Det amerikanske majsudbytte får et løft fra et hul i den globale opvarmning

Den globale gennemsnitstemperatur er steget 1,4 grader Fahrenheit i løbet af de sidste 100 år. I modsætning, majsbæltet i USA, en af ​​de mest landbrugsproduktive regioner i verden, har oplevet et fald i temperaturerne om sommeren i vækstsæsonen. Kendt som "USA's opvarmningshul, " dette unormale afkølingsfænomen, som opstod i takt med stigende nedbør, var ansvarlig for at øge majsudbyttet med 5 til 10 procent om året, ifølge en Dartmouth-ledet undersøgelse offentliggjort i Miljøforskningsbreve . Undersøgelsen er en af ​​de første til at undersøge virkningerne af det opvarmende hul på landbruget.

De fleste af stigningerne i majsudbyttet i løbet af det 20. århundrede er et resultat af fremskridt inden for afgrødegenetik, øget gødningstilførsel og forbedret landbrugspraksis. "Hvis derimod det amerikanske opvarmningshul havde ikke eksisteret, majsudbyttet for det gennemsnitlige amt i det centrale USA ville have været cirka 10 procent lavere om året, " forklarede hovedforfatter Trevor F. Partridge, en kandidatstuderende i afdelingen for geovidenskab i Dartmouth. "Denne fordel ved et 10 procent højere majsudbytte svarer til omkring 1,5 milliarder dollars om året i merværdi. Vores resultater understreger, hvordan det centrale USA har været relativt beskyttet mod virkningerne af klimaændringer, " tilføjede han. (Beregningen på 1,5 milliarder dollars bruger historiske markedsværdidata fra Iowa State University Extension and Outreach og data om amerikansk majsproduktion fra US Department of Agriculture).

For at undersøge sammenhængen mellem majsudbytte og klima, forskerne brugte over 70 års historisk klima- og udbyttedata, maskinlæringsalgoritmer, og biofysiske afgrødemodeller til at simulere majsudbytte under flere klimascenarier. Scenarierne omfattede historisk klima med det opvarmende hul, hvor temperaturerne faldt i slutningen af ​​1950'erne og nedbøren steg, og et kontrafaktisk klimascenarie, hvor temperatur- og nedbørsændringer forbundet med opvarmningshullet blev fjernet.

Forskerne fandt ud af, at køligere temperaturer forbundet med opvarmningshullet var ansvarlige for det meste af det øgede amerikanske majsudbytte - 62 procent af den simulerede udbyttestigning, hvorimod, sommernedbør var ansvarlig for de resterende 38 procent af den simulerede udbyttestigning. De lavere temperaturer tillod majs at modne langsommere. Forlænget modningstid gør det muligt at samle mere korn på en majsplante, stigende udbytte. De køligere temperaturer og øget nedbør i forbindelse med opvarmningshullet betød, at majs var mindre tilbøjelige til at opleve varme- og tørkestress under vækstcyklussen, også stigende udbytte.

Resultaterne viste, at North Dakota og South Dakota, og det vestlige Minnesota fik mest gavn af det amerikanske opvarmningshul, da amter i disse stater havde udbytteforskelle på op til 24 procent baseret på undersøgelsens simuleringer. For Greene County, Illinois, hvis opvarmningshullet ikke eksisterede, majsudbyttet ville i gennemsnit være faldet med 26 procent, og maksimale temperaturer ville være steget med et gennemsnit på 1,8 grader Fahrenheit.

Forfatterne understreger, at det amerikanske opvarmningshul er en anomali, et af to steder i verden, der ikke er blevet væsentligt varmere, og at de sidste fem år (2014-2018) har, globalt gennemsnit, været de varmeste år nogensinde. Disse resultater bør ikke misfortolkes som bevis mod den overvældende videnskabelige konsensus om, at klimaændringer er reelle og forårsaget af mennesker. Klimafremskrivninger tyder på, at i midten af ​​det 21. århundrede, temperaturerne i det centrale USA vil stige med op til 4,1 grader Fahrenheit, og sommernedbør kan falde med cirka 10 procent.

"Det boost i udbyttet, som majsbæltet har haft fra virkningerne af det opvarmende hul, vil sandsynligvis aftage i fremtiden. Selvom denne region har været en anomali i det sidste halve århundrede, vi skal være forberedte på de udfordringer, der er forbundet med klimaændringer, " sagde medforfatter Jonathan Winter, en assisterende professor i geografi og hovedforsker i Applied Hydroclimatology Group i Dartmouth.