它可能会出现在你附近的面包房:用小麦做的面包，经过光合作用机制的改造，有助于它在更温暖的星球上茁壮成长。
尽管许多研究人员——其中一些是由比尔和梅林达•盖茨基金会资助的——正在争先恐后地创造这种新品种小麦，但它不会很快问世。不断升高的气温已经对全世界的麦田造成了损害。但是，一种新的抗热小麦将取代目前种植的小麦品种，在未来10年或更久。
“最大的全球变化,威胁粮食安全是高温,”唐纳德支持说,植物生物学和作物科学教授工作的伊利诺伊大学的一个项目叫做成熟,实现提高光合效率,提高粮食作物的光合作用,也有助于击败热火。
全世界都在关注这个问题。例如，2010年和2012年，俄罗斯小麦种植者发现，由于炎热天气和干旱，他们的产量急剧下降。
“这造成了国内生产，这是非常巨大的减少了30％，” Senthold Asseng，在佛罗里达大学的研究人员说。俄罗斯弥补了缺口通过减少出口，他指出，但“如果你失去了在印度生产和孟加拉国的三分之一，这可能是一个巨大的灾难。”
一项研究表明，气温每上升一度，世界主要粮食作物的产量就会下降。
随着气候变暖的持续加剧，全球正齐心协力帮助农业适应新的气候现实。专家说，最紧迫的适应计划涉及世界上的主要粮食作物——尤其是小麦、水稻、玉米和大豆，它们提供了人类三分之二的热量摄入。在一个研究政府间气候变化专门委员会(IPCC)去年发布的报告警告说，如果农业没有根本性的改变，世界将面临粮食不安全问题加剧的风险。
这不只是关于食物。食品短缺的社会问题的重要驱动力。例如，从2007年到2010年干旱被认为是的主要因素之一导致叙利亚内战。
一个2017年的研究包括Asseng在内的一组研究人员使用模型来预测这些主要作物在变暖温度下的变化。研究表明，温度每上升摄氏一度，将导致所有农作物产量下降，其中玉米产量下降超过7%，小麦产量下降6%，大豆产量下降3%，水稻产量下降3.2%。他说:“这意味着在未来30到40年，如果全球气温上升3摄氏度，单是气温就会导致小麦减产15%到20%。”
气候变化带来的不仅仅是更高的温度。气候变暖会带来一系列的问题和好处，从降水过多到降水过少(气温每升高1摄氏度，大气中的水分就会增加7%);降水、洪水和侵蚀时间的变化;突然温度波动;土壤健康状况的变化;以及更多的野火，这会影响种植、成熟和收获。更温暖的温度也意味着更多的害虫，更多的疾病和更多的杂草。一些研究表明，除了减产之外，重要的粮食作物，如大米和小麦，在生长在碳含量更高的环境中，蛋白质、铁和锌的含量也会降低。
绿色革命中不可或缺的水稻品种正在逐步淘汰，取而代之的是本土品种。
与此同时，对食物的需求正在上升，随着全球人口从76亿增长到近100亿，到2050年，对食物的需求可能会增长100%。随着世界从化石燃料转向以植物为基础的材料，如生物燃料或生物塑料，专家表示，这将需要农业产量增加30%。所有这些增长将不得不在已经存在的农业用地上进行，这样亚马逊雨林或其他重要的自然区域就不需要被破坏。
小麦是地球上最大的粮食作物，提供了全球20%的热量，正受到研究人员的广泛关注。提高产量和培育耐热小麦的主要方法之一是优化光合作用。英国兰开斯特大学(Lancaster University)的首席研究员马丁·帕里(Martin Parry)说:“现在，农作物将令人惊讶的低百分比的阳光转化为植物生物量，大约只有0.5%到1%。”“我们所需要的只是将这一比例增加一倍，达到1%到2%，而这已经被科学证明是可能的。”
核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶的缩写 - 研究人员正在通过专注于Rubisco的事情了。这是一个古老的酶，超过3.5十亿岁，后来演变与植物。这需要无机二氧化碳并将其转化为有机碳。
但是，20％的时间，Rubisco的抓起氧代替的CO 2，这导致了所谓的光呼吸过程，这是对植物和导致较少的光合作用和更小的收率大力昂贵。
裸颈鸡，最初是从罗马尼亚，自然空调由于缺乏羽毛。
ORT调用Rubisco酶是地球上最重要的酶，因为它负责将阳光转化成植物组织，它养活了世界。However, Ort says, "it’s not a very good enzyme. It’s slow. And it makes mistakes. It’s the most abundant enzyme on the planet, and the reason is the way the plants cope with its not being a very good enzyme is to make a lot of it."
伊利诺斯大学(University of Illinois)的成熟项目、兰开斯特大学(Lancaster University)和其他实验室正在关注的是侵入工厂以提高Rubisco的效率。“还有更简单的方法，”Ort说。“这是完全的重新设计，试图绕过原有的途径，用更简单、更有效的途径取代它们”，这不会影响光合作用。
专家说，即使重新设计光合作用，新品种小麦至少还需要10到12年的时间。
至少有一种能在高温下茁壮成长的小麦已经成功种植。来自瑞典农业科学大学和国际干旱地区农业研究中心的研究人员培育了一种可以在100度以上温度下生长的古老和现代品种的小麦作物。它生长在西非的塞内加尔河流域。
水稻、大豆和其他作物也将受益于一个新的、重新设计的光合作用过程。作为全球35亿人的食物来源，大米尤其脆弱。更高的温度不仅损害了它的产量，而且它还需要可靠的水供应——它使用了世界上34%到43%的水用于灌溉——而且高温的影响由于不规律的天气模式和含水层的减少而变得更加复杂。盐水入侵作为海洋崛起也是一个严重的问题。
牧场主和科学家们也在寻找能在更温暖的气候下茁壮成长的奶牛。
一个最近的研究在自然杂志发现，气候变暖增加砷在水稻的水平，到2100年可能上升近40％，减少产量。
还有在许多方面的努力，为气候应急准备饭，包括开发类型是干旱，疾病和海水抵抗力。该IR8水稻品种，例如，不可或缺的绿色革命在20世纪60年代，正在以有利于本地品种是对土壤和更抗病更轻松地淘汰。
美国的一个研究小组正在对水稻的基因组进行编辑，以增加抗病能力，或者编辑掉使这种植物易感的基因。他们寻找一个工厂可能穷产量但具有良好的抗病性,然后删除耐药基因并将其设置为一个高收益的商业品种“基因组编辑允许我们去做,在速度和准确性,”亚当Bogdanove,康奈尔大学植物病理学教授说。
研究人员在阿肯色州进行了研究。他发现在过去的40年里夜间温度上升了5华氏度，这意味着植物在夜间失去了更多的水分。不断增加的热量也会降低光合作用，阻碍水稻自花传粉的能力。一些农民正在考虑向北迁移，以保持农作物的温度。
还有其他方法可以使农业在面对高温时更有耐受性，比如改变作物的种植时间或采用能帮助作物保持凉爽的农业方法。一个最近的研究在自然界中，例如，发现在热带地区养殖场是扩大经交织的作物混合和原生森林的边缘，而不是单一文化，有助于保持农业景观冷却器，同时也提供了更多的栖息地一个促进生物多样性，尤其是鸟类。
除了农作物之外，牲畜和其他食用动物也受到气候变化的影响。例如，鸡特别容易受热。
还有其他方法可以使农业在面对高温时更有耐受性，比如改变作物的种植时间或采用能帮助作物保持凉爽的农业方法。
一个更耐人寻味的解决方案是裸颈鸡。它的出现，就好像它的羽毛已经从它的脖子的底部到其头上摘下一个古怪的鸟。它的美所缺乏的，但是，它弥补了在气候变化的功能。
这些鸡，最初是从罗马尼亚，不仅是自然空调由于缺乏羽毛，它们比其他鸟类和其他重要的生理特征，使他们能够适应气温升高更大肺部。“这是leggier了，”马修Wadiak，厨师风险，这是牧场饲养和销售这些鸟类在阿肯色州的创始人。“如果你有一个长腿鸟是正气和掉在地上，它有更多的气流绕过它，它可以保持凉爽。”
牧场主和科学家也在寻找奶牛可以在较高温度下茁壮成长。动物的品种，在美国西南等干旱地区5月帮助牧场主适应是raramuri克里奥洛牛——意思是“脚轻的动物”——作为对风景有更大影响的安格斯和赫里福德的替代品。
干旱一直困扰着西南地区近年来一些研究者说，这可能是该地区的一个永久性。它采取牧场上了沉重的代价。该克里奥洛被征服者从西班牙带到北美，在被塔拉乌马拉印第安人等人收养之前就被释放了。在过去的四个世纪里，这些牛已经适应了墨西哥的干旱环境。
二十年前，他们从奇瓦瓦到的Jornada实验站附近的拉斯克鲁塞斯，新墨西哥州的墨西哥国家带来的。他们既然已经通过谁见过好处农场主，和大自然保护协会正在研究他们在其峡谷研究中心在犹他州的土地的影响。
“这些牛可以承受高温和缺水，”蔻·巴格，在科罗拉多大学博尔德分校的旱地生态学家谁在峡谷研究中心咨询说。“他们选择不同种类的植物，不只是在因气候变化而下降的草的范围更广。”
当然，从长期来看，解决粮食安全最重要的办法是减少温室气体排放。“任何人都不可能说，‘哦，气候变化正在发生，我们只是去适应它，’”IPCC粮食和土地利用工作组的联合主席汉斯·奥托·波特曼(Hans Otto Portner)说。“适应能力是有限的。”
