技術進步不會從另一個沙塵暴中拯救美國作物

技術進步不會從另一個沙塵暴中拯救美國作物

研究表明,技術進步不會保護美國農業免受1930傳奇的沙塵暴危機的影響。

此外,科學家們得出結論,即使在正常的降水年份到21世紀,氣溫升高也可能導致沙塵暴產量下降。

“到本世紀中葉,即使是正常的降水年,也可能與我們在1936看到的一樣糟糕。”

該研究發表在 自然植物模擬了沙塵暴時代極端天氣對今天玉米,大豆和小麥作物的影響。 芝加哥大學計算研究所氣候與能源政策穩健決策中心的作者Michael Glotter和Joshua Elliott研究了現代農業創新是否能夠防止歷史在類似條件下重演。

“我們預計該系統將更具彈性,因為現在30的產量在美國被灌溉,而且因為我們已經放棄了在俄克拉荷馬州和德克薩斯州西部這些乾旱嚴重的地區的玉米生產,”Elliott說。該中心和計算研究所的研究員和研究科學家。 “但我們發現了相反的結果:該系統對乾旱和高溫的敏感度與1930s一樣。”

沙塵暴的嚴重破壞實際上是由三個不同的干旱連續引起的,發生在1930-31,1933-34和1936中。 從1933到1939,小麥產量下降了兩位數百分比,在32中達到了1933百分比的峰值損失。 經濟和社會的後果是巨大的,整個大平原州的土地價值正在下降,並使數百萬人流離失所。

在危機發生後的八十年裡,農業實踐發生了巨大變化。 但是,許多技術和地理變化旨在優化平均產量而不是對惡劣天氣的恢復能力,使許多主要作物易受異常低降水和/或高溫季節的影響。


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因此,當研究人員模擬1936乾旱對當今農業的影響時,他們仍觀察到玉米和大豆產量損失約為40%,而小麥作物則下降了30%。 50的危害將比2012乾旱更嚴重,這對美國經濟造成近10億美元的損失。

“我們知道即使對現代農業而言,沙塵暴型乾旱也會造成嚴重破壞,但我們期望技術進步能夠比我們的結果更能減輕這些損害,”地球物理科學研究生格洛特說。 “技術已經發展到在正常年份使收益率盡可能高。 但隨著極端事件變得更加頻繁和嚴重,我們可能不得不重新調整我們如何培育作物並選擇差異和彈性,而不僅僅是平均產量。

當研究人員研究高溫對美國作物產量的影響時,預測變得更加可怕。 比今天的平均溫度高出4度 - 這可能是21st世紀中期的一個可能情況 - 使1936級乾旱的影響翻了一番,使作物產量降低了80%。 即使在降水正常的非干旱年份,較溫暖的天氣也會導致作物產量的下降與沙塵暴期間的嚴重程度一樣嚴重。

“到本世紀中葉,甚至正常的降水年份也可能與我們在1936中看到的一樣糟糕,”Elliott說。 “即使10到20降雨量減少一年也會變得非常具有破壞性。”

避免這些農業危機及其對全球糧食安全的嚴重連鎖反應的戰略可能包括轉向更多抗旱作物,如高粱,將小麥,大豆和玉米農業轉移到美國北部各州,或開發新的高熱量作物品種公差。 但作者們表示,這些預防措施都不便宜,發展中國家可能無法實施。

“減少排放對於避免氣候變化帶來的極端天氣造成的一些最嚴重的損害至關重要,”Glotter說。 “但即使在最好的情況下,預計氣候變化也會改變未來乾旱的嚴重程度和頻率。 因此,了解極端天氣與不斷變化的農業系統的相互作用對於有效地準備和應對下一個沙塵暴是至關重要的。“

資源: 芝加哥大學

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