Als een honkbalknuppel wiens homerun-totalen stijgen ondanks het missen van meer curveballs elk seizoen, De wonderbaarlijke output van de Amerikaanse Corn Belt verbergt een groeiende kwetsbaarheid. Uit een nieuwe Stanford-studie blijkt dat hoewel de opbrengsten over het algemeen zijn gestegen - waarschijnlijk als gevolg van nieuwe technologieën en managementbenaderingen - het hoofdgewas aanzienlijk gevoeliger is geworden voor droogte. Het onderzoek, gepubliceerd op 26 oktober in Natuur Eten , maakt gebruik van een nieuwe benadering gebaseerd op grote verschillen in het vochthoudend vermogen tussen bodems. De analyse zou kunnen helpen de basis te leggen voor het versnellen van de ontwikkeling van benaderingen om de landbouwbestendigheid tegen klimaatverandering te vergroten.

"Het goede nieuws is dat nieuwe technologieën echt helpen om de opbrengsten te verhogen, onder alle weersomstandigheden, " zei hoofdauteur David Lobell, de Gloria en Richard Kushel directeur van het Center on Food Security and the Environment. "Het slechte nieuws is dat deze technologieën, waaronder enkele die speciaal zijn ontworpen om droogte te weerstaan, zijn zo nuttig in goede omstandigheden dat de kosten van slechte omstandigheden stijgen. Er is dus nog geen teken dat ze de kosten van klimaatverandering zullen helpen verminderen."

De maïsproductie in de VS is een schijnbaar onstuitbare moloch. Ondanks zorgen over resistente onkruiden, klimaatverandering en vele andere factoren, de industrie heeft in vijf van de afgelopen zeven jaar recordopbrengsten behaald. Mogelijke oorzaken van deze bumperoogsten zijn onder meer veranderingen in plant- en oogstpraktijken, zoals de adoptie van droogtetolerante rassen, en veranderingen in de omgevingsomstandigheden, zoals verlaagde ozonniveaus en verhoogde atmosferische kooldioxideconcentraties die in het algemeen de efficiëntie van het watergebruik van gewassen verbeteren.

Naarmate de klimaatverandering intensiveert, echter, de kosten om de gewasopbrengsten op peil te houden zullen waarschijnlijk toenemen.

Met behulp van provinciale bodemkaarten en op satellieten gebaseerde opbrengstschattingen, onder andere gegevens, de onderzoekers onderzochten velden in de Corn Belt, een regio met negen staten in het Midwesten die goed is voor ongeveer tweederde van de Amerikaanse maïsproductie. Door elk jaar velden langs gradiënten van droogtestress te vergelijken, ze konden vaststellen hoe de gevoeligheid voor droogte in de loop van de tijd verandert.

Zelfs binnen één provincie, ze vonden een breed scala aan bodemvochtretentie, met sommige bodems die twee keer zoveel water kunnen vasthouden als andere. Zoals verwacht kan worden, er waren over het algemeen hogere opbrengsten voor bodems die meer water vasthielden. Ze ontdekten dat de opbrengstgevoeligheid voor bodemwateropslag in de regio tussen 1999 en 2018 met gemiddeld 55 procent toenam. met grotere stijgingen in drogere toestanden.

De resultaten maakten duidelijk dat het vermogen van de bodem om water vast te houden de belangrijkste reden was voor opbrengstverlies. In sommige gevallen, het vermogen van de bodem om een ​​grotere hoeveelheid vocht vast te houden was drie keer effectiever in het verhogen van de opbrengsten dan een equivalente toename van de neerslag.

Dus, waarom zijn opbrengsten gevoeliger geworden voor droogte? Een verscheidenheid aan factoren, zoals een verhoogde behoefte aan gewaswater als gevolg van een verhoogde zaaidichtheid van planten, kan een rol spelen. Wat wel duidelijk is, is dat ondanks robuuste maïsopbrengsten, de kosten van droogte en de wereldwijde vraag naar maïs stijgen tegelijkertijd.

Om beter te begrijpen hoe de klimaateffecten op maïs in de loop van de tijd evolueren, de onderzoekers pleiten voor betere toegang tot opbrengstgegevens op veldniveau die onafhankelijk van weergegevens worden gemeten, zoals overheidsverzekeringsgegevens die voorheen beschikbaar waren voor het publiek, maar dat nu niet meer zijn.

"Deze studie toont de kracht van satellietgegevens aan, en indien nodig kunnen we proberen dingen alleen vanuit de ruimte te volgen. Dat is spannend, Lobell zei. "Maar weten of boeren zich goed aanpassen aan klimaatstress, en welke praktijken het meest nuttig zijn, zijn belangrijke vragen voor ons land. In de wereld van vandaag is er echt geen goede reden waarom onderzoekers geen toegang zouden moeten hebben tot alle best beschikbare gegevens om deze vragen te beantwoorden."

Lobell is ook een professor in Earth System Science in Stanford's School of Earth, Energie &Milieuwetenschappen; de William Wrigley Senior Fellow bij het Stanford Woods Institute for the Environment en een senior fellow bij het Freeman Spogli Institute for International Studies en het Stanford Institute for Economic Policy Research. Studie co-auteurs zijn Jillian Deines, een postdoctoraal onderzoeker in Stanford's School of Earth, Energie &Milieuwetenschappen, en Stefania Di Tommaso, een onderzoeksdata-analist bij het Centre on Food Security and the Environment.