Klimaatverandering zal sommige boeren voor een moeilijk raadsel stellen, volgens een nieuwe studie door onderzoekers van Cornell University en Washington State University:riskeer ofwel meer omzetvolatiliteit, of leven met een meer voorspelbare daling van de gewasopbrengsten.

Omdat watertekorten en hogere temperaturen de oogstopbrengsten verlagen in regio's die sterk afhankelijk zijn van seizoenssneeuw, de keuze om meer droogtetolerante gewasvariëteiten te gebruiken, heeft een prijs, volgens modelprojecties die worden beschreven in het document "Water Rights Shape Crop Yield and Revenue Volatility Tradeoff for Adaptation in Snow Dependent Systems", " gepubliceerd 10 juni in Natuurcommunicatie .

De studie onderzocht het Yakima River Basin in Washington, waar een complexe combinatie van sneeuw, reservoirs en waterrechten controleert de beschikbaarheid van irrigatiewater. Dat water dicteert het succes van een deel van de V.S.' grootste producenten van tarwe, maïs, aardappelen, peren, kersen, druiven, appels en hop. Met de juiste sneeuwval en smelt, totale landbouwproductiviteit in het stroomgebied kan oplopen tot meer dan $ 4 miljard per jaar.

Het onderzoeksteam probeerde de directe en indirecte effecten van klimaatverandering op geïrrigeerde landbouw in het stroomgebied te kwantificeren. Onderzoekers wilden ook weten of droogteresistente gewasvariëteiten kunnen helpen de productiviteit te herstellen in tijden van droogte.

Klimaatrisicomodellering is een specialiteit van Patrick Reed, de Joseph C. Ford Professor of Engineering aan de Cornell's School of Civil and Environmental Engineering. In deze gezamenlijke studie Reed's groep bouwde voort op eerder onderzoek aan de Washington State University, dat een modelleringsplatform ontwikkelde dat de groei en ontwikkeling van gewassen verbindt, land-oppervlaktehydrologie en riviersysteemprocessen. Het model simuleert damoperaties en geeft prioriteit aan de toewijzing van water aan verschillende sectoren in het Yakima-stroomgebied.

Het team ontdekte dat hogere waterstress en temperaturen leidden tot een lagere gewasopbrengst, als verwacht, zei Keyvan Malek, een postdoctoraal onderzoeker in de groep van Reed en hoofdauteur van de studie.

"Echter, de modellen laten zien dat de jaar-op-jaar variabiliteit in verwachte gewasopbrengsten afneemt omdat het verschil tussen de beste en de slechtste opbrengst wordt verkleind, " zei Malek. "Hoewel dit geen positief resultaat is, Jaar-op-jaar fluctuaties in de opbrengst van de gewasopbrengst zijn van groot belang in de manier waarop gewasverzekeringsprogramma's de fluctuaties in de opbrengst compenseren."

Het team gebruikte vervolgens zijn model om het potentieel van nieuwe droogtetolerante gewasvariëteiten te onderzoeken, die naar verwachting de jaarlijkse opbrengsten zullen verbeteren onder klimaatverandering. De resultaten toonden aan dat hoewel die rassen de gemiddelde opbrengst aanzienlijk konden verbeteren, boeren kunnen ook te maken krijgen met een veel grotere volatiliteit van de inkomsten uit de productie van gewassen.

"Typische en best-case jaaropbrengsten zijn veel hoger, " zei Jennifer Adam, Berry Distinguished Professor of Engineering aan de Washington State University en co-auteur van de studie. "Maar klimaatverandering zal waarschijnlijk nog steeds ernstige droogtes veroorzaken, waar de huidige instellingen voor waterbeheer in het stroomgebied van de Yakima-rivier simpelweg niet genoeg water kunnen leveren. en er zijn ernstige misoogsten in het ergste geval."

De onderzoekers stellen dat de beste resultaten voor gewasopbrengst en inkomstenvolatiliteit een gelijktijdige verbetering van gewasvariëteiten moeten zijn, bijvoorbeeld, door de agrobiodiversiteit te behouden - en in watersystemen, zoals door verbeteringen in waterbeheersende instellingen en infrastructuur.

Het is belangrijk om de specifieke beheersbeperkingen van een sneeuwafhankelijke regio zorgvuldig vast te leggen en tegelijkertijd innovatief te zijn met klimaatadaptatiestrategieën, aldus de onderzoekers.

"Anders, systemen kunnen onbedoeld het verkeerde evenwicht bereiken, omdat ze een compromis vormen voor het verbeteren van de gemiddelde opbrengst en de volatiliteit van de inkomsten van boeren, ' zei Riet.