Brasilien är en av de tre främsta producenterna av både soja och majs globalt, och dess jordbrukssektor står för en femtedel av landets ekonomi. Avskogning och markrensning har länge varit kopplat till minskad biologisk mångfald, och temperaturökningar, strömflöde, brandförekomst, och koldioxidutsläpp. Enligt en Dartmouth-studie publicerad i Naturens hållbarhet , dessa markrensningsmetoder i Brasilien förändrar också klimatet och kan avsevärt minska majsskördarna.

Studien undersöker Cerrado, en biom belägen i hjärtat av Brasilien, där det mesta av soja och majs för export odlas. Den brasilianska Cerrado är mycket mindre skyddad än Amazonas. Tidigare forskning har funnit att Amazonas räddas på bekostnad av Cerrado. Om du äger mark i Amazonas, lagligt, du måste skydda 80 procent av marken; dock, om du äger mark i Cerrado, du är bara skyldig att skydda 20 procent av marken. Som ett resultat, endast 3 procent av hela Cerrado är lagligt skyddad.

För att undersöka effekterna av jordbruksverksamhet och klimatförändringar i de viktigaste jordbruksområdena i Brasilien, forskarna använde en regional klimatmodell från National Centre for Atmospheric Research. De körde modellen under en 15-årsperiod från 2000 till 2015 med hjälp av sex olika landtäckande scenarier:Brasilien före markrensning, Brasilien med observerad markrensning från 2016, Cerrado med bara soja som odlats på en säsong (enskild odling), Cerrado med soja och majs odlad under samma säsong (dubbel odling), och Amazonas avskogning bågstater med enkel odling och dubbel odling. I denna region, soja planteras som den primära grödan och majs är den sekundära grödan.

Teamet jämförde vart och ett av scenarierna med Brasilien innan markröjningen. De undersökte olika variabler, inklusive evapotranspiration - hur mycket vatten som återvinns tillbaka till atmosfären, början och slutet av regnperioden, Cerrado och Amazonas regn, och kritiska tröskelvärden för jordbruket.

Soja och majs i Brasilien är beroende av nederbörd. Endast 6 procent av odlingsmarken i Brasilien är bevattnad. Färre träd på grund av markrensning minskar evapotranspiration, vilket minskar vatten som återvinns tillbaka till atmosfären och kan leda till mindre nederbörd.

För att undersöka hur förändringar i klimatet på grund av markröjning påverkar soja- och majsskörd, forskarna använde en statistisk grödemodell baserad på de observerade sambanden mellan klimat och skörd. För att majs ska trivas, nätter måste vara svala. Nätter över 24 grader Celsius (kallas i denna studie för "varma nätter") kan skada majs.

Studien ger bevis för att markröjning har försämrat vädret i den brasilianska Cerrado, en region som är beroende av regnfed produktion. Uppgifterna avslöjade följande nyckelfynd:

• Alla scenarier för markrensning innehöll betydligt fler växtsäsongsdagar med temperaturer som översteg den kritiska temperaturen för att framgångsrikt odla majs.
• Med minskningar av evapotranspirationshastigheter, vatten/energibalansen påverkas avsevärt över alla scenarier för markrensning, särskilt under viktiga perioder av grödans utveckling.
• Resultaten visade att med mer varma (24+ grader Celsius) nätter, majsskördarna minskade med 6 till 8 procent jämfört med tidigare omfattande markrensningsscenarier. Det mest konservativa röjningsscenariot visade att det fanns åtta fler varma nätter än före röjningen, jämfört med 20 till 30 varma nätter i det mest extrema scenariot. Sojaskörden påverkades inte men soja är mycket mer motståndskraftig mot högre temperaturer.

"Våra resultat avslöjar hur avskogning och markröjningsmetoder i den brasilianska Cerrado undergräver produktionen av regnfoder, vilket är en av huvudorsakerna till att Cerrado är rensad, " förklarade medförfattaren Stephanie A. Spera, en biträdande professor i geografi och miljö vid University of Richmond, som var postdoktor vid Neukom Institute for Computational Science i Dartmouth vid tidpunkten för studien.

Under Brasiliens president Jair Bolsonaro, avskogningen i Brasilien är den högsta sedan 2008, eftersom avskogningen i Amazonas ökade med 55 procent från januari till april 2019, jämfört med samma period året innan, och åtgärderna för avverkning av avskogning minskar kraftigt. Covid-19-pandemin har ytterligare minskat tillämpningen av avskogning. "Amazonas och mindre kända Cerrado är otroligt sårbara för klimatpåverkan. Hur länge dessa regioner kommer att kunna upprätthålla jordbruksproduktionen under förändrad markanvändning är en viktig fråga för Brasilien och världens livsmedelsförsörjning, " tillade Spera.