Bruno Basso beräknade en energibalans som visade att klimatförändringar kommer att hjälpa USA:s majsproduktion. Kredit:Michigan State University
Klimatförändringar och global uppvärmning sätter vissa former av liv på spel, men forskare hittade ett fall som kanske inte känner värmen - majs.
I motsats till tidigare analyser, forskning publicerad av Michigan State University visar att förväntade förändringar i temperatur och luftfuktighet inte kommer att leda till större vattenanvändning i majs. Detta innebär att även om förändringar i temperaturer och luftfuktighet trender som de har gjort under de senaste 50 åren, skördar kan inte bara överleva – utan frodas.
"Det finns mycket optimism när man ser på framtiden för bönder, speciellt i Mellanvästern, sa Bruno Basso, huvudförfattare till studien och University Distinguished professor.
Basso och hans kollega Joe Ritchie, medförfattare till studien, beräknat hur mycket energi grödor får från solen och hur den omvandlas till avdunstningsförlust från grödan, känd som evapotranspiration.
"Tänk på energibalansen som ett bankkonto. Det finns tillägg och subtraktioner, "Basso sa. "Energin som kommer från solen är en känd, uppmätt kvantitet som adderas till bankkontot. Den primära subtraktionen är flytande vatten från grödan, och jord som använder solenergin för att omvandla vattnet till ånga."
Forskarna använde energibalansen för att beräkna evaporativ vattenförlust för 2017, som satte ett världsrekord i avkastning på 542 bushels per acre. De fann att vattenförlusten var densamma som för grödor med lägre avkastning eftersom energibalansen var ungefär densamma.
Trenden de senaste 50 åren med en något fuktigare miljö minskar energin för grödornas vattenanvändning.
"Vår analys, och andra klimatforskares, visar att mängden vattenånga i luften gradvis ökar på somrarna eftersom de dagliga låga temperaturerna gradvis blir varmare, men de dagliga höga temperaturerna svalnar – eller förblir desamma – i många områden i Mellanvästern, Basso sa. "Detta orsakar mer luftfuktighet och minskar något hur mycket energi som används för avdunstning."
Basso testade också en vattenbalansberäkning på grödemodellerna som, liknande energibalansen, har tillskott från nederbörd och bevattning och subtraktioner från avdunstning från grödan.
"En vattenbalans är precis som bankkontot för en energi för grödor, ", sa Basso. "Det måste finnas en balans för att göra grödor "glada" så att all energi som når grödans yta förångas."
I USA, som ett resultat av förbättrade hybrider och agronomiska metoder, majsproduktionen har stadigt ökat med i genomsnitt två bushels per hektar varje år under de senaste 40 åren.
Basso förklarade att data från National Corn Growers Associations konkurrens för hög avkastning visar potentialen för fortsatt högre avkastning i framtiden. Hans resultat stöder att klimatförändringar inte kommer att hindra dess produktion om trenden från de senaste 50 åren fortsätter in i de kommande 50 åren.
"Energien för avdunstning förändras lite, så om antalet dagar grödan växer och använder vatten är detsamma nu och, i framtiden, avdunstningsförlusten blir densamma och något mindre, " sa Basso. "Faktiskt, de varmare temperaturerna tillåter användningen av hybrider med längre säsong som kommer att ge ännu större avkastningsmöjligheter."