Heb je nog plekken over op die bingokaart van 2020? Potlood in "een andere Dust Bowl in de Great Plains." Uit een onderzoek van onderzoekers van de Universiteit van Utah en hun collega's blijkt dat de stofniveaus in de atmosfeer over de Great Plains stijgen met een snelheid van maximaal 5% per jaar.

De trend van opstijgend stof loopt parallel met de uitbreiding van akkerland en seizoensgebonden gewascycli, wat suggereert dat landbouwpraktijken meer grond blootstellen aan winderosie. En als de Great Plains droger wordt, een mogelijkheid in scenario's voor klimaatverandering, dan zijn alle stukjes op hun plaats voor een herhaling van de Dust Bowl die het Midwesten in de jaren dertig verwoestte.

"We kunnen het aardoppervlak niet veranderen zonder enig gevolg, net zoals we geen fossiele brandstoffen kunnen verbranden zonder gevolgen, " zegt Andy Lambert, hoofdauteur van de studie en een recent afgestudeerde U. "Dus hoewel de landbouwindustrie absoluut belangrijk is, we moeten beter nadenken over waar en hoe we planten."

Het onderzoek is gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven en werd gefinancierd door het Utah Science Technology and Research (USTAR) initiatief, het Global Change and Sustainability Center van de Universiteit van Utah, en de geassocieerde studenten van de Universiteit van Utah.

De eerste Dust Bowl

In de jaren dertig, een droogte bedekte de Great Plains, van Mexico tot Canada. Dit zou niet zo'n groot probleem zijn geweest, behalve dat in de jaren 1920 boeren in het Midwesten enorme stukken grasland hadden omgezet in landbouwgrond met behulp van mechanische ploegen. Toen de gewassen in de droogte faalden, werden de open stukken land die vroeger bedekt waren met gras, die de grond stevig op zijn plaats hield, waren nu kaal vuil, kwetsbaar voor winderosie.

"Het resultaat waren enorme stofstormen die we associëren met de Dust Bowl, Lambert zegt. "Deze stofstormen verwijderden voedingsstoffen uit de bodem, waardoor het moeilijker wordt voor gewassen om te groeien en meer kans op winderosie." Na jaren van droogte, stof en ontberingen, eindelijk begon het weer te regenen, de Dust Bowl tot een einde brengen.

"Maar de schade aan de bodem was al aangericht, Lambert zegt. "Sommige gebieden zijn nog steeds niet helemaal hersteld."

Rond de jaren 2000, de groeiende vraag naar biobrandstoffen leidde tot hernieuwde uitbreiding van landbouwgrond om de benodigde gewassen te produceren. In een echo van de jaren twintig, deze uitbreiding verving stabiele graslanden door kwetsbare grond. Meer dan vijf jaar, van 2006 tot 2011, 2046 vierkante mijl (530, 000 hectare) grasland in vijf staten in het Midwesten werd landbouwgrond - een gebied dat iets kleiner was dan Delaware.

Tegelijkertijd, delen van de Great Plains kenden in de 20e eeuw langere en ernstigere droogtes. De toekomst van droogte in die regio is, tot dusver, onzeker, maar het potentieel voor een warmere, drogere Great Plains heeft Lambert en co-auteur Gannet Hallar, universitair hoofddocent atmosferische wetenschappen, het woord "woestijnvorming" ter sprake brengen in verband met de mogelijke toekomst van de regio.

Ogen in de stoffige lucht

De focus van de studie van Lambert, Hallar en collega's van de U, de Universiteit van Colorado-Boulder en de Colorado State University, was om te kwantificeren hoeveel de hoeveelheid stof in de atmosfeer boven de Great Plains de afgelopen decennia was veranderd. Om dat te doen, ze maakten gebruik van instrumentatie die atmosferische wazigheid meet vanaf de grond en vanuit de ruimte naar beneden. Vanaf de grond, het IMPROVE-meetnet wordt beheerd door verschillende federale instanties en meet de hoeveelheid fijnstof in de lucht op locaties, inclusief nationale parken, door het land. Een ander grondgebonden netwerk, het door NASA gerunde AERONET, kijkt hoeveel binnenkomend zonlicht wordt geblokkeerd door stof en aerosoldeeltjes in de lucht. Vanuit de ruimte, een instrument genaamd MODIS doet hetzelfde werk, kijken naar hoeveel licht dat door het oppervlak wordt gereflecteerd, op dezelfde manier wordt geblokkeerd door deeltjes.

Alles bij elkaar, de gegevens hebben betrekking op de jaren 1988 tot 2018. Stof, ze vonden, stijgt in de atmosfeer over de hele Great Plains met maar liefst 5% per jaar.

"Het bedrag van de verhoging is echt het verhaal hier, Hallar zegt. Die 5% per jaar gedurende twee decennia, natuurlijk, is een honderd procent toename van de stofbelasting. Dit is geen klein signaal om te vinden."

Correlatie met gewastiming

De onderzoekers vonden verder correlaties tussen stof in de atmosfeer en oogsttijden. in Iowa, waar sojabonen een belangrijk groeiend gewas waren, toename van stof verscheen in juni en oktober - plant- en oogstmaanden, respectievelijk, voor sojabonen. In de zuidelijke staten van de Great Plains, waar maïs een dominanter gewas is, stoftoenames deden zich voor in maart en oktober - opnieuw correlerend met het maisplant- en oogstseizoen.

Dat was opmerkelijk, "Hallar zegt, "in de zin van hoe duidelijk het signaal was."

Zien we het begin van de tweede Dust Bowl?

"Ik denk dat het redelijk is om te zeggen dat wat er gebeurt met stoftrends in het Midwesten en de Great Plains een indicator is dat de dreiging reëel is als de uitbreiding van het akkerland in dit tempo blijft plaatsvinden en het droogterisico toeneemt als gevolg van klimaatverandering, " zegt Lambert. "Dat zouden de ingrediënten zijn voor nog een Dust Bowl."

"Dit is een voorbeeld van de noodzaak voor de agrarische gemeenschap in de VS om na te denken over aanpassing aan en mitigatie aan een veranderend klimaat, "zegt Hallar. "Dus als we droger worden, zullen we moeten nadenken over de gevolgen van landdegradatie in dat veranderde klimaat. Wat we in het verleden hebben gedaan, is niet per se wat we in de toekomst kunnen doen."