Majsmarker høstes i det centrale Mato Grosso (i Cerrado), Brasilien. Kredit:Stephanie Spera.
Brasilien er en af de tre største producenter af både soja og majs globalt, og dens landbrugssektor tegner sig for en femtedel af landets økonomi. Skovrydning og jordrydning har længe været forbundet med fald i biodiversiteten, og temperaturstigninger, strøm flow, brandforekomst, og kuldioxidemissioner. Ifølge en Dartmouth-undersøgelse offentliggjort i Naturens bæredygtighed , disse jordrydningsmetoder i Brasilien ændrer også klimaet og kan reducere majsudbyttet betydeligt.
Studiet undersøger Cerrado, et biom beliggende i hjertet af Brasilien, hvor det meste af sojaen og majsen til eksport dyrkes. Den brasilianske Cerrado er langt mindre beskyttet end Amazonas. Tidligere forskning har fundet ud af, at Amazonas reddes på bekostning af Cerrado. Hvis du ejer jord i Amazonas, lovligt, du er forpligtet til at beskytte 80 procent af jorden; imidlertid, hvis du ejer jord i Cerrado, du er kun forpligtet til at beskytte 20 procent af jorden. Som resultat, kun 3 procent af hele Cerrado er juridisk beskyttet.
For at undersøge virkningerne af landbrugsvirksomhed og klimaændringer i de vigtigste landbrugsområder i Brasilien, forskerne brugte en regional klimamodel fra Nationalt Center for Atmosfærisk Forskning. De kørte modellen over en 15-årig periode fra 2000 til 2015 ved hjælp af seks forskellige landdækningsscenarier:Brasilien før jordrydning, Brasilien med observeret jordrydning fra 2016, Cerrado med kun soja dyrket på én sæson (enkelt beskæring), Cerrado med soja og majs dyrket i samme sæson (dobbeltbeskæring), og Amazonas skovrydningsbuetilstande med enkelt afgrøde og dobbeltafgrøde. I denne region, soja er plantet som den primære afgrøde og majs er den sekundære afgrøde.
Holdet sammenlignede hvert af scenarierne med Brasilien før jordrydningen. De undersøgte forskellige variabler, inklusive evapotranspiration - hvor meget vand recirkuleres tilbage til atmosfæren, begyndelsen og slutningen af regntiden, Cerrado og Amazon regn, og kritiske landbrugstemperaturtærskler.
Soja og majs i Brasilien er afhængige af nedbør. Kun 6 procent af landbrugsjorden i Brasilien er kunstvandede. Færre træer på grund af jordrydning reducerer evapotranspiration, hvilket mindsker vand, der genbruges tilbage til atmosfæren og kan føre til mindre nedbør.
Ændring af arealanvendelse fra 2000 til 2019 i det sydlige Piauí (i Cerrado), Brasilien. Grøn - naturlig vegetation; lyse rektangler - felter. Satellitbilleder af NASA:Landsat 7 den 7/10/00, og Landsat 8 den 8/8/19. Kredit:Diagram med ægte farvesammensætning af satellitbilleder udarbejdet af Stephanie Spera.
For at undersøge, hvordan ændringer i klimaet på grund af jordrydning påvirker soja- og majsudbyttet, forskerne brugte en statistisk afgrødemodel baseret på de observerede sammenhænge mellem klima og udbytte. For at majs kan trives, nætter skal være kølige. Nætter over 24 grader Celsius (i denne undersøgelse omtalt som "varme nætter") kan skade majs.
Undersøgelsen viser, at jordrydning har forringet vejret i den brasilianske Cerrado, en region, der er afhængig af regnfodret produktion. Dataene afslørede følgende nøgleresultater:
"Vores resultater afslører, hvordan skovrydning og jordrydningspraksis i den brasilianske Cerrado underminerer regnfodret afgrødeproduktion, hvilket er en af hovedårsagerne til, at Cerrado er ryddet, " forklarede medforfatter Stephanie A. Spera, en assisterende professor i geografi og miljø ved University of Richmond, som var post-doc ved Neukom Institute for Computational Science i Dartmouth på tidspunktet for undersøgelsen.
Under den brasilianske præsident Jair Bolsonaro, skovrydning i Brasilien er den højeste, den har været siden 2008, da skovrydningen i Amazonas steg med 55 procent fra januar til april 2019, sammenlignet med samme periode året før, og håndhævelsesforanstaltningerne for skovrydning er kraftigt faldet. COVID-19-pandemien har yderligere reduceret håndhævelsen af skovrydning. "Amazonas og mindre kendte Cerrado er utroligt sårbare over for klimaets påvirkninger. Hvor længe disse regioner vil være i stand til at opretholde landbrugsproduktionen under skiftende arealanvendelse er et væsentligt spørgsmål for Brasilien og verdens fødevareforsyning, " tilføjede Spera.