Tantangan ketahanan pangan

Degradasi lahan

Pertanian intensif mendorong terjadinya penurunan kesuburan tanah dan penurunan hasil. Diperkirakan 40% dari lahan pertanian di dunia terdegradasi secara serius. Di Afrika, jika kecenderungan degradasi tanah terus terjadi, maka benua itu hanya mampu memberi makan seperempat penduduknya saja pada tahun 2025.

Hama dan penyakit

Hama dan penyakit mampu mempengaruhi produksi budi daya tanaman dan peternakan sehingga memiliki dampak bagi ketersediaan bahan pangan. Contoh penyakit tanaman Ug99, salah satu tipe penyakit karat batang pada gandum dapat menyebabkan kehilangan hasil pertanian hingga 100%. Penyakit ini telah ada di berbagai negara di Afrika dan Timur Tengah. Terganggunya produksi pangan di wilayah ini diperkirakan mampu mempengaruhi ketahanan pangan global.  Keanekaragaman genetika dari kerabat liar gandum dapat digunakan untuk memperbarui varietas modern sehingga lebih tahan terhadap karat batang. Gandum liar ini dapat diseleksi di habitat aslinya untuk mencari varietas yang tahan karat, lalu informasi genetikanya dipelajari. Terakhir varietas modern dan varietas liar disilangkan dengan pemuliaan tanaman modern untuk memindahkan gen dari varietas liar ke varietas modern.

Krisis air global

Kanal irigasi telah menjadikan kawasan padang pasir yang kering di Mesir menjadi lahan pertanian.  Berbagai negara di dunia telah melakukan importasi gandum yang disebabkan oleh terjadinya defisit air, dan kemungkinan akan terjadi pada negara besar seperti China dan India. Tinggi muka air tanah terus menurun di beberapa negara dikarenakan pemompaan yang berlebihan. China dan India telah mengalaminya, dan negara tetangga mereka (Pakistan, Afghanistan, dan Iran) telah terpengaruh hal tersebut. Hal ini akan memicu kelangkaan air dan menurunkan produksi tanaman pangan. Ketika produksi tanaman pangan menurun, harga akan meningkat karena populasi terus bertambah. Pakistan saat ini masih mampu memenuhi kebutuhan pangan di dalam negerinya, namun dengan peningkatan populasi 4 juta jiwa per tahun, Pakistan kemungkinan akan melirik pasar dunia dalam memenuhi kebutuhan pangannya, sama seperti negara lainnya yang telah mengalami defisit air seperti Afghanistan, Ajlazair, Mesir, Iran, Meksiko, dan Pakistan.  Secara regional, kelangkaan air di Afrika adalah yang terbesar dibandingkan negara lainnya di dunia. Dari 800 juta jiwa, 300 juta penduduk Afrika telah hidup di lingkungan dengan stres air. Karena sebagian besar penduduk Afrika masih bergantung dengan gaya hidup berbasis pertanian dan 80-90% penduduk desa memproduksi pangan mereka sendiri, kelangkaan air adalah sama dengan hilangnya ketahanan pangan.  Investasi jutaan dolar yang dimulai pada tahun 1990an oleh Bank Dunia telah mereklamasi padang pasir dan mengubah lembah Ica yang kering di Peru menjadi pensuplai asparagus dunia. Namun tinggi muka air tanah terus menurun karena digunakan sebagai irigasi secara terus menerus. Sebuah laporan pada tahun 2010 menyimpulkan bahwa industri ini tidak bersifat lestari. Mengubah arah aliran air sungai Ica ke lahan asparagus juga telah menyebabkan kelangkaan air bagi masyarakat pribumi yang hidup sebagai penggembala hewan ternak.

Perebutan lahan

Kepemilikan lahan lintas batas negara semakin meningkat. Perusahaan Korea Utara Daewoo Logistics telah mengamankan satu bidang lahan yang luas di Madagascar untuk mebudidayakan jagung dan tanaman pertanian lainnya untuk produksi biofuel. Libya telah mengamankan 250 ribu hektare lahan di Ukraina dan sebagai gantinya Ukraina mendapatkan akses ke sumber gas alam di Libya. China telah memulai eksplorasi lahan di sejumlah tempat di Asia Tenggara. Negara di semenanjung Arab telah mencari lahan di Sudan, Ethiopia, Ukraina, Kazakhstan, Pakistan, Kamboja, dan Thailand. Qatar berencana menyewa lahan di sepanjang panyai di Kenya untuk menumbuhkan sayuran dan buah, dan sebagai gantinya akan membangun pelabuhan besar dekat Lamu, pulau di samudra Hindia yang menjadi tujuan wisata.

Perubahan iklim

Fenomena cuaca yang ekstrim seperti kekeringan dan banjir diperkirakan akan meningkat karena perubahan iklim terjadi. Kejadian ini akan memiliki dampak di sektor pertanian. Diperkirakan pada tahun 2040, hampir seluruh kawasan sungai Nil akan menjadi padang pasir di mana aktivitas budi daya tidak dimungkinkan karena keterbatasan air. Dampak dari cuaca ekstrem mencakup perubahan produktivitas, gaya hidup, pendapatan ekonomi, infrastruktur, dan pasar. Ketahanan pangan di masa depan akan terkait dengan kemampuan adaptasi budi daya bercocok tanam masyarakat terhadap perubahan iklim. Di Honduras, perempuan Garifuna membantuk meningkatkan ketahanan pangan lokal dengan menanam tanaman umbi tradisional sambil membangun metode konservasi tanah, melakukan pelatihan pertanian organik dan menciptakan pasar petani Garifuna. Enam belas kota telah bekerja sama membangun bank benih dan peralatan pertanian. Upaya untuk membudidayakan spesies pohon buah liar di sepanjang pantai membantu mencegah erosi tanah.

Diperkirakan 2.4 miliar penduduk hidup di daerah tangkapan air hujan di sekitar Himalaya. Negara di sekitar Himalaya (India, Pakistan, China, Afghanistan, Bangladesh, Myanmar, dan Nepal) dapat mengalami banjir dan kekeringan pada dekade mendatang. Bahkan di India, sungan Ganga menjadi sumber air minum dan irigasi bagi 500 juta jiwa. Sungai yang bersumber dari gletser juga akan terpengaruh. Kenaikan permukaan laut diperkirakan akan meningkat seiring meningkatnya temperatur bumi, sehingga akan mengurangi sejumlah lahan yang dapat digunakan untuk pertanian.

Semua dampak dari perubahan iklim ini berpotensi mengurangi hasil pertanian dan peningkatan harga pangan akan terjadi. Diperkirakan setiap peningkatan 2.5% harga pangan, jumlah manusia yang kelaparan akan meningkat 1%. Berubahnya periode dan musim tanam akan terjadi secara drastis dikarenakan perubahan temperatur dan kelembaban tanah.