甲烷是反芻動物消化食物時的天然副產物，主要透過氣體排放被釋放到大氣中。在美國，牛所呼出的甲烷常被錯誤的描述為腸胃脹氣並被大肆的嘲諷其在氣候變化中的影響。美國賓夕法尼亞州立大學最近發表的一項研究(一系列物質研究的其中一份)指出，3-硝基氧丙醇(3-Nitrooxypropanol，3-NOP)這種化合物，能夠抑制牛的瘤胃(牛的第一個胃)中生成甲烷最後階段對於合成來說十分重要的酵素作用，所以餵食添加3-NOP的飼料，牛體內的甲烷生產量會受到抑制，與實驗對照組相比，攝食添加3-NOP飼料的母牛每天甲烷產量減少21％、排放量減少26％、排放強度降低25％。除了研究3-NOP對腸內甲烷排放量的影響外，科學家們還研究了3-NOP對乳牛的瘤胃發酵、分泌乳汁的能力、產出牛奶的風味和牛隻卵巢週期恢復的影響。在過去的實驗中已經嘗試了許多方法，包括精油、奧勒岡葉(Origanum vulgare，常撒在披薩上，又名披薩草)和海藻，這些添加物都沒辦法產生明顯的效用，而3-NOP是唯一一種能顯著降低牛的腸內甲烷生成並且對牛奶產量或品質沒有嚴重影響的物質，不但不影響乳牛的泌乳能力，實際上還提高了單位泌乳量的飼料使用效率，而用含3-NOP飼料所餵養的牛所產出的牛奶和加工製成起司的口感風味並不受添加物的影響而有明顯改變。這幾篇完成於賓夕法尼亞州立大學的研究被認為是在美國或是世界上其他國家允許3-NOP作為飼料添加物最關鍵的因素。【延伸閱讀】豬隻的益生菌研究有新的突破 　　研究人員指出3-NOP化合物相當經濟實惠，因此農民可以負擔得起。而調查於美國、紐西蘭和荷蘭的消費者洞察研究報告顯示，民眾相當支持實施3-NOP作為牛隻飼料添加物。目前荷蘭帝斯曼公司（DSM）已獲得3-NOP的專利，並已經向歐洲監管機構申請授權出售該化合物作為牛隻飼料添加劑。該公司希望在2021年初在歐盟推出該產品，然後於巴西，澳洲，紐西蘭和加拿大等地註冊使用。

隨著氣候變化加劇，目前植物育種所遇到困境與挑戰越趨嚴重。為了鑑定影響穀物產量和逆境脅迫耐受性的基因，研究人員需要精確分析每個小麥麥穗上的穀物組成成分。然而目前蒐集的實驗數據多半是透過從田野中的穀物脫粒機獲得，但這種方法往往會造成小麥的損毀或缺失，而另一種方式是透過人工在溫室裡手動脫粒和測量數據，不但耗時費力而且費用昂貴。【延伸閱讀】透過電腦視覺系統提升不孕昆蟲技術的害蟲防治功效 　　來自澳洲阿德萊德大學農業、食品和葡萄酒學院與德國弗勞恩霍夫集成電路研究所X射線技術發展中心的科學家們，開發出一種電腦斷層掃描（computed tomography，CT）方法，除了比起傳統方法更加省時省力，甚至可以提供更微小的精確數據，分析以人力來操作困難且費時的性狀特徵，像是麥穗上的麥粒尺寸、形態學上的區別和重量的差異，而這些特徵當小麥在不同生長時間點出現環境壓力時就會產生相對應的變化。例如在先前的研究中已經觀察到經歷乾旱和熱逆境脅迫會引起某些類型的種子在形態上的改變。更重要的是，這種方法可以實現完全自動化，能夠在短時間內大量比對遺傳性狀不同的小麥，意味著將能夠透過大規模篩檢、分析穀物完成遺傳研究並訂定育種計劃，而這些實驗數據對於能夠確定小麥基因組區域和抗逆境脅迫機制的運作模式非常重要，從而加快能適應氣候變遷的植物育種過程。

近岸的海帶可提供魚類食物和庇護場地所並保護海岸線免受海浪破壞且對於生活在海岸線的居民很重要，如提供石斑魚、海膽漁業和海帶魚業的苗圃棲地。事實上，由於很難找到長達35年的海洋生物學數據，加上海上作業具高危險性和昂貴費用，如需要專業潛水員，因此利用其他領域的技術應用於海洋科學可了解氣候變遷如何影響人口及海帶生長，進而改進研究成果。 　　Landsat計畫是NASA和美國地質調查局自1975年共同合作收集地球表面的數據，直至近期才應用於海帶監測。俄勒岡州立大學 (OSU) 的研究首次使用含有35年Landsat衛星數據，其顯著地擴大了有關氣候變化如何影響海帶的數據庫。海洋生物學家薩拉·漢密爾頓表示海帶基本上屬於適合於冷水的物種，因此氣候變遷對易導致全世界大部分海帶物種數量減少，此現象即可從北美太平洋海岸，特別是北加州地區觀察得到。在俄勒岡沿海地區，多數海帶生長於該州的南方1/3處，其中大部分分佈在五個不同的珊瑚礁中。根據多年的調查資料顯示，三個珊瑚礁海帶種群保持在正常水平，另一個珊瑚礁在過去15年其種群數量很低，最後一個則是在過去20年中已轉變成規模較小且多樣性較低的種群。從記載數十年的Landsat影像中可發現海帶像是在淺海中的具有冠層的森林，其冠層面積每年都可能發生很大變化，並且不同珊瑚礁間的長期海帶種群趨勢也不同。如在黃金海灘附近的Rogue暗礁顯示2018年海帶的數量較過去35年任何時候都要多。【延伸閱讀】遙測技術應用於玉米田的氮肥管理 　　過去，針對多年生海帶—Macrocystis pyrifera的研究表明冬季巨浪對於其海藻種群有負面影響，然而，Landsat衛星影像發現令人驚訝的新發現: 一年生巨型海帶—Nereocystis luetkeana，也稱公牛海帶，他們約有30屬，雖然看起來像植物，但事實上其為與藻類有關的異藻，其中最引人注意的是夏季溫水及冬天巨浪對公牛海帶而言並非壞處，該研究發表於生態學期刊。然而，在2014年時，一場海洋熱浪促使紫海膽大量繁殖進而重創北加州海岸公牛海帶的數量，即使運用跨領域技術，尚未找出2014年後其他影響海帶種群損失的證據。因此，在人們獲得重要的基本環境資源時，也須了解資源是如何變化，以及這些變化是如何影響較為弱勢的人們，若改變一種物種或改變一個地理區域，將會出現一系列全新的因子並需要更多的研究佐證。

根據聯合國統計，2050年全球人口將成長將近至100億。為了避免糧食不足之危機，必須提高農業生產率。 　　日本京都立命館大學古氣候學家中川毅(Takeshi Nakagawa)教授表示：「農業在面對氣候變遷時，有著脆弱的致命傷」，的確，氣候變化過於劇烈的話，將難以穩定的收成。  　　但是，為何古氣候學家會發出這樣的警告呢？其論述是來在自古氣候學的知識及見解中，已經有了「地球氣候變化史」背景。 為何農業能遍及世界各地？ 　　日本福井縣若狹町有一處水月湖，自數十萬年前的遠古時代以來，其湖內有被稱為「年紋〔1〕」的沉積物，每年一次薄薄地堆積著。 由於水月湖周圍不容易受干擾的環境，年紋才能維持原狀一直殘留到現在。  中川教授分析年紋中所含植物的化石，揭開了存在於地球的氣候史 　　中川教授論述：根據考古學的知識及見解，大約1萬1千年前農業耕作在世界上開始普及，這也與地球的冰河時期結束後，氣候開始變暖的時間一致。 　　在異常氣候或有自然災害的年份，沉積物的顏色差異，可直接由目視判斷，因此，農業能夠普及的重要因素，被簡單地認為就是因為「平均氣溫上升」所致。 然而，此種推論並不能解釋，冰河時期溫暖的低緯度地區，農業耕作為何尚未普及。 　　中川教授逐一調查年紋之後，發現除了溫度差異之外，冰河期與溫暖期之間也存在的巨大差異——氣候穩定性。由於冰河時期氣候變動頻繁，其變動幅度也很大，因此明言，這就是「劇烈震盪」的氣候。 　　中川教授表示：「兩者相較，自溫暖期開始，期間氣候一直很穩定，因此推論，氣候的穩定，很可能是農業能夠普及的決定性因素」。 　　尤其是冰河時期的最後幾年，水月湖的平均溫度跳升了2-3度。 實際上，該數字和聯合國跨政府氣候變化專門委員會(IPCC)所預測的，在未來100年的上升幅度很接近（最低2°C，最高4°C前後）。也就意謂著，未來100年內氣溫上升的幅度，可能會再發生和大約12,000年前所自然發生的「暖化」相同。 　　透過年紋分析，過往暖化可能發生在短暫的一年至三年間。而IPCC預測未來全球溫度將上升2至4℃，但這不一定是氣候變遷最壞的情況。 　　中川教授也解釋：「IPCC所預測的背後意涵，與12,000年前完全不同的氣候狀況，也可能在100年後再次面對。」 　　我們不能完全否定，未來的氣候是否會如冰河期那樣劇烈變化的可能性。倘若真如上述，在溫暖而穩定的氣候中發展起來的農業，能夠適應氣候變化到何種程度呢？【延伸閱讀】漁民尋求新武器來對抗因為氣候變遷而大量出現的寄生蟲 發現地球上最複雜結構的酵素、解開植物生長的奧秘 　　農業因應氣候變化的方式之一即為縮短生長期程，因此，對於植物生長機制(構造及原理)的理解是不可或缺的。植物並沒有像動物一樣的骨骼，為何植物卻能在抗重力的情況下往高處生長呢？ 　　日本立命館大學生命科學院石水毅(Takeshi Ishimizu)教授：「那是因為植物有細胞壁。」 　　根據石水毅教授的說法，在細胞壁上具有可以牢固地維持植物結構的骨骼功能，和具有可以將細胞彼此附著的黏膠(paste)功能，這兩者都是植物生長所不可或缺的。 　　黏膠功能的基底，是佔細胞壁30％的所謂果膠(pectin)成分，因為該成分可用於增加食品的黏稠度，在市售的果醬和速成甜品上也被使用。在我們的生活上普遍應用，與植物生長同樣不可或缺的果膠，其生成過程，到近年仍完全不知。石水教授道：「果膠可說是在地球上最複雜的構造。」 　　石水教授認為：因為很難找到生成果膠的酵素。所以，如果能解開果膠的生成過程，對於農作物的生長促進技術也能有所貢獻。 　　石水教授的研究團隊花了六年時間開發可發現生成果膠酵素的方法；其次，也研究了果膠的合成量與植物生長速度之間的關聯性，得知生成果膠的酵素越多，植物的生長越快。 　　石水教授道：「倘若將來能控制果膠的合成，也就有控制植物生長速度的可能性。」 　　石水教授的下一個任務，是探究果膠生成酵素的編碼遺傳基因。他在阿拉伯芥〔2〕中研究了超過27,000個基因，並在五年內成功鑑定出RRT1基因。 研究自開始至今已以花費了11年的歲月，是世界上第一個發現果膠生成酵素的遺傳基因 　　石水教授提及：「依據果膠生成酵素的遺傳基因RRT1的發現，就能解釋為何果膠具有很精妙而類似植物的特性；將此遺傳基因RRT1的存在與否及存在數量作為指標，來選擇快速成長的植物，也希望這些發現可成為鏈結未來農業。」 　　農業支撐人類的生存。然而，在全球暖化和人口的快速增長的背景下，人們正期望著農業創新。作為來自日本的研究，如何為未來的農業有所貢獻，並改變農地田野的景觀。 　　對於100年後的農業，我們都有著高度期盼。 註1：所謂「年紋」，是可以用來推測年代歷史的條紋狀痕跡，其日文原文稱為「年縞」，而樹木上的「年輪」則是以類似圓形輪狀呈現。 註2：阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)，又名擬南芥、阿拉伯草，是第一個基因組被完整測序的植物。它是理解許多植物性狀的一種流行的分子生物學工具。

小麥赤黴病（Fusarium head blight）是由禾穀鐮刀菌（Fusarium graminearum ）所引發的一種會影響穀物發育的真菌植物疾病，每年造成加拿大穀類作物（例如：大麥，小麥和燕麥）數百萬美元的損失，隨著氣候變遷和密集耕作方式的影響，其散佈範圍遍及加拿大草原三省。染病穀物會產生黴菌毒素，像是脫氧雪腐鐮孢烯醇毒素（deoxynivalenol, DON，俗稱嘔吐毒素）並不適合人類或動物食用，而且感染的穀物不論是品質或重量都會受影響降低，嚴重的情況下會將農作物的市場價值歸零。動物若食用含有大量DON的飼料則可能造成生長遲緩，免疫力和生育能力的降低，最壞的情況下還可能導致死亡，而對人類來說食用含黴菌毒素的食物也可能對健康造成長期影響。 　　由於像是DON這類的黴菌毒素在輾磨、烘烤和製造麥芽等加工過程中並不會被破壞，而加拿大法規訂定了在食品和飼料中黴菌毒素的最高濃度含量界線，若是超過了規定限制，所製造的產品將被禁止銷售，因此找出能測量感染穀物中DON濃度的方法變得至關重要。【延伸閱讀】高蛋白質玉米也能抵抗雜草寄生，穩定糧食安全 　　美國疾病預防控制中心（CDC）的研究人員們想出了一種新方法來檢測DON，使用乙腈（Acetonitrile，又稱氰基甲烷，是一種化學溶劑）一步萃取黴菌毒素，然後置於質譜儀中辨識和量化，相較於其他方法能省去分離化合物的冗長過程降低檢測成本，同時提高靈敏度和準確性。原先每個樣品需要20分鐘來萃取分析，現在能縮短至2分鐘內完成，這對於需要大量檢測時非常有幫助，為育種者提供了一種更有效的方式來篩選DON較少的穀類品系，同時幫助業者辨別是否應該將穀物加工為食物或動物飼料，減少不必要的損失。

隨著全球暖化以及養殖魚場的普遍，海中寄生蟲的數量正在不斷增加。挪威的養殖漁業（幾乎全是鮭魚）在2017年的產值高達70億歐元，超過整個歐盟的總和，而海蝨（Caligidae）以鮭魚的皮膚、黏液和肌肉為食，對養殖業者的生計造成很大的危害。在過去，漁民經常使用化學藥劑來清除魚類身上的有害生物，但效果正在逐漸減弱，他們同時也擔心這些方法會對周遭野生動植物和魚類出現不好的影響。據統計，挪威約有20％的養殖鮭魚死於寄生蟲寄生，但其中只有5％的魚直接被寄生蟲殺死，有10％至15％則是死於化學治療過程的緊迫壓力。 　　為了解決這個問題，挪威的Seafarm Development公司透過名為Seafarm Pulse Guard的計畫開發出一個網子，能覆蓋養殖箱網並發出電磁脈衝殺死海蝨幼蟲，該技術已透過實地試驗，證實能去除60％至80％的幼蟲，但網子的使用還必須配合其他的養殖策略才能有效防治。其中一項是將鮭魚幼苗養到500克重時再放入養殖箱網（舊有方式通常為100克即放入養殖箱網），魚苗在這種尺寸下對海蝨的抵抗能力更強，或者將養殖箱網置於開放海域，當受到強烈海流和暴風雨侵襲時，寄生蟲很難在魚群之間跳躍移動，又或是將魚苗養殖在寄生蟲無法存活的深層海域。 　　挪威祭出了嚴格的養殖管理法規，並提供資金做為新技術和戰略的研究經費，試圖控制有害生物的擴散。養殖業者必須每週計算魚類身上的寄生蟲數量，若是每條成年鮭魚身上的雌海蝨多於平均值（0.5隻），則必須在18個月內採取適當的治療方法以控制並減少寄生蟲的數量，且無法達成則必須減少漁場的養殖噸數以作為管制，反之若能有效進行管控則將獲得擴大漁場規模的經營許可。Seafarm Development公司負責人表示，鮭魚養殖者在每公斤鮭魚上處理海蝨問題的花費約莫0.5歐元至0.8歐元，若要保持漁場永續發展，防治價格應該在落在0.1歐元左右。【延伸閱讀】最新研究顯示全木收穫的伐採作業模式不影響林業永續利用 　　除了Seafarm Development公司外，還有其他人致力於對抗寄生蟲的研究，西班牙皇家研究所負責人正與一個名為ParaFish Control的計畫合作，該計畫已對寄生蟲的基因組進行了定序，為研究人員在未來幾年內的研究提供重要訊息，並加速藥物開發時程。計畫同時也研究抗蟲疫苗，此外，還開發了可以加入飼料中的產品，讓魚類對害蟲的抵抗力更強。

根據奧塔哥大學在2020年1月發表的一項新研究，在紐西蘭，若提高以蔬食為主的飲食比例，將可大幅度減少溫室氣體的排放，也能大大改善人口健康，並且在未來幾十年裡為醫療系統省下數十億美元。 　　研究團隊根據紐西蘭的風土民情，考量每種食物的「生命週期」重要部分，包含：生產、加工、運輸、包裝、倉儲、分銷、冷藏需求以及超市間接費用等，建立了一個紐西蘭限定的食物溫室氣體排放數據庫，並且運用該數據庫來模擬各種飲食情境產生對氣候、健康和醫療系統的成本影響。 　　其中一名環境健康領域資深講師說明，該研究結果顯示，在紐西蘭各食物之間的溫室氣體排放量差異很大，而且動物性食品（尤其是紅肉和加工肉類）對氣候的影響往往要比蔬菜、水果、豆類和全穀類等全植物性食品大得多。但幸運的是，有益健康的食物恰恰也是氣候友善的食物，具有健康風險的食物反而造成氣候汙染。 　　研究報告最後還說明了，根據人口飲食型態轉變程度，每年將可減少飲食相關的溫室氣體排放量4％至42％，為健康帶來1至150萬質量調整壽命年（Quality-adjusted Life Years），並在醫療系統為現在的紐西蘭人民一生省下14到200億紐幣的支出。同時該分析還顯示出，如果紐西蘭的成年人若能同時選擇蔬果飲食並且不浪費，就能減少相當於59%輕乘用車的年度溫室氣體排放量。【延伸閱讀】協助微生物相分析與機能性開發的新平台 　　該團隊首席研究員表示，隨者模擬的飲食方案趨以植物為基礎，將會對氣候更加友善，甚者以植物替代品取代肉類、海鮮、雞蛋和乳製品，並遵守減少食物浪費的要求，這三種元素就可以帶來最大效益，但前提是人們願意改變飲食習慣，當所有人都一起改變時，這樣的願景就可以實現。 　　透過這些發現，他們認為應該促使國家採取政策行動，包括修訂紐西蘭的飲食指南，公布氣候友善食物的清單。同時，研究人員還主張實施其他政策工具，例如定價策略、標籤計劃以及公共機構的食品採購指南。對全球而言，則需要精心設計不加劇氣候危機與非傳染性疾病負擔的全球糧食系統之公共政策。

隨著氣候變遷對全世界的影響逐漸增加，開發能減少化石燃料排放或增加碳固定的方式已成為各地重要政策實行方向。因為樹木在光合作用過程中會將空氣中的碳固定於樹幹中，人工造林和促進現有森林恢復是強化陸地固碳和緩解氣候變遷的主要策略。物種豐富的天然林相較於樹種單一的短週期性的人工林具有更高的固碳優勢，但尚不清楚長期存在的（商業性或非商業性）人工林與天然林之間碳捕獲和儲存的速率差異。 　　哥倫比亞大學(Columbia University) 則針對印度西高止山脈的森林進行研究，當地有天然林和造林相關的保護法，禁止從保護區內的單一優勢人工林和天然林中提取木材。研究人員比較了這兩種森林分別在潮濕和乾燥氣候下，捕獲和儲存碳的能力。【延伸閱讀】符合永續性的固碳系統 　　研究發現，柚木（Tectona grandis）和桉樹（Eucalyptus spp.）人工林的碳儲存量比天然常綠林低30-50％，但與潮濕落葉林的差異不大。人工林在濕季的平均碳捕獲率比天然林高4-9％，但在2000-2018年的旱季，人工林的碳捕獲率卻低了29％。由以上結果顯示，即使在某些情形下人工林的碳捕獲速率可以與某些天然林媲美，但人工林仍無法達到天然林的長期穩定性，尤其是在乾旱和其他氣候擾動加劇的情況下。 　　許多國際活動包含Bonn Challenge和Paris Climate Accord都希望促進森林的覆蓋率，以緩和暖化危機。雖然印度政府已投入大量資源恢復天然林，但在2015年至2018年間重新造林的地區中，仍有一半以上是種植五種或少於五種樹種的人工林。在植樹造林計畫中只關注少數樹種可能更為容易，但若需要提高固碳效果，還是得要促進生物多樣性的保護。相關研究發表於<Environmental Research Letters>。

根據美國農業部的數據顯示，美國人丟棄高達40％的食物，每年價值約2,000億美元。基於環境永續發展與資源循環利用的理念，需要尋找其他方式處理被丟棄的食物。部分科學家則將目標放在生質能源的轉化，運用微生物的力量將食物殘渣(也就是生物質)轉化成氫氣、醇類或其他乾淨的燃料，燃燒後只會產生水和二氧化碳。透過這樣的方式，能促進丟棄食物的利用效率，燃燒生質能源也能避免釋放額外的二氧化碳到大氣當中，延緩溫室效應。 　　美國普渡大學（Purdue University）的研究人員則採用了一種簡單的新方法，可以幫助減少浪費的食物量，並提供另一種可再生的乾淨能源。這種新方法使用酵母菌分解食物殘渣以純化氫氣，以最少的預處理步驟重複使用食物垃圾。將食物絞碎後放入發酵反應槽中，再使用專門技術，大約經過18-24小時內就可產生氫氣，比起其他方法所需的時間要快得多；且與現有方法相比，從食物廢棄物中轉化氫氣的效率提高達20％-25％，並免除爆炸的風險。另外，此方法也易與太陽能技術結合，形成獨立的能量來源，供給農業和運輸業應用。【延伸閱讀】把水果副產物穿戴在身上的新利用方式 　　目前團隊正透過普渡研究基金會技術商業化辦公室(Purdue Research Foundation Office of Technology Commercialization)申請專利，雖然以這種生產再生性能源的方式能適當地利用即將被丟棄的廢棄物，但仍需盡量減少食物浪費，才是真正珍惜資源的最佳作法。

許多作物在開花期需要依靠風力、雨水或動物幫助完成授粉，才能達到一定的產量，維持農民收益。然而，受到氣候變遷、農藥過度施用等影響，蜂群數量正在逐漸下降，也連帶影響蟲媒作物產量，威脅全球糧食安全。部分農民只好額外採用人工授粉的方式以確保後續產量的穩定，而針對大規模種植的商業化作物，則需要更有效率的人工授粉方式。 　　現在，以色列公司Edete則建立了一個點到點的授粉服務（APaS），系統模仿蜜蜂的授粉行為，具有收集和散布花粉兩大部分。首先在花粉收集方面，Edete用機械方法收集花朵，並分離出花粉，再使用專門技術將具有活性、可發芽的花粉保存一年以上，進而解決了作物開花期不同步的問題，以此確保開花期不同的商業品種都有辦法進行良好的授粉，保證提升農作物產量。 　　在散布花粉方面，於作物開花期間，將儲存好的花粉裝入Edete專用的高效人工授粉機中，機器會將乾燥花粉散布在樹木上。公司的第三代授粉機使用光學雷達(light detection and ranging，LIDAR)感測樹的輪廓，並使用演算法盡量接近目標樹木。Edete的授粉機無論在白天或夜晚的任何溫度下都可以進行操作，能夠快速、完整地散布花粉到範圍內的盛開花朵上，目前以於現場測試中提升了杏仁的產量。【延伸閱讀】2025年的日本政府是否能讓所有農戶數據化？ 　　根據估計，至2050年世界人口會增加到九十多億，因應逐漸增長的糧食需求十分重要。目前Edete 已在以色列和澳洲建立了花粉生產設施，並與杏仁市場的主要生產者建立了合作關係，未來也將試圖為落葉果樹授粉，幫助提高梨子、蘋果、櫻桃，杏子等其他作物的產量，防止糧食短缺的危機。

雖然氣溫會影響人所感受到的冷暖程度，但在相同氣溫下，若空氣濕度高，則人們更容易覺得熱，需要仰賴空調等維持舒適度。若能開發降低空氣濕度且較不耗能的相關技術，就能有效減少空調的使用。此外，未來20年，全球能源總消耗量預計將從30％增加到50％，為了促進環境永續發展，需要能開發太陽能、水利、地熱、風力等天然資源作為能量來源，以取代石化燃料。 　　新加坡國立大學(National University of Singapore) 的研究人員則採用光活性材料和超吸濕性水凝膠組合成人造光合作用裝置（artificial photosynthetic device）也稱為光電化學反應系統(Photo-electrochemical)，能夠像植物一樣，以光和水產生能量。其中含有鋅和鈷的水凝膠可從潮濕的空氣中收集超過其重量四倍的水，光陽極則由鐵電半導體雜合物(ferroelectric-semiconductor hybrid)構成，在10mW/cm2的光照下將吸收的水氧化並產生0.4mA/cm2的電流，能量可傳送到太陽能電池儲存，而水凝膠則可持續從空氣中吸收水分補充，以維持能量生成，整套設備可降低12%的相對濕度，與商用空調相比更易於安裝、攜帶，且運作成本更低。【延伸閱讀】法國生物性廢棄物在隔熱材料領域中找到第二生命 　　目前氣候變遷與人口增加仍在持續，人們通常在空調設備上耗費大量金錢以維持舒適性，對空調的降溫需求也不斷增加，這也將導致能源消耗提升。此設備的低成本及高移動性更能與風扇結合使用，幫助降低空氣中的相對濕度，效果優於市售的乾燥劑，進而改善環境的熱舒適性並減少對空調的依賴，帶來潛在的能源和金錢效益。相關研究發表於<Joule>。

人類燃燒化石燃料後所排放的二氧化碳約有三分之一被海洋吸收，導致海水的pH值下降，也就是海洋酸化。目前的海洋的酸化速度非常快，在這樣的環境下，貽貝、牡蠣和某些藻類難以產生堅硬的碳酸鈣殼。在2016年的一項研究中，芝加哥微生物學中心共同主任Cathy Pfister博士表示，在西北太平洋地區收集的貽貝殼平均比1970年代薄32％。另外，海洋酸化也可能使得雙殼動物的幼蟲發育異常，影響海洋生態的發展，為了更加了解海洋酸化對海洋物種的影響，芝加哥大學(University of Chicago)利用地中海貽貝（Mytilus galloprovincialis）作為觀察對象，探討酸化環境對其族群的影響。【延伸閱讀】海洋暖化危機—食物網弱化 　　2017年研究人員於法國採集了地中海貽貝，並以12隻雌性個體和16隻雄性個體雜交以作為起始種群，以確保遺傳多樣性(總共192種遺傳組合)。他們將幼蟲分為兩組，一組是在正常環境(pH值為8.1)的海水中發育；另一組是在pH值為7.4的海水中發育，此pH值實際上低於目前野外環境。目前全球海洋平均pH值約為8.0；在部分地區的pH值可能會達到7.7。而實驗中採用的 pH值則是比未來100年預測的全球海水pH值平均下降幅度更低，但卻是本世紀末前沿海棲地的海洋物種可能會遇到的情況。 　　研究人員將貽貝幼蟲放在桶中飼養，並定時測量殼的大小並分析存活幼蟲的遺傳組成，發現在低pH值環境中具有很強的選擇特徵，顯示能在此環境成功適應的貽貝中產生了獨特的遺傳變異。此外，在低pH環境中飼養的貽貝殼比在正常pH環境中生長的殼小，但是在兩種條件下生長的貽貝總存活率相同，表示貽貝具有能力適應更加惡劣的生存環境，這在氣候變遷持續推進的情況下似乎是好消息。但作者指出，pH值只是影響環境的其中一個變因；雖然某些物種能夠因應pH值急劇下降的環境，但若伴隨鹽度或溫度的大幅改變，這些物種就不一定能持續存活。 　　地中海貽貝是提供全球食物來源的貽貝物種之一，根據此項研究結果可以看出保護水產的遺傳多樣性非常重要，因為基因庫中似乎已經具有適應近期海洋酸化的能力。相關研究發表於<bioRxiv>。

氣候變遷和環境惡化正在威脅全世界，面對這樣的挑戰，歐洲需要新的成長戰略，將歐盟轉變為現代、節約資源和具競爭性的經濟體。過去歐盟在促進經濟發展的同時，對於減少溫室氣體排放也有良好的成效。2018年的溫室氣體排放量比1990年降低了23％，而歐盟的國內生產總值也增加了61％。但是，直到達成環境永續的願景前還有許多工作，歐盟正在引領綠色和包容性經濟的發展。 　　歐盟執委會主席Ursula von der Leyen表示：「《歐洲綠色協議(European Green Deal) 》是新的成長戰略，其中說明如何改變生活、工作、生產和消費方式，進而使我們的生活變得更加健康，並促進產業創新，我們都可以參與過程並從機會中受益，未來將採取迅速行動以促進歐盟經濟成為全球領導先驅。我們決定為了地球上所有生命的利益而成功達成，並通過向世界上其他地方展示如何達成永續發展和維持競爭力，更能說服其他國家與我們一起前進。」 　　執行副總裁Frans Timmermans補充說：「我們的氣候與環境正處於緊急狀態，《歐洲綠色協議》是通過改變我們的經濟模式來改善人民的健康和福祉。計畫闡明如何減少溫室氣體排放、恢復自然環境健康、保護野生動植物、創造新的經濟機會以及改善公民生活品質。在這之中每個人都可以發揮重要作用，每個產業和國家都將成為轉變的一部分。此外，我們的責任是確認過程的公正性，在執行《歐洲綠色協議》時沒有任何人被落下。」 　　《歐洲綠色協議》說明了藍圖，其中包括通過採取乾淨、循環經濟，並阻止氣候變遷，緩解生物多樣性喪失和減少污染等措施來提高資源的有效利用。其中概述了所需的投資和可用的融資工具，且涵蓋了所有經濟領域，特別是交通、能源、農業、建築、鋼鐵、水泥、ICT、紡織和化工等產業。【延伸閱讀】印度內閣批准2018國家生物燃料政策 　　為了在2050年成為世界上第一個氣候中和(climate neutrality)大陸，歐盟委員會將在100天之內提出第一部《歐洲氣候法(European Climate Law)》。為了實現在氣候和環境方面的遠大目標，委員會還將提出《 2030年生物多樣性戰略(Biodiversity Strategy for 2030)》，新的《工業戰略和循環經濟行動計畫(Industrial Strategy and Circular Economy Action Plan)》，《從農場到餐桌的永續食品戰略(Farm to Fork Strategy)》以及對無污染歐洲的建議等，這些工作將立即啟動以達到歐洲2030年的排放目標，並為2050年目標鋪路。 　　欲達到《歐洲綠色協議》的目標將需要大量投資，若要達成2030年氣候和能源目標，預估每年需要追加2,600億歐元的資金，約佔2018年GDP的1.5％。這項投資將需要動員公、私部門，歐盟委員會將在2020年初提出一項投資計畫，以幫助滿足投資需求。未來，歐盟也將繼續在聯合國《生物多樣性和氣候公約》中促進其環境目標和標準，並強化綠色外交，利用G7、G20、國際公約和雙邊關係勸說其他國家共同努力。歐盟還將使用貿易政策來確保永續性，並將與巴爾幹半島和非洲的鄰近國家建立夥伴關係，以幫助這些地區度過永續化進程。

主題1：病蟲害防治 《研發同等藥劑效果之稻種溫湯消毒》 　　由東京農工大學、富山縣、佐竹株式會社、秋田縣立大學與信州大學共同研發種子消毒技術。此項技術發現預先乾燥水稻種子，可強化水稻高抗耐溫性。透過比平常高5℃的條件下溫湯消毒，仍可維持發芽能力，甚至具有發揮抗水稻徒長病、稲熱病、幼苗立枯病、水稻白葉枯病之化學合成農藥之同等效果。 　　其研究成果顯示，此項技術有效於抗藥性之病菌，同時可減少農藥的使用，有助於友善環境。 主題2：智慧農業 《輕鬆可得！配水管理系統—ICT自動化管理大幅降低勞力與費用》 　　農研機構利用ICT技術，研發供水路到水田的最佳農業配水管理系統。此項配水管理系統可因應所需的水量，讓水泵出力最佳化，省去人員管理作業程序，達到節省勞力之效益，同時可降低電費等管理費用，以及降低水資源浪費問題。 主題3：病蟲害防治 《蝙蝠的超音波防止飛蛾侵入，達成草莓溫室九成防治效果》 　　由農研機構、東北學院大學和JRCS公司(Just Right Customer Solution)利用飛蛾討厭蝙蝠所發出的超音波的特質，研發出模擬蝙蝠人工超音波驅離飛蛾之裝置。 　　此裝置針對草莓溫室側窗所設計。超音波功能主要利用飛蛾日沒前到清晨這段出沒時間開啟，大幅降低溫室類飛蛾侵入，成功抑制九成以上的蛾類飛蛾產卵，並有效控制農藥使用量，達到有效病蟲害蟲管理。 主題4：智慧農業 《利用AI人工智慧技術可提前預測三週後果菜類生產量，強化栽培環境改善與穩定交易，有助於農民所得提升》 　　高知縣、富士通、Nextremer公司研發可由智慧手機資訊共享的「高知縣園藝品生產預測系統」。此系統將所累積的出貨數據上傳至雲端系統，並加上果菜類每日出貨量、品質與部會內產出成果，預測之後的出貨量。藉此提升農業經營現場生產指導，改善栽培環境，以及促進大量預先銷售模式之建立，進而提升農民所得。【延伸閱讀】2019日本農業十大研究成果排行 主題5：動物衛生 《牛隻白血病的新抗病方法，有效成功抗病毒，應用於牛的疑難雜症疾病》 　　北海道大學研究小組針對有效疫苗，以及目前尚無有效治療的牛隻白血病成功研發出新型抗病方法。此項研發可抑制免疫細胞的內分泌物質和抑制其誘導的蛋白質功能的各種藥物 (前列腺素E2抑制劑以及免疫檢查點抑制劑)，可減少牛隻白血病毒感染。除此，未來包含牛隻白血病在內，可應用於其他牛隻疾病。 主題6：病蟲害防治 《利用電力或超音波消滅福壽螺，無須使用任何藥劑驅除侵略水田外來物種》 　　國立佐世保工業高等專門學校發現侵略水田外來物種福壽螺對於電力會產生靜電反應。利用這種性質，在水田周邊設置電力裝置吸引大量福壽螺靠近捕捉，並在短時間內用超音波功能消滅捕捉的福壽螺。此項技術，無須使用任何藥劑可有效驅除福壽螺。 主題7：動物健康 《盡早發現牛乳房炎新型診斷方法。利用小型NMR早期檢測黃色葡萄球桿菌乳房炎》 　　國立研究開發法人理化學研究所與農研機構發現利用核磁共振(NMR)檢測牛的乳汁，可早期發現乳房炎新型診斷方法。其診斷方法發現留意乳汁所含有微粒子的表面積，感染黃色葡萄球桿菌的乳腺炎乳汁的比表面積數值較少。所呈現數值可即時反應此項症狀，能早期控制早期治療。 主題8：智慧農業 《輕巧低價專為中型養豬農家所設計的自動洗豬舍機器人，免除辛苦清潔作業亦能節省人力》 　　農研機構、中嶋製作所與香川大學等研究團隊，針對中型養豬農家所設計的自動化洗豬舍機器人。此機台輕巧可因應日本狹窄的豬舍通道，且無須太多花費即可清潔豬舍。由於豬舍環境嚴峻人工清潔向來辛苦且非常需要耗費時間。而自動化清潔機器人正好可幫忙負擔這部分工作，相較於人工清潔亦可降低30%勞動時間，同時徹底洗淨消毒，降低疾病風險。 主題9：新育種技術 《發現水稻高耐病性與促進植株花朵變大的BSR2，研發水稻紋枯病新防治法》 　　由農研機構、國立研究開發法人理化學研究所、岡山縣農林綜合研究中心生物科學研究所發現讓水稻重要病害之一的紋枯病，以及可讓促進植株花朵變大的遺傳因子BSR2。未來持續研究BSR2紋枯病的結構，研發新防治方法。此外，利用此項遺傳因子，進而研發出可高度抗病害的大型花朵。 主題10：智慧農業 《利用AI人工智慧，研發從人工到自動化茶葉採摘機》 　　由鹿兒島縣、松元機工公司、日本計器鹿兒島製作所研發可自動化採摘茶葉的「無人茶葉採摘機」。目前此機台已接受訂單開始販售。此機台利用AI人工智慧確認茶樹的位置，自動化且高精準度進行自動化採摘作業，亦可自動行駛至隔壁茶田。此項研發不僅大幅節省人力，在降雨等各種惡劣氣候下仍可作業，除了增加工作效能之外，同時可減輕事故風險，提升農作業安全。

世界許多森林分布在旱地(dryland，或稱乾旱地區)。按聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations，簡稱糧農組織FAO)於今(2019)年在第25屆聯合國氣候變遷高層峰會(High-Level Meeting on Forests at the U.N. COP25 climate summit)所發布，首份全球性關於乾旱地區的樹木及森林資源調查報告──《全球旱地之林木、森林與土地利用：第一次全球評估報告》(Trees, forests and land use in drylands: the first global assessment)所評估的內容，這些植物遍佈於全球1/3的乾旱區域中，而乾旱地區約佔全球41%的陸地面積，這些林木對於碳吸存方面具有相當程度的影響力，因此全球首次針對旱地評估的林相資源及土地利用調查報告具有極高的參考價值。【延伸閱讀】聯合國糧農組織指出於水產養殖業推動遺傳改善做法具有穩定糧食安全的潛力 　　評估結果首先將旱地區分為超乾燥 (hyperarid)、乾燥(arid)、半乾燥(semi-arid zone)及乾次濕(dry sub-arid)等區，覆蓋約61億公頃的土地，佔地球陸地表面積的41%，其中約11億公頃(~18%)為森林地貌。根據報告內容指出，全球約20億人、1/2的牲畜生活在其中，也提供1/3的全球生物多樣性熱點，為鳥類提供重要的遷徙據點。調查指出，以旱地為主的生態系易受缺水、乾旱、沙漠化(desertification)、土地劣化(land degradation)、氣候變遷等因素所影響，預估到21世紀末，世界旱地將增加10-23%，旱地面積的增加對於全球糧食安全、生計、人類福祉帶來嚴重的威脅。 　　報告指出，全球旱地中約莫18%為森林地貌，其中約一半區域的樹冠層密度(canopy density)超過70%，剩下則分別為：荒地28%、草地25%、農地14%、其他則為沙漠。 　　該篇報告一共蒐集來自全球共213,782個樣區，揭示全球旱地在森林覆蓋率、植被組成及土地利用等現況，這些資訊可望做為人們在因應全球氣候變遷、人類活動等情境下，規劃較適當的調適做為與減緩措施。 　　《全球旱地之林木、森林與土地利用：第一次全球評估報告》由聯合國糧農組織於2019年發表。詳細研究成果可參考下述報告及新聞稿連結。

歐洲聯盟(European Union，簡稱歐盟EU)在近期出版的《2019-2030歐盟地區農業市場及收入展望報告》(European Union agricultural outlook for markets and income 2019-2030 report，以下簡稱報告)中提到，在歐洲消費型態轉變下，農業市場規模也隨之變化，消費者除考量購買農產品購買的便利性(convenience)與可負擔性(affordability)外，也漸漸關心健康保健、動物福祉(animal welfare)、氣候變遷、環境保護等多方議題。在2019年的調查中便得知，食品價格、食品安全、社會道德、宗教信仰等因素是歐洲地區的消費者農產品選購的四大主要依據。 　　報告也提到，為因應歐洲地區消費型態改變，農業生產系統能在未來衍生出有機、非基改(non-GM)等認證標章制度，以便滿足這類需求的消費市場。然而研究報告強調，以現況而言，消費者生活在忙碌的現代化生活型態中，普遍仍依舊以即食餐點(ready meal)、零食、外送餐(on-the-go food)等餐飲類型為主，與農糧生產系統的發展趨勢仍有一段差距。 　　根據報告預測，未來全球人均糧食消耗總量將會逐年上升，然而部分地區的糧食自給將隨著農業生產的進步而有所提升。在全球市場的變化下，歐盟原產地多餘的農糧產製品將有機會以全球貿易的方式銷往世界各個角落，展開全新的貿易競爭及挑戰模式。 　　報告提到，歐盟地區的農地有逐年下降的趨勢，預估2030年的總農地面積將僅剩1.87億公頃。相較於2020年，蛋白質作物(protein crop)、飼料(fodder)、油籽(oilseed)，在2030年將分別提高46%、2%及1%的產量。 　　歐盟的這份報告分別提出三大主要農業情境(scenario)。報告所預測的第一個主要農業情境是乳製品產業將在近十年間發生重大的變化，在植物性蛋白(例如：大豆)生產逐年提高的趨勢下，恐衝擊到歐洲地區現有的畜牧產業，影響到肉類與乳製品等動物性蛋白質為主的消費市場。然而透過與植物性蛋白商品競爭的過程中，也可望降低肉類、乳製品的市場價格，歐洲地區的消費者可因此享受較便宜的蛋白質來源。除此之外，一旦提高蛋白質作物需求，減少畜產業發展的情況下，也可減少一定面積的農糧土地利用。而在這樣的情境下，歐盟地區的大豆(soya bean)產量，預估將在2030年提高5%，在增加植物性蛋白、減少動物性蛋白質生產的趨勢下，碳足跡(carbon footprint)也預估將在2030年減少約6%。 　　報告中提出的第二個主要農業情境認為，歐盟地區將在2030年開始提供以100%非基改飼料餵食所生產的牛乳。在這樣的情境下，歐盟地區將逐年減少大豆及肉品的輸入，並提高在地飼料的生產。然而報告也提到，牛乳生產(milk production)與牛肉生產(beef production)可能將分別減少0.5%與1.3%。 　　報告中提到的第三個農業情境主要是探討中國大陸爆發的非洲豬瘟(African swine fever，簡稱ASF)對歐盟地區乃至於全球市場所造成的影響提出的預測。由於中國大陸無法在短時間內提高國內豬隻產量，這使得中國大陸近期將有大量進口需求，此舉將提高包含歐盟地區在內全球的豬肉產量。雖然近期擁有這樣市場背景與發展契機，然而歐盟地區多數的會員國仍受限於其嚴格的環境保護政策，以至於豬肉生產規模仍受限其法規及政策層面。 　　最後，報告也針對歐洲市場在面臨全球氣候變遷下所產生的變化並加以預測。報告中首次提到應將農糧體系(food system)所產生的溫室氣體排放量納入整體考量，此外也應分析碳、氮、水、土地等資源所消耗的足跡(footprint)。報告主要預測因未來歐盟地區畜牧業規模下降，使得農糧體系產生的溫室氣體排放量下降。值得注意的是，施用糞肥(manure)提高作物生產的永續做法，恐將提高一氧化二氮(N2O)一類的溫室氣體排放量。報告綜整各種環境分析模型(environmental analysis model)的結果，認為歐盟農糧體系在場地(farm)與場後(post-farm gate)所產生的溫室氣體排放量將低於平均全球農糧生產體系。 　　除上述主要情境預測以外，報告中也提供橄欖油、葡萄酒、蘋果、桃子、李子、橘子、番茄等多項歐洲當地特殊作物(specialised crops)及其加工產品的生產規模及市場預測。【延伸閱讀】歐盟2020年後的CAP目標說明 　　歐盟《2019-2030歐盟地區農業市場及收入展望報告》勾勒出含非會員國英國在內，歐盟28個會員國所共同面臨的農業生產與市場發展趨勢。該報告的分析係透過2019年9月前所能取得的農糧生產資訊，以歐洲執行委員會(European Commission，簡稱歐洲執委會)所使用的農業經濟模型(agro-economic model)加以預測分析所得到的結論，供歐盟農業市場規模與農業收入相關的中期展望(medium-term outlook)。 　　該報告由歐盟執委會編纂印製，詳細報告內容請參閱下述出版連結。

綠地(green space，又譯綠色空間)除了環境美化功能及生態功能外，許多研究亦指出綠地的功能、空間大小與早死(premature mortality rate)、心血管相關疾病之間的關聯性，足以顯見綠地或是公園之類綠化的設計在人口稠密的現代化都市規劃中的重要性。為了更全面地瞭解綠化對鄰近居民在健康方面的影響，西班牙巴塞隆納全球健康研究院(Barcelona Institute for Global Health，簡稱ISGlobal)與美國科羅拉多州立大學(Colorado State University)、聯合國世界衛生組織(World Health Organization，簡稱世衛組織WHO)聯手對前人文獻研究蒐集研究，自9,298份研究數據中，篩選出9份長期且具指標意義的研究成果進行分析，一共分析來自加拿大、美國、西班牙、義大利、澳洲、瑞士及中國等7國，以整合分析(meta-analysis)的方式解構都市綠化對鄰近居民在健康方面的貢獻。【延伸閱讀】降低城市草坪除草頻率的益處 　　研究團隊以多年且長期觀察的研究進行探討。首先透過衛星遙測取得地表光學數值，藉由分析可見光與近紅外光的數值與差值推導出「常態化差異植生指標」(Normalised Difference Vegetation Index，簡稱NDVI，又譯標準化植被指數)，以此推估綠地覆蓋面積；另外，研究團隊也計算人們歷年接觸綠地的頻度，統計來自7國共8,324,652位居民的早死發生率，做為人群健康的量化指標。在經過整合分析的研究後認為，環境綠化程度與早死發生率相關。綜合相關文獻研究結論後可發現，環境綠化程度越高，早死發生率越低。研究顯示，在方圓500公尺的居住範圍內，每當常態化差異植生指標(NDVI)增加0.1，早死發生率便下降4%，這樣的趨勢足以顯示居住周邊綠化對於居民健康的重要性。 　　研究團隊藉由大規模且全面的分析，揭示生活環境綠化在健康方面的重要性。該研究成果也做為聯合國世衛組織評估全球未來健康影響評估(Health Impact Assessment，簡稱HIA)的重要參考文獻。研究團隊也認為，都會區綠化除了提升大眾健康外，也增加生物多樣性，並減緩氣候變遷所造成的衝擊。 　　該研究由聯合國世衛組織資助，詳細研究成果已發表在<The Lancet Planetary Health>。

全球暖化持續影響下，桃子將無法順利結成果實 並非夏季酷暑的緣由，而是冬天的寒冷氣候過短 　　2018年7月中旬，日本茨城縣筑波市的農業暨食品產業技術綜合研究機構(簡稱農研機構)的果園盛產桃子，卻不是準備出貨至市場販售。 　　由多名農研機構研究員評比數個經育種後的「候補新品種桃子」之口感、肉質、含糖量等，再由全國的農業試驗改良場選出試驗栽培的提案品種。意謂著從「第一次審核」研究員評估，到各地的農業試驗改良場決定採用「符合當地」的「第二次審核」，通過後即可進行新品種申請。 　　為取得新品種認定，須符合三大要件：區別性、均一性、穩定性。然而農研機構更重視新品種果樹的「優秀性」——不論在口味或是果實大小，抑或是多產等特質，要能為農業永續經營角度思考，具有「亮點」特性。 　　農研機構耗費22年育種出的桃子新品種「櫻姬」，即便在暖冬也可以也能結出可口的果實，完全能因應強勢的全球暖化來臨。 　　研發出「櫻姬」桃子品種的八重垣英明為農研機構果樹茶葉研究部門核果類育種主任，他認為：「相較於全球暖化，最主要問題在於無法確保產地的低溫可以維持多久。」根據全球研究人員推測西元2100年前後日本平均溫約上升攝氏2度，以此數據農研機構推估西元2100年桃子產區的低溫時間，和歌山縣約689小時，香川縣約719小時，熊本縣847小時，不管位於哪個產地都未滿1,000小時，也意謂著目前栽植的桃子品種，在未來都無法順利生長。 　　八重垣英明主任認為：「由於未來可預測得到全球將面臨暖化，因此開發好吃且能抗全球暖化的新品種，不僅能為農業經營帶來永續性效益，同時作為糧食穩定供給也是不可或缺」。 　　因此，八重垣主任將巴西耐熱品種的「珊瑚桃」與日本產的桃子，經科學試驗育種出早生種的「櫻姬」品種，即使面臨低溫時間較短也能結成果實，也可栽植在日本西南部較暖的產區；且「櫻姬」的水果肉質、口感也較符合日本消費者之需求。 　　農研機構除了「櫻姬」之外，也育種出可抗全球暖化，高溫也容易著色的蘋果新品種「Red Minori」、無須顧慮著色的黃綠品系的麝香葡萄、暖冬也可順利長出花芽的梨子「凜夏」等品種，農研機構的農園，已為了因應全球暖化而全面備戰。 政府制定氣候變遷計畫，科學洞見與國際合作抗全球暖化 　　日本政府於2018年6月頒訂「氣候變遷因應法」，針對各領域制定「氣候變遷因應計畫」並進行評估。 　　氣候變遷對於農林水產業造成多面向影響，相對的也因為農業生產過程造成溫室氣體排放並加速地球暖化原因。根據政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）的第五次評估報告，農業土地排放造成溫室氣體排放占了全球四分之一。 　　日本官方數據統計，2016年度日本溫室排放廢氣量約4%由農林水產業排放出，家畜排泄物與水稻種植就佔了日本國內農業溫室廢氣排放量50%。 　　為此，日本農林水產省訂定兩項應對全球暖化的基本政策措施：(一) 降低溫室氣體排放的「緩和對策」；(二)對抗全球暖化的「因應對策」。 　　農林水產省大臣秘書處政策課環境政策室主任中川一郎提及：「緩和對策可預期效益，開發農地土壤的二氧化碳排放與吸收之技術，同時拓展國際之間合作的可能性。」 　　堆肥或稻草等有機物混入土壤後，其中含有的碳會被微生物分解，一部分釋放到大氣中，另一部分會長期保存土壤中。根據數據統計，與農田不使用堆肥相較，全國的水稻田投入堆肥時，最多可儲存220萬噸碳。日本環境省成立研究小組，研究「生物木炭」之碳儲存，並行碳減量之研究。 　　此外，由於日本擁有減少、吸收農田土壤碳存儲等溫室氣體排放之計算與評估的出色技術，也期盼能將此技術應用在同為水稻種植地區的亞洲地區，並向聯合國糧食及農業組織（FAO）申請國際合作研究資金，也於日本農林水產省的預算中申請研究施行的經費。 　　此外，日本的農民與農企業為取得J-Credits認證，逐漸改為使用生物燃料做為替代能源，以降低溫室氣體排放量。J-Credits認證被認定為製造業的溫室氣體排放交易量，但統計至2018年6月，農林水產業的計畫在J-Credits認證登錄佔了22%，碳減少排放量預計有8%，日後農林水產省將會特別針對此措施作為努力方向。 　　對抗全球暖化另有一項「因應對策」，從前文提及的各項農產品新品種開發為主，雖然是未來所面臨的問題，但中川一郎認為：「必須建構公正、公平可存儲的育種全球多樣植物遺傳資源環境。」 　　日本為促進全球植物遺傳性資源相互利用，於2013年簽署《糧農植物遺傳資源國際公約》(International Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture，簡稱ITPGR)。 　　中川一郎表示：「ITPGR作為國際間植物遺傳資源相互利用與存取系統，對於抗暖化新品種的開開給予相當的助力。同時，並藉由ITPGR產生商業利益行為之時，所產生利益一部分將藉由FAO組織回饋於開發中國家。因此，積極運用全球遺傳性資源，也幫助日本面臨暖化問題，以及遺傳性資源保全之外，並同時能支援開發中國家等，建構雙贏模式是相當重要」 紅色警報已響起「正是現在！這非未來才須面臨」 　　全球暖化對於作物的影響，農研機構果樹茶葉研究部門的杉浦俊彦早已投入全球暖化的相關研究。2006年杉浦俊彦發表大規模調查結果，並向大眾提出全球暖化議題之呼籲。【延伸閱讀】糧食和農業的未來—趨勢與挑戰 　　杉浦俊彦提及：「在2000年，果樹受全球暖化影響的問題已經相當顯著，若就此放任，未來農戶將面臨無法追趕上農作物品項轉換，進而造成農產業結構問題。」 　　2006年的大規模產業調查，組織了米、小麥、豆類、芋頭、草莓、果樹等類別之專家小組，根據此次調查，稻米未熟成的發生率上升、而果樹類的蘋果與葡萄有轉色不良的情況、因氣溫升高進而擴大農地受病蟲害侵襲的範疇。 　　稻米未熟成的發生情境，大約在水稻抽穗後20左右的平均日溫落在攝氏26至27度以上，經過試算推估，相較於1990年至2065年稻米收成率減少25%、至2100年約減少41%。 　　杉浦俊彦表示：「除了稻米的產量減少，在環境模擬推算中，溫州蜜柑的原產地到2060年會變成高溫地區、蘋果的栽植地區將北遷至北海道。」 　　未來將進行農業產區實地訪查與情境模擬分析，制定作物栽植計畫，期盼農業達成永續經營。 　　「由於情境模擬分析與目前農業的生產模式大相徑庭，如何說明此項研究結果是件不容易的事情。」這也容易影響個人聲譽，若不加以修飾直言：「這個地方已經不適合栽植蘋果，接下來應該種植芒果。」會造成農民的疑惑，更甚至引起反彈聲浪。 　　為表慎重，在研究過程中仔細檢查有無任何矛盾的資訊，並將環境模擬推估的結果反覆進行交叉檢證，並進行實地田野訪查，再將嚴謹的科學驗證的研究結果公諸於世，儘管大眾的褒貶不一，但若不進行未來農地與全球暖化做研究並提出因應措施，日本的農業恐怕無法永續經營。 　　杉浦俊彦進一步表示：「不僅止於農民，一般民眾也知道全球暖化的問題，但卻未產生想去解決暖化的動機。在2000年開始投入此項議題的我認為，這不是未來才須面對的，而是現在就要開始應戰了。」 　　對於每年播種或是植苗的農作物(例如：蔬菜、水稻)，若開發出可應變全球暖化的品種，相對的容易進行品種替換；然而果樹的生長週期需要好幾年的時間，相較於水稻及蔬菜，改變果樹品種並非易事， 這就是果樹需要面對的改變與挑戰。 　　面對全球暖化，還有更多的未知需要面對。