In een onderzoekscentrum in het noordwesten van Beijing oogsten moleculair bioloog Li Jieping en zijn team een cluster van zeven ongewoon kleine aardappelen, één zo klein als een kwartelei, uit een potplant.

De aardappelen, gekweekt onder omstandigheden die voorspellingen van hogere temperaturen aan het eind van de eeuw simuleren, zijn een onheilspellend teken van toekomstige voedselzekerheid.

Met slechts 136 gram wegen de knollen minder dan de helft van een typische aardappel in China, waar de populairste variëteiten vaak twee keer zo groot zijn als een honkbal.

China is 's werelds grootste producent van aardappelen, die cruciaal zijn voor de wereldwijde voedselzekerheid vanwege hun hoge opbrengst in vergelijking met andere basisgewassen.

Maar ze zijn bijzonder kwetsbaar voor hitte, en klimaatverandering, aangedreven door de uitstoot van fossiele brandstoffen, stuwt de temperaturen naar gevaarlijke nieuwe hoogten en verergert droogte en overstromingen.

Omdat de voedselvoorraden dringend beschermd moeten worden, leidt Li, onderzoeker bij het International Potato Center (CIP) in Beijing, een driejarig onderzoek naar de effecten van hogere temperaturen op groenten. Zijn team richt zich op de twee meest voorkomende variëteiten in China.

"Ik maak me zorgen over wat er in de toekomst zal gebeuren," zei Li. "Boeren zullen minder aardappelknollen oogsten, dat zal de voedselzekerheid beïnvloeden."

Li's team kweekte hun gewas gedurende drie maanden in een inloopkamer die ingesteld was op 3 graden Celsius boven de huidige gemiddelde temperatuur in het noorden van Hebei en Binnen-Mongolië, de hoger gelegen provincies waar in China gewoonlijk aardappelen worden geteeld.

Uit hun onderzoek, dat deze maand werd gepubliceerd in het tijdschrift Climate Smart Agriculture, bleek dat de hogere temperaturen de knolgroei met 10 dagen versnelden, maar de aardappelopbrengst met meer dan de helft verminderden.

Volgens een rapport van de Verenigde Naties dat in oktober werd uitgebracht, wordt de wereld met het huidige klimaatbeleid geconfronteerd met een opwarming van maar liefst 3,1 C boven het pre-industriële niveau in 2100.

Boeren in China zeggen dat ze het effect van extreme weersomstandigheden al voelen.

In Binnen-Mongolië haasten tientallen arbeiders zich met witte zakken in de hand om aardappels te verzamelen die uit de grond worden gehaald voordat de volgende stortbui losbarst.

"De grootste uitdaging voor aardappelen dit jaar is de zware regen," zei manager Wang Shiyi. "Het heeft verschillende ziekten veroorzaakt... en de voortgang van de oogst enorm vertraagd."

Ondertussen heeft pootaardappelproducent Yakeshi Senfeng Potato Industry Company geïnvesteerd in aeroponic systemen, waarbij planten onder gecontroleerde omstandigheden in de lucht worden gekweekt.

Boeren vragen steeds meer om aardappelvariëteiten die een hogere opbrengst hebben en minder vatbaar zijn voor ziekten, met name Phytophthora, die de Ierse aardappelhongersnood halverwege de 19e eeuw veroorzaakte en goed gedijt in warme en vochtige omstandigheden.

"Er zijn enkele nieuwe en agressievere stammen (van de Phytophthora) opgedoken, die beter bestand zijn tegen de traditionele preventie- en bestrijdingsmethoden," aldus algemeen manager Li Xuemin, die de strategie van het in Binnen-Mongolië gevestigde bedrijf uitlegt.

Het onderzoek door CIP, dat zijn hoofdkantoor in Lima heeft, maakt deel uit van een samenwerking met de Chinese overheid om boeren te helpen zich aan te passen aan de warmere, nattere omstandigheden.

In de kas buiten Li's lab nemen arbeiders stuifmeel af van witte aardappelbloemen om hittebestendige variëteiten te ontwikkelen.

Li zegt dat Chinese boeren de komende tien jaar veranderingen zullen moeten doorvoeren, zoals planten in de lente in plaats van aan het begin van de zomer, of verhuizen naar nog grotere hoogten om aan de hitte te ontsnappen.

"Boeren moeten zich beginnen voor te bereiden op klimaatverandering," zei Li. "Als we geen oplossing vinden, zullen ze minder geld verdienen door lagere opbrengsten en kan de prijs van aardappelen stijgen."