När förödande bilder av översvämningarna i Mellanvästern 2019 bleknar ur sikte, ett smygande och långsiktigt problem dyker upp över dess vidsträckta slätter:Förlusten av matjord som mycket av landets matförsörjning förlitar sig på.

I dag, Midvästbönder står inför miljontals buskar av skadade grödor som sojabönor och majs. Vårens kraftiga regn har redan orsakat rekord översvämningar, som kan fortsätta in i maj och juni, och några regeringstjänstemän har sagt att det kan ta bönder år att återhämta sig.

Långt efter att regnet slutat, översvämningsvatten fortsätter att påverka jordens fysiska, kemiska och biologiska egenskaper som alla växter förlitar sig på för korrekt tillväxt. Precis som mycket blöta jordar skulle hindra en husägare från att sköta sin trädgård, stora mängder nederbörd hindrar bönder från att komma in på en våt åker med maskiner. Översvämning kan också dränera näringsämnen ur jorden som är nödvändiga för växttillväxt samt minska syre som behövs för att växtrötterna ska andas, och samla vatten och näringsämnen.

Som forskare som har sammanlagt 80 års erfarenhet av att studera markprocesser, vi ser tydligt att många långsiktiga problem som bönder möter från översvämningar är genomsyrade av marken. Detta får oss att dra slutsatsen att jordbrukare kan behöva vidta mycket mer aktiva åtgärder för att hantera markhälsan i framtiden eftersom väderförändringar sker mer drastiskt på grund av klimatförändringar och andra faktorer.

Här är några av farorna med översvämmade jordbruksmarker som kan påverka landets matförsörjning.

Kvävande jord

När jorden är mättad av överdriven översvämning, jordens porer är helt fyllda med vatten och har lite eller inget syre. Ungefär som människor, växter behöver syre för att överleva, med gasen som tas in i växter via löv och rötter. Även identisk med människor, växter - som jordbruksgrödor - kan inte andas under vattnet.

Väsentligen, överdriven och långvarig översvämning dödar växtrötter eftersom de inte kan andas. Döda växtrötter leder i sin tur till att den ovanjordiska växten dör, eller skörd, tillväxt.

En annan påverkan av översvämningar är komprimerad jord. Detta sker ofta när tunga maskiner körs över våt eller mättad jordbruksmark. När marken komprimeras, framtida rottillväxt och syretillförsel är begränsad. Således, allvarliga översvämningar kan fördröja eller till och med förhindra plantering under hela växtsäsongen, orsakar betydande ekonomiska förluster för bönderna.

Förlust av marknäring

När översvämningar inträffar, till exempel övervattning av din trädgård eller som vid översvämningen i Mellanvästern 2019, överflödigt vatten kan spola ut näringsämnen ur jorden. Detta sker genom att vattnet rinner utanför platsen, läcker ut i och dränerar genom marken, eller till och med genom omvandling av näringsämnen från en form som växter kan använda till en gasform som försvinner från jorden till atmosfären.

Oavsett om du är trädgårdsmästare eller storbonde, dessa förhållanden kan leda till förseningar i grödan, minskade grödor, lägre näringsvärde i grödor och ökade kostnader när det gäller extra gödningsmedel som används. Det finns också den ökade stressen inom bondesamhället - eller för dig, trädgårdsmästaren i trädgården som inte kunde plantera under helgen på grund av för mycket nederbörd. Detta ökar i slutändan risken att inte producera gott om mat över tiden.

Små mikrobiella förändringar har stora effekter

Översvämning på stora vågar gör att jordar blir vattenmättade under längre tid än normalt. Detta, i tur och ordning, påverkar markmikroorganismer som är fördelaktiga för näringscykling.

Översvämmade jordar kan stöta på problem orsakade av förlust av en specifik jordmikroorganism, arbuscular mycorrhizae svampar. Dessa svampar koloniserar rotsystem i cirka 90% till 95% av alla växter på jorden i ett ömsesidigt fördelaktigt förhållande.

Svamparna får energi i form av kol från växten. När svamparna sträcker ut trådliknande senor i jorden för att söka efter näringsämnen, de skapar en zon där näringsämnen lättare kan tas upp av växten. Detta, i tur och ordning, gynnar näringsupptag och grödors näringsvärde.

När mikrobiell aktivitet avbryts, näringsämnen inte ebba och flöda i marken på det sätt som behövs för korrekt grödodling. Grödor som odlas på tidigare översvämmade åkrar kan påverkas på grund av frånvaron av ett mikrobiellt samhälle som är avgörande för att upprätthålla korrekt växttillväxt.

Den nuvarande översvämningen i Mellanvästern har långtgående effekter på markhälsan som kan pågå i många år. Att återhämta sig från dessa typer av extrema händelser kommer sannolikt att kräva aktiv hantering av marken för att motverka de negativa långsiktiga effekterna av översvämningar. Detta kan inkludera antagande av bevarandesystem som inkluderar användning av täckgrödor, system utan bearbetning eller minskning av bearbetning, och användning av fleråriga gräs, för att nämna några. Dessa typer av system kan möjliggöra bättre markdränering och därmed minska översvämningens svårighetsgrad i jord.

Jordbrukare har förmågan att utföra dessa hanteringsmetoder, men bara om de har råd att konvertera till dessa nya system; inte alla bönder är så lyckliga. Tills förbättringar i förvaltningspraxis har lösts, framtida översvämningar kommer sannolikt att fortsätta lämna ett stort antal Midwest -fält sårbara för att producera lägre grödor eller ingen gröda alls.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.