Intensificerede regnbyger, der er forudsagt i mange dele af USA som et resultat af det opvarmende klima, kan have en beskeden guldkant: de kunne vande nogle større afgrøder mere effektivt, og dette ville i det mindste delvist opveje de langt større forventede udbyttefald forårsaget af selve den stigende varme. Konklusionen, som strider imod nogle accepterede visdom, er indeholdt i en ny undersøgelse offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Nature Climate Change.
Tallige undersøgelser har fremskrevet, at stigende temperaturer i vækstsæsonen drastisk vil reducere udbyttet af nogle store amerikanske afgrøder, uden tilpasningsforanst altninger. Skaderne vil komme fra både støt øget fordampning af jordfugtigheden på grund af højere baggrundstemperaturer og pludselig udtørring af afgrøder under hedebølger. Nogle undersøgelser siger, at majs, som i øjeblikket giver omkring 13 milliarder skæpper om året og spiller en stor rolle i den amerikanske økonomi, kunne falde 10 til 30 procent i midten til det sene århundrede. Soja - USA er verdens førende producent - kunne falde så meget som 15 procent.
Da varmere luft kan holde på mere fugt, forventes det også, at nedbør i fremtiden vil komme oftere i store byger frem for blide regnskyl - et fænomen, der allerede observeres i mange områder. Mange videnskabsmænd har antaget, at mere ekstrem regn kan give yderligere afgrøder, men den nye undersøgelse fandt, at dette sandsynligvis ikke vil være tilfældet. Årsagen: de fleste af de forventede kraftigere regnskyl vil falde inden for et område, der gavner afgrøderne, i stedet for at passere den tærskel, hvor de skader dem.
"Folk har t alt om, hvordan mere ekstrem regn vil skade afgrøder," sagde hovedforfatter Corey Lesk, en PhD. studerende ved Columbia University's Lamont-Doherty Earth Obsevatory. "Det slående, vi fandt, var, at den samlede effekt af kraftigere regn ikke er negativ. Det viser sig at være godt for afgrøderne."
Når det er sagt, vil virkningerne sandsynligvis være beskedne, ifølge undersøgelsen. Det anslår, at majsudbyttet kan øges med 1 eller 2 procent af den kraftigere regn og soja med 1,3 til 2,5 procent. Disse stigninger overskygges af de potentielle tab på grund af varme, men selv nogle få procent tæller, når der er tale om så store mængder afgrøder. Og, siger forskerne, "Vores resultater kan hjælpe med at identificere nye muligheder for klimatilpasset afgrødeforv altning og forbedret modellering."
Holdet nåede frem til deres konklusioner ved at studere nedbørsmønstre time for time registreret af hundredvis af vejrstationer i landbrugsregionerne i det vestlige, sydlige og nordøstlige USA hvert år fra 2002 til 2017. De sammenlignede derefter nedbørsmønstrene at høste udbyttet. De fandt ud af, at år med regn på op til omkring 20 millimeter i timen - omtrent årets kraftigste regnskyl i gennemsnit resulterede i højere udbytter. Det var først, når regnen nåede ekstreme 50 millimeter i timen eller mere, at afgrøderne led skade. (20 millimeter i timen er omkring trekvart tomme; 50 er omkring 2 tommer). År, hvor regn hovedsagelig kom som småregn, skadede faktisk udbyttet.
Forskerne skitserede flere mulige årsager til forskellene. For det første kan støvregn være for ineffektivt til at gøre meget godt. I varmt vejr kan det for det meste fordampe tilbage til luften, før det når underjordiske rodzoner, hvor det er nødvendigt; i køligere vejr kan det forblive på bladene længe nok til at fremme væksten af skadelige svampe."Der er kun et fast antal timers regn, du kan få på en sæson," sagde Lesk. "Hvis for meget af dem optages af ubrugelig støvregn, er det spildt."
Tyngre storme på den anden side er bedre - i det mindste op til et punkt. Disse tillader vandet at trænge grundigt ind i jorden og transporterer både fugt og kunstgødning spredt på overfladen. Det er kun de mest ekstreme hændelser, der skader afgrøder, siger forskerne: disse kan slå planter direkte, vaske gødning væk fra markerne og mætte jorden så grundigt, at rødderne ikke kan få nok ilt.
For at studere virkningerne af fremtidige potentielle nedbørsmønstre brugte forskerne grundlæggende fysiske modeller til at vurdere, hvor meget kraftigere regn kan blive under forskellige niveauer af opvarmning. De fandt ud af, at i de fleste tilfælde ville mere regn, som forventet, komme i større regnskyl - men disse kraftigere regnskyl ville falde inden for det ret brede område, hvor de er gavnlige. Den mest ekstreme, skadelige regn ville også stige - men ville stadig være sjældne nok til, at det større antal gavnlige regnskyl ville opveje deres virkninger.
Fordi undersøgelsen udgjorde gennemsnittet af statistikker over store områder, og mange andre faktorer kan påvirke afgrødeudbyttet, ville det være svært at sige præcis, hvad virkningerne af fremtidig nedbør vil være i et hvilket som helst område, sagde Lesk. "Ingen enkelt landmand ville bruge en undersøgelse som denne til at træffe beslutninger om, hvad der skal plantes eller hvordan," sagde han. Men som avisen konkluderer, "antyder resultaterne, at ud over ekstreme begivenheder, fortjener afgrødeudbytteresponsen på mere almindelige nedbørsintensiteter yderligere opmærksomhed."
Undersøgelsen var medforfatter af Ethan Coffel fra Dartmouth College og Radley Horton fra Lamont-Doherty. Finansiering kom fra U. S. National Science Foundation, US Department of Interior og U. S. Geological Survey.
