[ 6 ] : 717 : 725}    

وبالمثل، من المتوقع أن تتأثر سهول شمال الصين بشدة، ويعود ذلك جزئيًا إلى شبكات الري الواسعة في المنطقة التي تُنتج هواءً رطبًا بشكل غير معتاد. في حال عدم اتخاذ إجراءات حاسمة لوقف تغير المناخ ، قد تصبح بعض موجات الحر شديدة لدرجة التسبب في وفيات جماعية بين العمال في الهواء الطلق، على الرغم من أنها ستظل نادرة نسبيًا (بحد أقصى مرة واحدة كل عقد بدءًا من عام 2100 في ظل السيناريو الأكثر تطرفًا). ^{[ 199 ]}

علاوة على ذلك، يمكن حساب دور تغير المناخ في سوء التغذية ونقص المغذيات الدقيقة على أنه خسارة "سنوات من الصحة الكاملة". ^{[ 6 ] : 717} تشير إحدى التقديرات التي عُرضت في عام 2016 إلى أنه في ظل سيناريو الاحترار الشديد وضعف التكيف نتيجة للصراعات والتنافس العالميين، قد تصل هذه الخسائر إلى 0.4% من الناتج المحلي الإجمالي العالمي و4% من الناتج المحلي الإجمالي في الهند ومنطقة جنوب آسيا بحلول عام 2100. ^{[ 186 ]}

يُفاقم الاحتباس الحراري الأضرار القائمة في الزراعة، مثل فقدان التربة والتلوث وانبعاثات الغازات الدفيئة، وذلك من خلال تقليل غلة المحاصيل وفرض استخدام أكبر للأراضي وزيادة الاعتماد على المدخلات. ويؤكد هذا على أن تغير المناخ والزراعة يخلقان حلقة مفرغة، مما يجعل إنتاج الغذاء المستدام أكثر صعوبة ما لم تصبح النظم الزراعية أكثر مرونة وملاءمة للمناخ. ^{[ 204 ]}

توجد توقعات أقل لما بعد عام 2050. عمومًا، على الرغم من أن تغير المناخ سيؤدي إلى آثار متزايدة الحدة على إنتاج الغذاء، إلا أن معظم العلماء لا يتوقعون أن يتسبب في وفيات جماعية للبشرية خلال هذا القرن. ^{[ 20 ] [ 19 ]} ويعود ذلك جزئيًا إلى أن الدراسات تتوقع استمرارًا جزئيًا على الأقل للتحسينات الزراعية الحالية، فضلًا عن التوسع الزراعي . على سبيل المثال، قدّرت دراسة نُشرت عام 2013 أنه في حال عدم تخفيف الاحترار المرتفع لسيناريو RCP 8.5 بتأثير تخصيب _ثاني أكسيد الكربون ، فإنه سيؤدي إلى انخفاض إجمالي المحاصيل بنسبة 17% بحلول عام 2050؛ ومع ذلك، توقعت الدراسة أن يتم تعويض هذا الانخفاض في معظمه من خلال زيادة مساحة الأراضي الزراعية بنسبة 11% . ^{[ 143 ]}

وبالمثل، فإن أحد افتراضات المسارات الاجتماعية والاقتصادية المشتركة هو زيادة كبيرة في الأراضي المخصصة للزراعة (وما يقابلها من انخفاض في مساحة الغابات و"الأراضي الطبيعية الأخرى") في كل مسار باستثناء المسار الأول (المسمى رسميًا " الاستدامة " أو "اتخاذ الطريق الأخضر")، حيث يحدث العكس - والذي يتميز بأدنى مستوى من الاحترار المستقبلي وأدنى نمو سكاني متوقع . ^{[ 87 ]}

بالنسبة لشرق وجنوب شرق آسيا ، أشارت تقديرات عام 2007 إلى إمكانية زيادة غلة المحاصيل بنسبة تصل إلى 20% بحلول منتصف القرن الحادي والعشرين. ^{[ 145 ] : 13} أما في وسط وجنوب آسيا، فقد أشارت التوقعات إلى احتمال انخفاض الغلة بنسبة تصل إلى 30% خلال الفترة نفسها. وبناءً على ذلك، من المتوقع أن يبقى خطر المجاعة مرتفعًا للغاية في العديد من البلدان النامية.

تتأثر الدول الآسيوية المختلفة بتغير المناخ بشكل متفاوت. فالصين ، على سبيل المثال، تستفيد من ارتفاع درجة الحرارة بمقدار 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت) المصحوب بتسميد كربوني، مما يؤدي إلى زيادة بنسبة 3% في الإيرادات الزراعية السنوية، أي ما يعادل 18 مليار دولار أمريكي. في المقابل، ستواجه الهند ثلثي إجمالي خسائر القارة في القطاع الزراعي، نظراً لتأثر صافي إيراداتها الزراعية المرتفعة سلباً بارتفاع درجات الحرارة في فصل الربيع. ^{[ 221 ]} وفي سهل الغانج الهندي، من المتوقع أن يكون للإجهاد الحراري ونقص المياه آثار سلبية كبيرة على محصول القمح. ^{[ 222 ]} ومن المتوقع أن تؤدي الآثار المباشرة لارتفاع متوسط ​​درجات الحرارة ودرجات الحرارة القصوى إلى انخفاض محصول القمح بنسبة تصل إلى 10%. أما تأثير انخفاض توافر المياه للري فهو أكثر أهمية، حيث تصل خسائر المحصول إلى 35%.  

بسبب تغير المناخ، سينخفض ​​إنتاج الثروة الحيوانية في بنغلاديش نتيجة للأمراض، وندرة الأعلاف، والإجهاد الحراري، واستراتيجيات التربية. ^{[ 223 ]}

بدون مزيد من التكيف مع تغير المناخ، من المرجح أن تكون الآثار المتوقعة كبيرة. وبحلول عام 2030، كان من المتوقع انخفاض الإنتاج الزراعي والحراجي في معظم أنحاء جنوب وشرق أستراليا، وفي أجزاء من شرق نيوزيلندا. ^{[ 224 ]} وفي نيوزيلندا، كان من المتوقع أن تظهر فوائد أولية بالقرب من الأنهار الرئيسية وفي المناطق الغربية والجنوبية. ^{[ 224 ]}

بالنسبة لجنوب أوروبا ، توقعت التقديرات في عام 2007 أن يؤدي تغير المناخ إلى انخفاض إنتاجية المحاصيل. ^{[ 145 ] : 14} وفي وسط وشرق أوروبا ، كان من المتوقع انخفاض إنتاجية الغابات. أما في شمال أوروبا ، فقد توقعت التقديرات أن يؤدي التأثير الأولي لتغير المناخ إلى زيادة غلة المحاصيل. وقد أكد تقرير وكالة البيئة الأوروبية لعام 2019 بعنوان "التكيف مع تغير المناخ في القطاع الزراعي في أوروبا" هذه التوقعات. ووفقًا لهذا التقرير، تشير التوقعات إلى أن غلة المحاصيل غير المروية، مثل القمح والذرة وبنجر السكر، ستنخفض في جنوب أوروبا بنسبة تصل إلى 50% بحلول عام 2050 (في ظل سيناريو انبعاثات مرتفع). وقد يؤدي ذلك إلى انخفاض كبير في دخل المزارع بحلول ذلك التاريخ. كما يُتوقع انخفاض قيمة الأراضي الزراعية في أجزاء من جنوب أوروبا بأكثر من 80% بحلول عام 2100، مما قد يؤدي إلى هجر الأراضي. ويُقال أيضًا إن أنماط التجارة ستتأثر، مما سيؤثر بدوره على الدخل الزراعي. بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي ازدياد الطلب على الغذاء في جميع أنحاء العالم إلى الضغط على أسعار الغذاء في العقود القادمة. ^{[ 225 ]} في أوكرانيا ، حيث ترتفع درجات الحرارة على مدار العام ومن المتوقع أن يزداد هطول الأمطار، يمكن أن ترتفع غلة القمح الشتوي (القمح المزروع في الشتاء) بنسبة 20-40% في المناطق الشمالية والشمالية الغربية بحلول عام 2050، مقارنة بعام 2010. ^{[ 226 ]}

تشمل المنتجات الزراعية الرئيسية في أمريكا اللاتينية الثروة الحيوانية والحبوب، مثل الذرة والقمح وفول الصويا والأرز. ^{[ 227 ] [ 228 ]} ومن المتوقع أن تؤدي زيادة درجات الحرارة وتغير الدورات الهيدرولوجية إلى تقصير مواسم النمو، وانخفاض إنتاج الكتلة الحيوية بشكل عام، وانخفاض غلة الحبوب. ^{[ 228 ] [ 229 ]} وتساهم البرازيل والمكسيك والأرجنتين وحدها بنسبة 70-90% من إجمالي الإنتاج الزراعي في أمريكا اللاتينية. ^{[ 228 ]} ومن المتوقع انخفاض إنتاج الذرة في هذه المناطق الجافة وغيرها. ^{[ 227 ] [ 228 ]} وأشارت دراسة تلخص عددًا من دراسات تأثير تغير المناخ على الزراعة في أمريكا اللاتينية إلى أنه من المتوقع انخفاض إنتاج القمح في البرازيل والأرجنتين وأوروغواي . [ ^{228 ] ومن} المرجح أن تنخفض الثروة الحيوانية، التي تُعد المنتج الزراعي الرئيسي في أجزاء من الأرجنتين وأوروغواي وجنوب البرازيل وفنزويلا وكولومبيا . ^{[ 227 ] [ 228 ]} من المرجح وجود تباين في درجة انخفاض الإنتاج بين مختلف مناطق أمريكا اللاتينية. ^{[ 227 ]} على سبيل المثال، توقعت دراسة أجريت عام 2003 لتقدير إنتاج الذرة المستقبلي في أمريكا اللاتينية أن يشهد إنتاج الذرة في شرق البرازيل تغيرات طفيفة بحلول عام 2055، بينما من المتوقع أن تشهد فنزويلا انخفاضات حادة. ^{[ 227 ]}

يُعدّ ازدياد تقلبات هطول الأمطار من أخطر عواقب تغير المناخ في أمريكا الوسطى والمكسيك. ففي الفترة من 2009 إلى 2019، شهدت المنطقة سنوات من الأمطار الغزيرة تتخللها سنوات من الأمطار الأقل من المتوسط. ^{[ 230 ]} وقد اتسمت أمطار الربيع في شهري مايو ويونيو بعدم انتظامها بشكل خاص، مما شكّل تحديات أمام المزارعين الذين يزرعون محاصيل الذرة مع بداية موسم الأمطار الربيعية. ولا يمتلك معظم المزارعين الذين يعتمدون على زراعة الكفاف في المنطقة أنظمة ري، وبالتالي يعتمدون على الأمطار لنمو محاصيلهم. وفي المكسيك، لا تتجاوز نسبة المزارع المروية 21%، مما يجعل النسبة المتبقية البالغة 79% تعتمد على الأمطار. ^{[ 231 ]}

تشمل استراتيجيات التكيف المحتملة المقترحة للتخفيف من آثار الاحتباس الحراري على الزراعة في أمريكا اللاتينية استخدام تقنيات تربية النباتات وإنشاء بنية تحتية للري. ^{[ 228 ]}

تتزايد وتيرة وشدة حالات الجفاف في المناطق القاحلة وشبه القاحلة غرب أمريكا الشمالية مع ارتفاع درجات الحرارة، مما يُعجّل من توقيت وحجم فيضانات ذوبان الثلوج الربيعية ويُقلّل من حجم تدفق الأنهار في الصيف. ^{[ 232 ]} تشمل الآثار المباشرة لتغير المناخ زيادة الإجهاد الحراري والمائي، وتغير دورة نمو المحاصيل ، واضطراب التفاعلات التكافلية. قد تتفاقم هذه الآثار بفعل تغيرات المناخ في تدفق الأنهار، ومن المرجح أن تُقلّل الآثار المُجتمعة من وفرة الأشجار المحلية لصالح النباتات العشبية غير المحلية والمنافسة المُقاومة للجفاف، وتُقلّل من جودة الموائل للعديد من الحيوانات المحلية، وتُبطئ من تحلل المخلفات النباتية ودورة المغذيات . قد تُؤدي آثار تغير المناخ على الطلب البشري على المياه والري إلى تفاقم هذه الآثار. ^{[ 233 ]}

في كندا ، من المتوقع حدوث زيادات ملحوظة في إنتاج القمح المزروع في الربيع. ^{[ 234 ]}