Welkom bij
Moderne landbouw
!
Met dank aan Paul Gabrielsen, wetenschapsschrijver, University Marketing &Communications, University of Utah voor dit stuk.
Heb je nog ruimte over op die bingokaart van 2020? Potlood in "een andere Dust Bowl in de Great Plains." Uit een studie van onderzoekers van de Universiteit van Utah en hun collega's blijkt dat de hoeveelheid stof in de lucht over de Great Plains met een snelheid van wel 5% per jaar stijgt.
De trend van opstijgend stof loopt parallel met de uitbreiding van akkerland en seizoensgebonden gewascycli, wat suggereert dat landbouwpraktijken meer grond blootstellen aan winderosie. En als de Great Plains droger worden, een mogelijkheid onder scenario's van klimaatverandering, dan zijn alle puzzelstukjes klaar voor een herhaling van de Dust Bowl die het Midwesten in de jaren dertig verwoestte.
"We kunnen geen veranderingen aan het aardoppervlak aanbrengen zonder gevolgen, net zoals we fossiele brandstoffen niet zonder gevolgen kunnen verbranden", zegt Andy Lambert, hoofdauteur van de studie en recentelijk afgestudeerd aan de UU. "Dus hoewel de landbouwsector absoluut belangrijk is, moeten we beter nadenken over waar en hoe we planten."
Het onderzoek is gepubliceerd in Geophysical Research Letters en werd gefinancierd door het Utah Science Technology and Research (USTAR)-initiatief, het Global Change and Sustainability Center van de University of Utah en de Associated Students van de University of Utah.
In de jaren dertig werd de Great Plains, van Mexico tot Canada, bedekt door een droogte. Dit zou niet zo'n groot probleem zijn geweest, behalve dat in de jaren 1920 boeren in het Midwesten uitgestrekte stukken grasland hadden omgezet in landbouwgrond met behulp van mechanische ploegen. Toen de oogsten mislukten door de droogte, waren de open stukken land die vroeger bedekt waren met gras, dat de grond stevig op zijn plaats hield, nu kaal vuil, kwetsbaar voor winderosie.
"Het resultaat waren enorme stofstormen die we associëren met de Dust Bowl", zegt Lambert. "Deze stofstormen verwijderden voedingsstoffen uit de bodem, waardoor het moeilijker werd voor gewassen om te groeien en de kans op winderosie groter werd." Na jaren van droogte, stof en ontberingen begon het eindelijk weer te regenen, waarmee de Dust Bowl ten einde kwam.
"Maar de schade was al aangericht aan de bodem", zegt Lambert. "Sommige gebieden zijn nog steeds niet volledig hersteld."
Rond de jaren 2000 zorgde de groeiende vraag naar biobrandstoffen voor hernieuwde uitbreiding van landbouwgrond om de benodigde gewassen te produceren. In navolging van de jaren twintig verving deze uitbreiding stabiele graslanden door kwetsbare grond. In vijf jaar tijd, van 2006 tot 2011, werd 530.000 hectare grasland in vijf staten in het Midwesten landbouwgrond - een gebied iets kleiner dan Delaware.
Tegelijkertijd hadden delen van de Great Plains in de 20e eeuw te maken met langere en ernstiger droogtes. De toekomst van droogte in die regio is tot nu toe onzeker, maar het potentieel voor een warmere, drogere Great Plains heeft Lambert en co-auteur Gannet Hallar, universitair hoofddocent atmosferische wetenschappen, het woord "woestijnvorming" naar voren gebracht in relatie tot de potentiële toekomst van de regio.
De focus van het onderzoek door Lambert, Hallar en collega's van de U, de University of Colorado-Boulder en de Colorado State University, was om te kwantificeren hoeveel de hoeveelheid stof in de atmosfeer boven de Great Plains de afgelopen decennia was veranderd. Om dat te doen, maakten ze gebruik van instrumenten die atmosferische wazigheid vanaf de grond en vanuit de ruimte naar beneden meten. Vanaf de grond wordt het IMPROVE-meetnet beheerd door verschillende federale instanties en meet het de hoeveelheid fijnstof in de lucht op locaties, waaronder nationale parken, in het hele land. Een ander op de grond gebaseerd netwerk, het door NASA gerunde AERONET, let op hoeveel binnenkomend zonlicht wordt geblokkeerd door stof en aerosoldeeltjes in de lucht. Vanuit de ruimte doet een instrument genaamd MODIS hetzelfde werk, door te kijken hoeveel licht dat door het oppervlak wordt gereflecteerd, op dezelfde manier wordt geblokkeerd door deeltjes.
Alles bij elkaar bestrijken de gegevens de jaren van 1988 tot 2018. Stof, ontdekten ze, neemt in de hele Great Plains toe in de atmosfeer met maar liefst 5% per jaar.
"De hoeveelheid stijging is hier echt het verhaal", zegt Hallar. “Die 5% per jaar gedurende twee decennia is natuurlijk een honderd procent toename van de stofbelasting. Dit is geen klein signaal om te vinden.”
De onderzoekers vonden verder correlaties tussen stof in de atmosfeer en oogsttijden. In Iowa, waar sojabonen een belangrijk groeiend gewas zijn, verscheen er een toename van stof in juni en oktober - respectievelijk plant- en oogstmaanden voor sojabonen. In de zuidelijke staten van de Great Plains, waar maïs een dominanter gewas is, verscheen er een toename van stof in maart en oktober - opnieuw in verband met de seizoenen voor het planten en oogsten van maïs.
Dat was opmerkelijk', zegt Hallar, 'in de zin van hoe duidelijk het signaal was.'
"Ik denk dat het eerlijk is om te zeggen dat wat er gebeurt met stoftrends in het middenwesten en de Great Plains een indicator is dat de dreiging reëel is als de uitbreiding van het akkerland in dit tempo doorgaat en het droogterisico toeneemt als gevolg van klimaatverandering," Lambert zegt. "Dat zouden de ingrediënten zijn voor nog een Dust Bowl."
"Dit is een voorbeeld van de noodzaak voor de landbouwgemeenschap in de VS om na te denken over aanpassing en beperking van het veranderende klimaat", zegt Hallar. “Dus als we droger worden, zullen we moeten nadenken over de gevolgen van landdegradatie in dat veranderde klimaat. Wat we in het verleden hebben gedaan, is niet noodzakelijkerwijs wat we in de toekomst kunnen doen.”
Vind het volledige onderzoek hier.
