Har du några platser kvar på bingobrickan 2020? Penna i "en annan dammskål på Great Plains". En studie från forskare vid University of Utah och deras kollegor visar att dammhalterna i atmosfären ökar över Great Plains med en hastighet på upp till 5 % per år.

Trenden med stigande damm går parallellt med utvidgningen av odlingsmarken och säsongsbetonade grödor, vilket tyder på att jordbruksmetoder utsätter mer jord för vinderosion. Och om de stora slätterna blir torrare, en möjlighet under klimatförändringsscenarier, då är alla bitar på plats för en upprepning av Dust Bowl som ödelade Mellanvästern på 1930-talet.

"Vi kan inte göra förändringar på jordytan utan någon form av konsekvens, precis som vi inte kan bränna fossila bränslen utan konsekvenser, säger Andy Lambert, huvudförfattare till studien och en nyutexaminerad U. "Så även om jordbruksindustrin är absolut viktig, vi måste tänka mer noggrant på var och hur vi planterar."

Forskningen är publicerad i Geofysiska forskningsbrev och finansierades av initiativet Utah Science Technology and Research (USTAR), Global Change and Sustainability Center vid University of Utah, och associerade studenter vid University of Utah.

Den första Dust Bowl

På 1930-talet en torka täckte de stora slätterna, från Mexiko till Kanada. Detta skulle inte ha varit en så stor sak förutom att bönder i Mellanvästern på 1920-talet hade omvandlat stora gräsmarker till jordbruksmark med hjälp av mekaniska plogar. När skördarna misslyckades i torkan var de öppna områdena mark som brukade vara täckta av gräs, som höll jorden tätt på plats, var nu bar smuts, känsliga för vinderosion.

"Resultatet var massiva dammstormar som vi associerar med Dust Bowl, " säger Lambert. "Dessa dammstormar tog bort näringsämnen från jorden, vilket gör det svårare för grödor att växa och mer sannolikt att vinderosion inträffar." Efter år av torka, damm och svårigheter, äntligen började regnet falla igen, för att avsluta Dust Bowl.

"Men skadan var redan gjord på jorden, " säger Lambert. "Vissa områden har fortfarande inte helt återhämtat sig."

Runt 2000-talet, den ökade efterfrågan på biobränslen stimulerade förnyad utbyggnad av jordbruksmark för att producera de nödvändiga grödor. I ett eko av 1920-talet, denna utbyggnad ersatte stabila gräsmarker med känslig jord. Över fem år, från 2006 till 2011, 2046 kvadrat miles (530, 000 hektar) gräsmark i fem delstater i Mellanvästern blev jordbruksmark - ett område lite mindre än Delaware.

På samma gång, delar av Great Plains upplevde längre och svårare torka under 1900-talet. Torkans framtid i den regionen är, än så länge, osäker, men potentialen för en varmare, torrare Great Plains har Lambert och medförfattare Gannet Hallar, docent i atmosfärsvetenskap, ta upp ordet "ökenspridning" i förhållande till regionens potentiella framtid.

Ögon i den dammiga himlen

Fokus för studien av Lambert, Hallar och kollegor från U, University of Colorado-Boulder och Colorado State University, var att kvantifiera hur mycket mängden damm i atmosfären över Great Plains hade förändrats under de senaste decennierna. Att göra det, de utnyttjade instrumentering som mäter atmosfärisk disighet från grunden och från rymden och ner. Från marken, IMPROVE-övervakningsnätverket drivs av flera federala myndigheter och mäter mängden partiklar i luften på platser, inklusive nationalparker, runt om i landet. Ett annat markbaserat nätverk, det NASA-drivna AERONET, bevakar hur mycket inkommande solljus som blockeras av damm och aerosolpartiklar i luften. Från rymden, ett instrument som heter MODIS gör samma jobb, tittar på hur mycket ljus som reflekteras från ytan på liknande sätt blockeras av partiklar.

Alla tillsammans, uppgifterna omfattar år från 1988 till 2018. Damm, de hittade, ökar i atmosfären över hela Great Plains med så mycket som 5 % per år.

"Mängden ökning är verkligen historien här, " säger Hallar. "De där 5 % per år under två decennier, självklart, är en hundraprocentig ökning av dammbelastningen. Det här är ingen liten signal att hitta."

Korrelerar med timing för skörd

Forskarna fann vidare samband mellan damm i atmosfären och tidpunkter för skörden. I Iowa, där sojabönor har varit en stor växande gröda, ökningar av damm uppträdde i juni och oktober – planterings- och skördemånader, respektive, för sojabönor. I de södra delstaterna Great Plains, där majs är en mer dominerande gröda, Dammökningar uppstod i mars och oktober — återigen i samband med majsplanterings- och skördesäsonger.

Det var anmärkningsvärt, Hallar säger, "i betydelsen av hur tydlig signalen var."

Ser vi början på den andra Dust Bowl?

"Jag tycker att det är rättvist att säga att det som händer med dammtrender i Mellanvästern och Great Plains är en indikator på att hotet är verkligt om odlingsmarkens expansion fortsätter att ske i denna takt och torkarisken ökar på grund av klimatförändringarna, " säger Lambert. "Det skulle vara ingredienserna till en annan Dust Bowl."

"Detta är ett exempel på behovet för jordbrukssamhället i USA att tänka på att anpassa sig och mildra till ett förändrat klimat, " säger Hallar. "Så om vi blir torrare måste vi tänka på effekterna av markförstöring i det förändrade klimatet. Det vi gjorde tidigare är inte nödvändigtvis vad vi kan göra i framtiden."