Uit nieuw onderzoek blijkt dat geïrrigeerde boerderijen in het groenteteeltgebied Central Sands in Wisconsin het lokale klimaat aanzienlijk afkoelen in vergelijking met nabijgelegen, door regen gevoede boerderijen of bossen.

Door irrigatie daalde de maximumtemperatuur met gemiddeld één tot drie graden Fahrenheit, terwijl de minimumtemperaturen tot vier graden werden verhoogd in vergelijking met niet-geïrrigeerde boerderijen of bossen. In alles, geïrrigeerde boerderijen ondervonden een drie tot zeven graden kleiner bereik in dagelijkse temperaturen in vergelijking met ander landgebruik. Deze effecten hielden het hele jaar aan.

De resultaten laten zien dat de omschakeling van land naar geïrrigeerde landbouw een significant effect kan hebben op het regionale klimaat, die op hun beurt de plantengroei kunnen beïnvloeden, plaagdruk en de menselijke gezondheid op manieren die over het hoofd zouden kunnen worden gezien als er geen rekening wordt gehouden met landgebruik in prognoses en planning.

Een dergelijk afkoelend effect verzacht - en verdoezelt - een trend van de opwarming van de aarde die wordt veroorzaakt door de ophoping van broeikasgassen in de atmosfeer. geïrrigeerde landbouw, zoals alle landbouw, genereert ook broeikasgassen.

Het werk werd geleid door Mallika Nocco, die onlangs haar doctoraat behaalde aan het Nelson Institute for Environmental Studies van de University of Wisconsin-Madison. Nocco werkte samen met Christopher Kucharik van het Nelson Institute en de agronomieafdeling van UW-Madison en Robert Smail van het Wisconsin Department of Natural Resources.

Het team publiceerde hun bevindingen op 2 juli in het tijdschrift Global Change Biologie "We ontdekken dat weersvoorspellingen verkeerd kunnen zijn als ze geen rekening houden met dit landgebruik, " zegt Nocco, nu een postdoctoraal onderzoeker aan de Universiteit van Minnesota. "Dat zal gevolgen hebben voor zowel boeren als planten."

Irrigatie, en landbouw in het algemeen, koelt de lucht door verdamping van water door gewasbladeren, net zoals hoe verdampend zweet mensen afkoelt. Deze verdamping verhoogt ook het watergehalte van de lucht. De wetenschappers wilden bepalen of het van nature vochtige klimaat in Wisconsin even sterk zou reageren op irrigatie als drogere gebieden. zoals Californië, doen.

Er achter komen, Nocco werkte samen met particuliere landeigenaren om 28 temperatuur- en vochtigheidssensoren te installeren in een lijn die door het centrale zand liep. Het 37 mijl lange transect strekte zich uit van dennenplantages in het westen, over geïrrigeerde boerderijen in de richting van bossen in het oosten. De onderzoekers verzamelden gegevens over 32 maanden van begin 2014 tot de zomer van 2016.

Elk van de 28 sensoren werd gekoppeld aan nabijgelegen irrigatieniveaus via een regionale brononttrekkingsdatabase die werd beheerd door Smail van het ministerie van Natuurlijke Hulpbronnen.

Nocco's team ontdekte dat irrigatie de maximale dagelijkse temperatuur met ongeveer drie en een halve graad verlaagde in vergelijking met nabijgelegen boerderijen die door regen werden gevoed. Aangrenzende bossen waren iets warmer dan ofwel regengevoede of geïrrigeerde boerderijen.

Enigszins verrassend, de lagere maximumtemperaturen op geïrrigeerde bedrijven gingen gepaard met hogere minimumtemperaturen. Verzadigde bodems kunnen meer warmte vasthouden dan droge bodems. Als die warmte 's nachts vrijkomt, het houdt de nachtelijke minimumtemperaturen wat hoger. Natte bodems kunnen ook donkerder zijn, waardoor ze overdag meer zonlicht kunnen opnemen.

De onderzoekers ontdekten dat als al het land in het studiegebied zou worden omgezet in geïrrigeerde landbouw, het dagelijkse temperatuurbereik zou gemiddeld bijna vijf graden Fahrenheit krimpen, en tot acht graden aan de hoge kant. Dit kleinere verschil tussen de dagelijkse maximum- en minimumtemperaturen kan de plantengroei of de levenscyclus van insectenplagen aanzienlijk beïnvloeden, die beide gevoelig zijn voor dagelijkse temperaturen.

"Als je het temperatuurbereik aanpast, je verandert wie of wat in een gebied kan wonen, ' zegt Nocco.

De temperatuurverschillen tussen geïrrigeerde velden en regengevoede velden of bossen waren uitgesproken tijdens het groeiseizoen, toen velden werden geïrrigeerd, maar het hele jaar door verlengd. Open sneeuwvelden weerkaatsen meer winterzonlicht dan bossen, de lucht erboven koeler houden, maar het is niet helemaal duidelijk wat de oorzaak is van temperatuurverschillen in de winter tussen geïrrigeerde en niet-geïrrigeerde boerderijen.

Hoewel het verkoelende effect van irrigatie de wereldwijde klimaatverandering op regionale schaal verzacht, klimaatmodellen suggereren dat regionale opwarming die wordt toegeschreven aan de wereldwijde trend uiteindelijk de omvang van de matiging die wordt geboden door geïrrigeerde landbouw, zal overwinnen. boeren, who are partially buffered for now from more extreme heat, would quickly face increasing stress in that scenario.

"Farmers in irrigated regions may experience more abrupt temperature increases that will cause them to have to adapt more quickly than other groups who are already coping with a warming climate, " says Kucharik. "It's that timeframe in which people have time to adapt that concerns me."

The current study is the first to definitively link irrigation in the Midwest U.S. to an altered regional climate. These results could improve weather and climate forecasts, help farmers plan better, en, the researchers hope, better prepare agricultural areas to deal with a warming climate when the irrigation effect is washed out.

"Irrigation is a land use with effects on climate in the Midwest, and we need to account for this in our climate models, " says Nocco.