• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Starkare regn i varmare klimat kan minska värmeskador på grödor, säger studie

    Jordbruksmark i östra Oklahoma, del av studieområdet. Kredit:Kevin Krajick/Earth Institute, Columbia University.

    Intensifierade regnskurar som förutspås i många delar av USA till följd av värmande klimat kan ha ett blygsamt silverfoder:de kan mer effektivt vattna några större grödor, och detta skulle åtminstone delvis kompensera de mycket större prognostiserade avkastningsminskningarna orsakade av den stigande värmen i sig. Slutsatsen, som går emot någon vedertagen visdom, finns i en ny studie som publicerades denna vecka i tidskriften Naturens klimatförändringar .

    Många studier har prognostiserat att stigande växtsäsongstemperaturer drastiskt kommer att minska avkastningen på några stora amerikanska grödor, frånvarande adaptiva åtgärder. Skadan kommer från både stadigt ökad avdunstning av markfuktighet på grund av högre bakgrundstemperaturer, och plötslig uttorkning av grödor under värmeböljor. Vissa studier säger att majs, som för närvarande ger cirka 13 miljarder bushels per år och spelar en stor roll i den amerikanska ekonomin, kunde nosedive 10 till 30 procent i mitten till slutet av århundradet. Soja-USA är världens ledande producent-kan minska så mycket som 15 procent.

    Eftersom varmare luft kan hålla mer fukt, det förväntas också att nederbörden i framtiden kommer att komma oftare i stora skurar, snarare än milda skyfall – ett fenomen som redan observeras på många områden. Många forskare har antagit att mer extrema regn kan ge ytterligare grödor, men den nya studien fann att detta förmodligen inte kommer att vara fallet. Anledningen:de flesta av de beräknade kraftigare regnen kommer att falla inom ett område som gynnar grödor, snarare än att passera tröskeln vid vilken de skadar dem.

    "Folk har pratat om hur mer extremt regn kommer att skada grödor, " sa huvudförfattaren Corey Lesk, en Ph.D. student vid Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Obsevatory. "Det slående vi hittade var, den totala effekten av kraftigare regn är inte negativ. Det visar sig vara bra för grödor."

    Som sagt, effekterna kommer förmodligen att bli blygsamma, enligt studien. Den uppskattar att majsskördarna kan drivas tillbaka med 1 eller 2 procent av det kraftigare regnet, och soja med 1,3 till 2,5 procent. Dessa ökningar dvärgas av de potentiella förlusterna på grund av värme, men till och med några få procent går ihop när man har att göra med så enorma mängder grödor. Och, forskarna säger, "Våra resultat kan hjälpa till att identifiera nya möjligheter för klimatanpassad grödhantering och förbättrad modellering."

    En ny studie visar att när regnet kommer ned huvudsakligen som duggregn, avkastningen av större grödor är försämrad; när skyfallen är kraftigare, avkastningen stiger, upp en punkt. Avkastningen sjunker kraftigt med de mest extrema nederbörden, men dessa är ganska sällsynta. Längden på staplarna representerar påverkan på grödor per timme. Kraftiga regn förväntas öka mer än extrema i framtiden, ger ett uppsving till grödorna. Upphovsman:Corey Lesk.

    Teamet nådde sina slutsatser genom att studera nederbördsmönster timme för timme registrerade av hundratals väderstationer i jordbruksregionerna i västra USA, Syd och nordost varje år från 2002 till 2017. De jämförde sedan nederbördsmönstren med skördar. De fann att år med regn på upp till cirka 20 millimeter i timmen - ungefär årets värsta skyfall i genomsnitt resulterade i högre avkastning. Det var först när regnet nådde extrema 50 millimeter i timmen eller mer som grödorna skadades. (20 millimeter i timmen är ungefär tre fjärdedelar av en tum; 50 är ungefär 2 tum.) Dessutom, år då regn kom huvudsakligen genom att bara duggregn faktiskt skadade avkastningen.

    Forskarna redogjorde för flera möjliga orsaker till skillnaderna. För en, duggregn kan vara för ineffektivt för att göra mycket nytta. I varmt väder, det kan för det mesta avdunsta tillbaka till luften innan det når rotzoner under ytan där det behövs; i kallare väder, det kan finnas kvar på bladen tillräckligt länge för att uppmuntra tillväxt av skadliga svampar. "Det finns bara ett fast antal timmar regn du kan få under en säsong, sade Lesk. Om för mycket av dem tas upp av onödigt duggregn, det är bortkastat."

    Tyngre stormar å andra sidan, är bättre - åtminstone upp till en viss punkt. Dessa gör att vatten kan sugas in ordentligt i jorden, bär in både fukt och konstgödsel som sprids på ytan. Det är bara de mest extrema händelserna som skadar skördarna, säger forskarna:dessa kan slå växter direkt, tvätta gödsel från fält, och mätta jordar så noga att rötterna inte kan få tillräckligt med syre.

    För att studera effekterna av framtida potentiella nederbördsmönster, forskarna använde grundläggande fysiska modeller för att uppskatta hur mycket kraftigare regn kan bli under olika uppvärmningsnivåer. De fann att i de flesta fall, mer regn skulle som förväntat, kommer i större skyfall - men dessa kraftigare regn skulle falla inom det ganska breda intervallet där de är fördelaktiga. Det mest extrema, skadliga regn skulle också öka-men skulle fortfarande vara sällsynt nog att det större antalet fördelaktiga nederbörd skulle uppväga deras effekter.

    Eftersom studien utgjorde ett genomsnitt av statistik över stora områden, och många andra faktorer kan påverka skörden, det skulle vara svårt att säga exakt vad effekterna av framtida nederbörd kommer att bli i något område, sa Lesk. "Ingen enskild bonde skulle använda en studie som denna för att fatta beslut om vad som ska planteras eller hur, sa han. Men, som tidningen avslutar, resultaten "tyder på att bortom extrema händelser, grödans svar på vanligare nederbördsintensiteter förtjänar ytterligare uppmärksamhet."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com