تغییر اقلیم یکی از تعیین کننده ترین دغدغه های دنیای امروز است و اکوسیستم های زمین را تا حد زیادی تغییر شکل داده یا در حال تغییر است. اگرچه تغییرات اقلیمی یک فرآیند ثابت بر روی زمین بوده است، اما در زمان های اخیر، تقریباً در حدود 100 سال گذشته، سرعت این تغییرات چند برابر شده است. به دلیل فعالیت‌های انسانی، میانگین دما از قرن نوزدهم تا کنون 0.9 درجه سانتی‌گراد افزایش یافته است که عمدتاً به دلیل انتشار گازهای گلخانه‌ای (GHG) در جو است. بر اساس برآوردها، انتظار می‌رود این افزایش تا سال 2050 به 1.5 درجه سانتی‌گراد یا حتی بیشتر از آن برسد، همانطور که جنگل‌زدایی رخ می‌دهد، انتشار گازهای گلخانه‌ای در حال افزایش است و خاک، بدنه‌های آبی و هوا آلوده می‌شوند. افزایش بی سابقه دما منجر به افزایش حوادث خشکسالی، سیل، الگوهای نامنظم بارش، امواج گرما و دیگر اتفاقات شدید در سراسر جهان. بر اساس گزارش سالانه Weather, Climate and Catastrofe Insight، بلایای طبیعی به تنهایی در سال 2018 باعث زیان اقتصادی بالغ بر 225 میلیارد دلار در سراسر جهان شده است و از سال 2016 خسارات ناشی از بلایای طبیعی به بیش از 200 میلیارد دلار در سال رسیده است. حدود 95 درصد از این تلفات به حوادث مربوط به آب و هوا نسبت داده می شود که طوفان، سیل و خشکسالی بازیگران اصلی آن هستند و مستقیماً با تغییرات آب و هوایی مرتبط هستند. در مجموع، تأثیر تغییر اقلیم بسیار جامع است، اما اثرات گسترده آن در حال حاضر به وضوح بر بخش کشاورزی، که بر تولید غذا و اقتصاد جهان متکی است، قابل مشاهده است. همچنین شایان ذکر است که انتظار می رود جمعیت جهان به 9 نفر برسد. 7 میلیارد تا سال 2050 که فشار روی زمین های کشاورزی را برای برآوردن نیازهای غذایی رو به رشدی که قبلاً تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی قرار گرفته است، افزایش می دهد. از آنجایی که تغییرات آب و هوایی و کشاورزی پیوندهای ناگسستنی دارند، تغییرات ناگهانی در شرایط آب و هوایی با چنین سرعت سریعی امنیت غذایی را در مقیاس جهانی تهدید کرده است. گزارش برنامه جهانی غذا (WFP) در سال 2018 نشان داد که افزایش عملکرد محصول در هکتار در مقایسه با نرخ افزایش جمعیت به طور قابل توجهی کندتر است. بر اساس داده های سازمان خواربار و کشاورزی (FAO) منتشر شده در سال 2016، اگر وضعیت فعلی انتشار گازهای گلخانه ای و تغییرات آب و هوایی ادامه یابد، تا سال 2100 کاهش تولید محصولات عمده غلات (20 تا 45 درصد در عملکرد ذرت خواهد بود). 5-50٪ در گندم و 20-30٪ در برنج). بنابراین اگر روند ادامه یابد،

تقاضای فزاینده مواد غذایی به دلیل افزایش روزافزون جمعیت منجر به فعالیت‌های کشاورزی فشرده از جمله استفاده بی‌سابقه از مواد شیمیایی کشاورزی، تولید دام (برای گوشت و سایر منابع درآمد)، بهره‌برداری از منابع آبی و غیره شده است. GHG (به دلیل فعالیت های کشاورزی) و در نتیجه آلودگی منابع طبیعی. جنگل ها به عنوان مخزن مقدار فزاینده CO _{2 عمل می کنند،} اما نرخ کنترل نشده جنگل زدایی (عمدتا برای توسعه و کشاورزی) روند طبیعی چرخه کربن را نامتعادل کرده است. این امر باعث افزایش میزان ردپای کربن و القای الگوی ناهموار آب و هوا شده است که منجر به انواع اثرات نامطلوب می شود که تأثیر عمده ای بر تولیدات کشاورزی دارد.

تغییرات اقلیمی منجر به نرخ بسیار بالای تخریب زمین می شود که باعث افزایش بیابان زایی و کمبود مواد مغذی خاک می شود. خطر تخریب زمین روز به روز در حال افزایش است و به عنوان یک تهدید بزرگ جهانی شناخته شده است. بر اساس ارزیابی جهانی تخریب و بهبود زمین (GLADA) یک چهارم مساحت زمین در سراسر جهان اکنون می تواند به عنوان تخریب شده مشخص شود. قرار است تخریب زمین بر زندگی 1.5 میلیارد نفر تأثیر بگذارد و سالانه 15 میلیارد تن خاک حاصلخیز به دلیل فعالیت های انسانی و تغییرات آب و هوایی از بین می رود. تخریب زمین منجر به مهاجرت های دسته جمعی می شود و بر اساس گزارشی که توسط برنامه محیط زیست سازمان ملل در سال 2017 منتشر شد، 500 میلیون هکتار از زمین های کشاورزی به دلیل خشکسالی و بیابان زایی رها شده است که منجر به محدودیت های اجتماعی و زیست محیطی عمده شده است. شرایط خشکسالی شدید که اغلب به دلیل تغییرات آب و هوایی رخ می دهد، با ایجاد بی حرکتی مواد مغذی و تجمع نمک در خاک باعث تشدید بهره وری محصولات می شود و آنها را خشک، ناسالم، شور و در نهایت نابارور می کند. این گونه زمین‌های بایر با گذشت زمان غیرقابل کشت می‌شوند و در نهایت توسط کشاورزان رها می‌شوند که منجر به زیان‌های اقتصادی و اجتماعی می‌شود. تغییرات آب و هوایی پیش بینی شده تنها به افزایش شرایط خشکسالی محدود نمی شود. تغییرات اقلیمی همچنین منجر به افزایش و وقوع سیلاب های پراکنده در چند سال اخیر شده است. گزارش شورای مشورتی علمی آکادمی های اروپایی (EASAC) حاکی از آن است که حوادث شدید از جمله سیل در 10 سال گذشته 50 درصد افزایش یافته است و در حال حاضر با نرخی چهار برابر بیشتر از 20 سال پیش رخ می دهد. سیل شدید در کرالای هند در سال 2018 نمونه ای آشکار برای نشان دادن این موضوع است. این سیل ها منجر به شسته شدن خاک و مواد مغذی از خاک شده و در نتیجه برای چندین سال آینده بهره وری پایینی خواهد داشت، مگر اینکه و تا زمانی که راهبردهای اصلاحی و پیشگیرانه اصلاحی کار نشوند. افزایش سطح دریا یا شیوع بارندگی شدید می تواند منجر به کاهش زمین های کشاورزی در مناطق ساحلی شود. این امر همچنین منجر به شوری خاک در مناطق ساحلی شده است که منجر به تنش‌هایی در گیاهان زراعی مانند کاهش تنفس، فتوسنتز و تعرق می‌شود که در نهایت دسترسی و امنیت غذا را در چنین مناطقی به خطر می‌اندازد. افزایش سطح دریا یا شیوع بارندگی شدید می تواند منجر به کاهش زمین های کشاورزی در مناطق ساحلی شود. این امر همچنین منجر به شوری خاک در مناطق ساحلی شده است که منجر به تنش‌هایی در گیاهان زراعی مانند کاهش تنفس، فتوسنتز و تعرق می‌شود که در نهایت دسترسی و امنیت غذا را در چنین مناطقی به خطر می‌اندازد. افزایش سطح دریا یا شیوع بارندگی شدید می تواند منجر به کاهش زمین های کشاورزی در مناطق ساحلی شود. این امر همچنین منجر به شوری خاک در مناطق ساحلی شده است که منجر به تنش‌هایی در گیاهان زراعی مانند کاهش تنفس، فتوسنتز و تعرق می‌شود که در نهایت دسترسی و امنیت غذا را در چنین مناطقی به خطر می‌اندازد.

همه این اختلالات مربوط به آب و هوا نه تنها تأثیرات شدیدی بر الگوهای توزیع مواد غذایی، بلکه بر کیفیت و دسترسی آن نیز خواهد داشت. نه تنها این، بلکه نگرانی‌های بشردوستانه را نیز به دنبال خواهد داشت زیرا امنیت غذایی عمیقاً با سلامت عمومی عجین شده است و یک چرخه معیوب از گرسنگی، بیماری‌ها و جنایت ایجاد می‌کند. فائو گزارش می دهد که افزایش سطح گرسنگی در جهان از سال 2014 به طور مداوم در حال افزایش است و افزایش تعداد افراد مبتلا به سوء تغذیه از 804 میلیون نفر در سال 2016 به 824 میلیون در سال 2017 مشاهده شده است. ) تا سال 2030، ریشه کن کردن گرسنگی هنوز دشوار است. بنابراین، اجرا و انطباق با اقدامات/سیاست‌ها برای کاهش اثرات ناشی از تغییرات آب و هوایی ضروری است. این را می توان با اتخاذ سیستم کشاورزی هوشمند آب و هوایی که در راستای چشم انداز فائو در مورد اهداف کشاورزی و غذای پایدار است به دست آورد. این شامل توسعه گونه‌های انعطاف‌پذیر از محصولات زراعی است که می‌توانند تنش‌های ناگهانی دما و بارندگی را تحمل کنند، اجرای روش‌های کشاورزی زیستی و پایدار، به‌عنوان مثال، استفاده از کودهای زیستی/بیواکولانت‌ها با استفاده از ریزوباکتری‌های محرک رشد گیاهان متحمل (PGPR) و متابولیت‌های آنها و سایر روش‌های کشاورزی ارگانیک. به منظور ارتقای عملکرد محصولات زراعی در محیط های شدید به روشی جامع و پایدار. استفاده از کودهای زیستی و آفت کش ها باعث کاهش اتکا به کودهای شیمیایی و آفت کش ها می شود. این امر منجر به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و کاهش سطح آلودگی خاک، آب و هوا می شود. همچنین تغییر در ارقام زراعی، زمان کاشت و تکنیک‌های کشت (مانند سیستم‌های کشت مخلوط) برای ایجاد دوام بیشتر محصولات در حوادث شدید باید در نظر گرفته شود. احیای اراضی حاشیه ای و تخریب شده با استفاده از محصولات مقاوم، با جنگل کاری یا استفاده از میکروب های مفید خاک نه تنها منجر به افزایش بهره وری کشاورزی می شود، بلکه به مبارزه با تغییرات آب و هوایی نیز کمک می کند. اراضی حاشیه ای یا تحت تاثیر خشکسالی با مواد آلی بسیار کم و زیست توده میکروبی خاک مشخص می شود. بر اساس کنوانسیون سازمان ملل متحد برای مبارزه با بیهودگی (UNCCD) “احیای خاک اکوسیستم های تخریب شده پتانسیل ذخیره سالانه تا 3 میلیارد تن کربن را دارد”. فیتو یا ریزورپالایی چنین خاکهایی باعث افزایش مواد آلی می شود که منجر به افزایش CO2 می شود₂ تثبیت در خاک خاک و اقیانوس بزرگترین غرق از شرکت هستند ₂بنابراین، با افزایش ماده آلی خاک و افزایش متعاقب آن در عملکرد یا کاشت محصولات چند ساله یا از طریق برنامه ریزی کشاورزی-جنگل می تواند منجر به کاهش سطح گازهای گلخانه ای، کمک به مبارزه با تغییرات اقلیمی و به طور همزمان در احیای زمین های حاشیه ای یا تخریب شده شود. علاوه بر این، جمع‌آوری داده‌های گسترده و آزمایش‌های میدانی برای ارزیابی تأثیر شرایط آب و هوایی غالب در مناطق مختلف کشاورزی-اکولوژیکی می‌تواند به طراحی استراتژی‌های آینده از طریق شبیه‌سازی محاسباتی کمک کند. سنجش از دور و تصویربرداری ماهواره‌ای نیز می‌تواند به پیش‌بینی‌های آتی برای اکوسیستم‌های کشاورزی آسیب‌پذیر و پیشنهاد اقدامات اصلاحی با درگیر کردن رویکرد چند رشته‌ای کمک کند. این همچنین می‌تواند به پاسخ‌ها کمک کند، آمادگی و برنامه ریزی برای مدیریت اکوسیستم های کشاورزی در برابر حوادث شدید مانند کم آبی، امواج گرما، سیل و غیره. اتصال و حساس کردن کشاورزان به فناوری‌ها و فعالیت‌های پایدار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است، زیرا آنها هستند که می‌توانند نقش عمده‌ای در اجرای اهداف اکولوژیکی داشته باشند. اجرای سیاست ها و چارچوب ها در سطوح جهانی، ملی و منطقه ای از اهمیت بالایی برخوردار است. برای این کار ما باید به جای سیاست گذاری در سطوح ایالتی یا ملی، متحد عمل کنیم. سیاست های بین المللی در مورد تغییرات آب و هوا و کشاورزی نیاز به زمان دارند، اما اجرا باید در سطح زمین انجام شود. کشاورزی هوشمند اقلیم نیز یک نیاز مهم برای افزایش عملکرد و کیفیت تولید است. تغییرات آب و هوایی و کشاورزی به شدت با هم مرتبط هستند. واضح است که سرعت سریع تغییرات اقلیمی تأثیر گسترده ای بر اکوسیستم های کشاورزی و بهره وری آنها خواهد داشت. از این رو زمان آن فرا رسیده است که خود را برای چالش های پیش رو آماده کنیم تا با تأثیر تغییرات آب و هوا مبارزه کنیم و امنیت غذایی نه تنها برای انسان ها بلکه سایر موجودات زنده را نیز تضمین کنیم. همچنین تلاش مجله “Environmental Sustainability” برای گزارش استراتژی های سبز برای مبارزه با تغییرات آب و هوا و افزایش تولید محصولات کشاورزی از طریق روش های پایدار است.