糧食安全和氣候變化

預計到2050年，世界人口將增加三分之一，發展中國家增幅最大。糧農組織估計，如果目前的收入和消費增長趨勢持續不變，農業產量將不得不增長60％，以滿足對糧食和飼料預期增加的需求。

為了給日益增長的全球人口提供食物，并且為經濟增長和減少貧困提供基礎，必須對農業進行重大轉變。氣候變化使這項任務變得更加困難。更極端的天氣事件和不可預測的天氣模式已經對農業和糧食安全產生影響，導致脆弱地區的產量減少和收入下降。

農業需過渡至更高產的體系，使其能夠更有效地利用投入，產出波動性更小，穩定性更高，并且對風險、沖擊和長期氣候變化更具有適應能力。這一轉變必須在不消耗自然資源基礎的情況下完成。還必須減少溫室氣體的排放量，增加碳匯，這將大大有助于減緩氣候變化。

利用核技術應對氣候變化

適應過程中的一個重要因素是評估氣候變化對農業和糧食生產的具體影響。一些核技術為詳細了解氣候變化影響和如何應對提供了方法，包括控制土壤侵蝕和土地退化以及提高土壤肥力和水分利用率。

以氮-15同位素技術為例，它可以用來確定一氧化二氮的來源，并有助于找出減少該氣體排放的方法。將土壤中的碳-13標記與放射性核素結合使用，可確定農業地形中的土地退化源頭，有助于控制土壤侵蝕，量化農作物殘渣對提高土壤肥力和恢復能力的作用。

氮-15技術還可用來量化豆科作物對大氣中氮的捕獲程度以及氮肥對當前和后續作物的貢獻，而氧-18標記有助于確定由于土壤蒸發和植物蒸騰作用造成的水資源農業管理實踐的失敗。如此一來，又可提高水分利用率，增強植物的抗逆能力。