De senaste 70 åren har varit bra för majsproduktion i mellanvästra USA, med avkastning som har femdubblats sedan 1940 -talet. Mycket av denna förbättring har tillskrivits framsteg inom jordbruksteknik men forskare vid Harvard University frågar om förändringar i klimat och lokal temperatur kan spela en större roll än man tidigare trott.

I ett nytt papper, forskare fann att en förlängd växtsäsong på grund av ökade temperaturer, kombinerat med den naturliga kylningseffekten av stora växter, har haft ett stort bidrag till förbättrad majsproduktion i USA

"Vår forskning visar att förbättringar i skördeutbytet beror på, till viss del, om förbättringar i klimatet, "sa Peter Huybers, Professor i jord- och planetvetenskap vid Institutionen för jord- och planetvetenskap (EPS) och miljövetenskap och teknik vid Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "I detta fall, förändrade temperaturer har haft en gynnsam inverkan på jordbruksproduktionen, men det finns ingen garanti för att nyttan kommer att bestå när klimatet fortsätter att förändras. Att förstå de detaljerade förhållandena mellan klimat och grödor är viktigt när vi går mot att mata en växande befolkning på en föränderlig planet. "

Forskningen publiceras i Förfaranden från National Academy of Sciences ( PNAS ).

Forskarna modellerade förhållandet mellan temperatur och grödor från 1981 till 2017 över det så kallade Corn Belt:Illinois, Indiana, Iowa, Kansas, Kentucky, Michigan, Minnesota, Missouri, Nebraska, Ohio, South Dakota, och Wisconsin. De fann att när temperaturen ökade på grund av globala klimatförändringar, planteringsdagarna blev tidigare och tidigare, växlar med cirka tre dagar per decennium.

"Ett av jordbrukarnas största beslut är vad de planterar och när de planterar det, "sade Ethan Butler, första författare till tidningen och tidigare doktorand i EPS. "Vi ser att bönder planterar tidigare - inte bara för att de har hårdare frön och bättre planteringsutrustning - utan också för att det blir varmare förr."

Butler är för närvarande en postdoktoral forskningsassistent vid Department of Forest Resources vid University of Minnesota.

Tidig plantering innebär att majsen har mer tid mogen innan slutet av växtsäsongen.

Det finns också en andra, mer överraskande trend som gynnat majsutbytet. Medan de allra flesta temperaturerna har värmts under det senaste århundradet, de hetaste dagarna under västsäsongen i Mellanvästern har faktiskt svalnat.

"Alltmer produktiva och tätt planterade grödor kan avdunsta mer vatten från löv och jord under heta dagar, "sa Nathaniel Mueller, tidigare postdoktor vid Harvard University Center for the Environment och medförfattare till uppsatsen. "Utbredda ökningar av avdunstning hjälper tydligen till att skydda majs från extrem värme, kyla det omgivande området och bidra till att öka avkastningen. "

Mueller är för närvarande assisterande professor i jordsystemvetenskap vid University of California, Irvine.

Forskarna uppskattar att mer än en fjärdedel av ökningen av grödor sedan 1981 kan hänföras till de dubbla effekterna av en längre växtsäsong och mindre exponering för höga temperaturer, tyder på att grödorna är mer sårbara för klimatförändringar än man tidigare trott.

Forskarna visar också att plantnings- och skörddatum som bönderna för närvarande använder är betydligt bättre anpassade till det nuvarande klimatet än det skulle vara för klimat under tidigare decennier.

"Jordbrukare är otroligt proaktiva och vi ser dem dra nytta av temperaturförändringar för att förbättra avkastningen. Frågan är, hur väl kan de fortsätta anpassa sig som svar på framtida klimatförändringar, sa Huybers.