Une famine nucléaire est une famine hypothétique considérée comme une menace potentielle consécutive à une guerre nucléaire mondiale mais aussi régionale. On pense que même les effets d'un refroidissement minime résultant d'un conflit nucléaire local pourraient avoir un impact considérable sur la production agricole en déclenchant une crise alimentaire mondiale parmi les survivants.

Tandis que l'hypothèse d'un « hiver nucléaire » est aussi populaire que largement débattue, la question de la potentielle rupture d'approvisionnement en nourriture dues aux effets des explosions et retombées à la suite d'une guerre nucléaire est moins sujette à controverse. Plusieurs livres ont été écrits sur la question de l'approvisionnement alimentaire, y compris , , , et plus récemment au sujet de la gestion de la sécurité alimentaire après un hiver nucléaire extrême ou un hiver d'impact dans le livre .

Avec ces textes d'introduction, des ouvrages plus officiels mettent l'accent sur l'organisation de l'agriculture et la radioécologie incluant : par la RAND Corporation, les plans de continuité du gouvernement pour la prévention de la famine dans . et du Prix Nobel Eugene Wigner ., tandis que ceux qui se concentrent uniquement sur la radioécologie et l'agriculture en tant que telles comprennent ., . et des contre-mesures pratiques qui devaient être prises par les agriculteurs au niveau individuel dans ..

Début des travaux L'un des premiers travaux à discuter du problème des retombées, de l'agriculture et de l'approvisionnement en nourriture a été Herman Kahn en avec sa publication . Kahn soutenait que si la guerre totale serait en effet une « catastrophe sans précédent », l'alimentation légèrement à modérément contaminée ne devrait pas être gaspillée car l'ingestion de cette nourriture par les personnes âgées n'entraînerait aucune augmentation observable du cancer dans cette cohorte. Cela est dû au fait que, comme les autres cancérigènes tel la fumée de cigarette, les cancers n'apparaissent pas immédiatement après l'exposition à des rayonnements ou, plus spécifiquement ici aux retombées nucléaires ; le cancer disposerait plutôt au minimum d'une période de latence de cinq ans, un laps de temps constaté durant l'étude médicale américaine . C'est pour cette raison que les personnes âgées pourraient manger des aliments légèrement à modérément contaminés - le cas échéant - sans trop d'effets nocifs ; permettant ainsi de réserver la plupart de la nourriture non contaminée pour les jeunes générations.

Vue d'ensemble De à , période durant laquelle l'hypothèse de l'hiver nucléaire était encore notoirement dans sa jeune « phase de modèle informatique apocalyptique à une dimension », plus de trois cents physiciens et scientifiques spécialistes de l'atmosphère, de l'agriculture et de l'écologie de plus de trente pays se réunissaient autour du projet . Ce projet a évalué les conséquences globales d'une guerre nucléaire et rendu une publication en deux volumes intitulée , détaillant les effets physiques, atmosphériques, écologiques et agricoles d'une guerre nucléaire globale... La publication prévoit que des milliards de survivants d'une guerre nucléaire, même dans les pays non combattants, pourraient faire face à une chute de l'approvisionnement en nourriture (si les contre-mesures de « continuité du gouvernement » n'étaient pas appliquées), plongeant les survivants dans un « niveau élevé de malnutrition, de famine » et de situations désespérées, « seulement une petite fraction de la population mondiale actuelle pourrait espérer survivre quelques années »..

Plusieurs processus menant à un manque de nourriture massif et global peuvent être impliqués. Pour commencer, les cultures, la nourriture stockée et les fournitures agricoles tels que les engrais et pesticides peuvent être détruits instantanément par les explosions nucléaires ; la contamination du sol, de l'air et de l'eau peut rendre les aliments impropres à la consommation, les cultures incapables de pousser correctement ; les feux incontrôlables peuvent entraver les activités agricoles de base, de la récolte ou de la cueillette. Les experts ont prévu que durant les premières années suivant une guerre nucléaire, les processus plus complexes comme la paralysie de l'économie internationale et des systèmes d'échanges commerciaux, l'effondrement du transport alimentaire mondial et des réseaux de distribution, la perte des incitations aux exportations et importations, le stress climatique extrême sur les écosystèmes et le chaos qui en découle, ainsi que la perturbation de la société peuvent notoirement aggraver la pénurie alimentaire..

À la suite de la publication de , d'autres études ont vu le jour basées sur la modélisation et l'analyse d'hypothétiques échanges nucléaires entre les nations possédant la bombe atomique. Les conclusions de ces études illustrent qu'une guerre nucléaire est une route auto-destructrice vers la famine de masse et a fait écho à la déclaration faite dans , une publication de la , selon laquelle « Le mécanisme primaire de pertes humaines ne serait probablement pas dû aux effets de l'explosion, ni des brûlures du rayonnement thermique, ni du rayonnement ionisant, mais plutôt à la famine généralisée »..

Bien que le nombre total d'armes nucléaires dans le monde ait diminué de deux tiers (comparativement au début des années ) à la suite du traité de réduction des armes stratégiques () entre les États-unis et l'Union soviétique, des experts pensent que le risque d'un conflit nucléaire n'a pas diminué, mais au contraire, a augmenté.. Ceci étant dû à la prolifération nucléaire puisqu'un plus grand nombre de pays tels que l'Inde, le Pakistan ou la Corée du Nord possèdent maintenant un arsenal nucléaire, augmentant le risque d'un conflit nucléaire régional. Tensions militaires croissantes, accidents, sabotages et cyberattaques sont de potentiels déclencheurs d'une perturbation nucléaire massive et d'une famine régionale sinon mondiale.

Effets de la guerre nucléaire sur les agrosystèmes Effets globaux Une guerre nucléaire d'envergure rendrait les conditions environnementales si perturbantes pour les plantes et le plancton que les récoltes et la pêche en seraient dangereusement affectées. Les premières études majeures portant sur les effets d'un conflit nucléaire sur le climat, et par extension sur les agrosystèmes, furent publiées et débattues au début des années , Crutzen et Birks en . puis l'année suivante par les russes Vladimir Alexandrov et Georgiy L. Stenchikov mais surtout celle connue sous l'acronyme (constitué de la première lettre du nom des auteurs).. Elles concluaient qu'une guerre nucléaire américano-soviétique projetterait dans l'atmosphère tant de suie et de fumée bloquant la lumière du soleil, qu'il y aurait un « hiver nucléaire » prononcé provoquant l'arrêt total des activités agricoles dans l'hémisphère nord. Bien que TAAPS fût un temps contestée., d'autres études, en affinant les modèles, ont ultérieurement confirmées les craintes émises par qui prévoyait une baisse notable des températures de à durant plusieurs semaines ou mois ; engendrant à l'échelle mondiale des bouleversements environnementaux sans précédent dans l'histoire de l'humanité...

Effets sur l'agriculture Les biologistes ont longtemps analysé qu'un certain nombre de facteurs découlant de « l'hiver nucléaire » auront un impact significatif sur l'agriculture. Par exemple, une guerre nucléaire survenant durant la saison de croissance peut apporter de brusques épisodes de basses températures ( ou plus) pendant des jours ou des semaines, le schéma de référence étant celui de « l'année sans été » en 1816 ; les épisodes de gel étant capables de détruire une grande quantité de cultures. En outre, la saison de croissance pourrait être raccourcie, tel que rapporté par Alan Robock (Rutgers University) qui a calculé qu'une guerre nucléaire régionale entre l'Inde et le Pakistan réduira considérablement, durant plusieurs années, la saison de croissance sans gel dans les deux hémisphères et dévastera la production agricole ; les cultures n'auront alors pas suffisamment de temps pour parvenir à maturité. Par ailleurs, les études envisageant plusieurs scénarios d'hivers nucléaires en fonction de la quantité (exprimée en Tg, abréviation de téragramme) de fumée, de débris et de suie projetés par les explosions dans l'atmosphère, une étude réalisée en prévoit qu'une quantité de suie de serait suffisant pour faire chuter les niveaux de précipitations d'au moins 20 % dans les deux hémisphères et jusqu'à 80 % en Asie, la combinaison hiver/sécheresse nucléaire réduisant la saison des cultures de jours par année, durant cinq ans..

Effets sur l'atmosphère Diminution de la couche d'ozone et du plancton John Hampson a été le premier à s'inquiéter des effets des explosions nucléaires sur l'atmosphère et la couche d'ozone.. En effet, dans les années , l'arsenal atomique était surtout constitué de missiles balistiques équipés d'une seule tête nucléaire de grande puissance pouvant incidemment créer un nuage atomique qui s'étend verticalement jusque dans la stratosphère. Dans ce contexte, on pouvait craindre que l'oxyde d’azote présent dans le nuage atomique agisse sur la couche d'ozone en la réduisant de 30 % à 70 % dans l'hémisphère nord et de 20 % à 40 % dans l'hémisphère sud, augmentant ainsi considérablement les effets des rayons UV-B dans des proportions dommageables pour les êtres vivants et les plantes.. De nos jours, les missiles nucléaires à têtes multiples ont une puissance explosive (en kilotonne) moins importante que ceux qui par le passé portaient une charge unique de plusieurs mégatonnes. Le nuage atomique de ces explosions se stabiliserait à plus basse altitude et dans un scénario des années où les États-unis et l'Union soviétique utilisent la moitié de leurs arsenaux stratégiques, la réduction de la couche d'ozone est estimée à moins de 20 % dans l'hémisphère nord et pourrait se reconstituer en une dizaine d'années..

Les écosystèmes marins naturels, l'un des principaux fournisseurs de nourriture pour les sociétés humaines, s'ils sont moins vulnérables aux chutes soudaines de la température, sont en revanche très sensibles à la réduction de la lumière solaire et à l'augmentation du niveau de rayonnement . Dans le cas d'une guerre nucléaire à grande échelle, il est envisagé qu'une simple réduction de 25 % de l'ozone puisse provoquer une augmentation du rayonnement UV-B conduisant à la réduction de la photosynthèse nette de la zone euphotique de 35 % près de la surface et de 10 % dans l'ensemble de la zone euphotique (la zone euphotique fait référence à des profondeurs de l'océan où subsistent des niveaux de lumière suffisante pour activer la photosynthèse). Avec une réduction correspondante de la lumière disponible pour la photosynthèse, il a été prévu que la population de phytoplancton chute ; les scientifiques ont même supposé que la plupart du phytoplancton et des herbivores zooplanctons (qui se nourrissent de phytoplancton) dans plus de la moitié des océans de l'hémisphère nord allait mourir.

Des évaluations plus récentes des problèmes potentiels de la couche d'ozone face aux boules de feu nucléaires ont déterminé que ces suppositions antérieures étaient totalement infondées. Selon La Banque mondiale Banque mondiale, The Living Oceans., l'océan fournit à la population mondiale plus de 16 % de son apport en protéines animales ; étant donné que les chaînes alimentaires marines sont construites sur la photosynthèse de phytoplanctons, les guerres nucléaires à grande échelle, selon les modèles des années 1980, était .

Brouillard photochimique