Dekgewassen die in de winter op velden worden geteeld, kunnen in het noorden van de Verenigde Staten en in het zuiden van Canada opwarmende temperaturen zijn, volgens een nieuwe studie door wetenschappers van het National Center for Atmospheric Research. De gewassen, een landbeheerstrategie die boeren tussen groeiseizoenen gebruiken, een donkerder oppervlak creëren dan een met sneeuw bedekt veld, meer warmte van de zon absorberen en een lokaal opwarmend effect produceren.

Bodembedekkers hebben verschillende ecologische voordelen, zoals het verminderen van erosie en het verhogen van de bodemproductiviteit, maar tot nu toe hebben onderzoekers niet gekeken naar de manier waarop bodembedekkers de wintertemperaturen kunnen beïnvloeden.

"De meeste mensen kijken naar bodembedekkers vanwege de lokale voordelen, maar het feit dat ze de wintertemperatuur kunnen verhogen, betekent dat ze kunnen bijdragen aan regionale klimaatverandering, " zei Danica Lombardozzi, een plantenecoloog bij NCAR en hoofdauteur van het papier.

Vegetatie die boven de sneeuw uitsteekt, vermindert de reflectiviteit, of albedo, van het oppervlak. In plaats van de heldere sneeuw die zonnewarmte terug de ruimte in reflecteert, gewasstengels en bladeren absorberen de warmte en verwarmen de atmosfeer eromheen.

De nieuwe studie, gepubliceerd in het tijdschrift Geofysische onderzoeksbrief s, suggereert dat lang, bladbedekkende gewassen kunnen het oppervlak in het groeigebied tot 3 graden Celsius (bijna 5,5 graden Fahrenheit) opwarmen.

"Donkere dekgewassen absorberen de warmte van de zon en verwarmen vervolgens de atmosfeer. Zelfs gewassen die gedeeltelijk bedekt zijn met sneeuw, kunnen de reflectiviteit voldoende verminderen om de wintertemperatuur te beïnvloeden, ' zei Lombardozzi.

Dit onderzoek suggereert ook dat de opwarming in de winter vooral uitgesproken is in regio's waar de sneeuwlaag in de winter variabel is, zoals het Amerikaanse Midwesten. Verwacht wordt dat klimaatverandering de komende decennia de Noord-Amerikaanse winters zal verwarmen, en de resultaten van deze studie suggereren dat bodembedekkers deze effecten zouden kunnen vergroten.

Financiering voor de studie kwam van het Amerikaanse ministerie van Energie en het Amerikaanse ministerie van landbouw's National Institute of Food and Agriculture. Het onderzoeksteam bestond uit wetenschappers van de University of New Hampshire en Cornell University.

Bladeren over sneeuw

Onderzoekers gebruikten geavanceerde simulaties van het NCAR-gebaseerde Community Earth System Model (CESM) om de interactie tussen bodembedekkers te begrijpen, het landoppervlak, en de sfeer.

"We wilden kijken naar de kenmerken van bodembedekkers:zijn ze lang of kort, hebben ze veel bladeren of weinig bladeren?" zei Gordon Bonan, een NCAR senior wetenschapper en co-auteur van de studie.

Om deze reeks gewassen te vertegenwoordigen, de wetenschappers voerden een reeks simulaties uit. De eerste simulatie had hoge planten, 50 centimeter (20 inch) hoog, met weinig bladeren. Het tweede gewastype was ook lang maar zeer bladachtig, en de derde was kort, 10 centimeter (4 inch) hoog, en ook blad. Voor elk van de drie gewasscenario's geldt het percentage gewas dat onder het gewicht van de sneeuwval waarschijnlijk volledig zou omvallen, werd vastgesteld op 20 procent.

Uit de simulaties bleek dat tijdens de wintermaanden (december tot februari), hoge en lommerrijke bodembedekkers verhogen de temperatuur net boven het aardoppervlak met 3 graden C (bijna 5,5 graden F) in teeltgebieden in het midden en noorden van de Verenigde Staten en het zuiden van Canada.

De studie bracht ook opwarmingspatronen aan het licht voor de kortere en minder bladhoudende bodembedekkers. Echter, de verandering is niet zo belangrijk als voor de lange, bladgewassen, en de effecten treden op in een kleinere regio in het middenwesten van de Verenigde Staten en het westen van Canada.

"In het algemeen, de hoogte is meestal belangrijker dan de bladigheid, maar samen hebben ze een sterke impact, " zei Lombardozzi. "De resultaten van de studie suggereren dat boeren de volle voordelen van winterbedekkende gewassen kunnen plukken en de impact op het klimaat kunnen verminderen door kortere en minder bladrijke gewassen te planten."

Er is meer onderzoek nodig om inzicht te krijgen in de kosten en baten van winterbedekkende gewassen in Noord-Amerika, zeiden de wetenschappers. De volgende stap zou zijn om naar de totale effecten van deze gewassen te kijken en een meer realistische weergave te maken van hoe bodembedekkers worden gebruikt als een praktijk voor landbeheer.

"Het is essentieel om te begrijpen hoe onze landbeheerpraktijken het klimaat kunnen beïnvloeden, ", zei Lombardozzi. "Als we alle voordelen willen hebben die bodembedekkers kunnen bieden, zoals koolstofopslag en erosiebestrijding, we hebben ook informatie nodig over bodembedekkers die de regionale opwarmingseffecten kunnen minimaliseren."