Bevattning erbjuder ett sätt att hantera förändrat klimat
Denna artikel visas i Mars 2022 nummer av Potatisodlare.
En ny studie som undersöker mer än 100 år av jordbruksproduktion och väderdata i USA tyder på att lagrat vatten spelar en viktig roll för att ge motståndskraft mot torka. Resultaten tyder också på att vattenförvaltningsstrategier, som skiljer sig över landet, spelar en nyckelroll i hur olika delar av landet reagerar på väderavvikelser.
"Vi ville förstå hur jordbruket reagerar på klimatchocker", säger Eric Edwards, biträdande professor vid Institutionen för jordbruks- och resursekonomi vid North Carolina State University och medförfattare till en uppsats som beskriver studien. "Sättet som jordbruket har anpassat sig till klimatchocker är i allmänhet genom bevattning, men i vilken utsträckning har tillgång till lagrat vatten betydelse?"
Tillgång till lagrat vatten driver bevattning, oavsett om det vattnet ligger i en underjordisk akvifer eller en uppdämd flod. Förutom en damm och reservoar kräver ytvattenbevattning ett nätverk av kanaler och diken. Omvänt kan bönder som ligger över en akvifär bara pumpa grundvatten direkt.
Bevattning gör jordbruk möjligt under mycket av de mestadels torra förhållandena i västra USA. Vattenrättsreglerna bestämmer institutionellt i vilken ordning bönderna får vatten och när de får det. I östra USA har mer nederbörd och fuktighet historiskt sett fått bönder att tänka på att bevattning i allmänhet är överflödig, och vattenrättigheter har inte kodifierats. Men det verkar förändras i takt med att klimatet förändras.
Studien visade att sedan omkring 1950 har tillgång till lagrat vatten i mer torra regioner i västra USA hjälpt bönder att undvika förluster på cirka 13 % i skördar under perioder av torka. 1950-talet står som en vattendelare för ökat vatten i väst, efter utvecklingen av Hoover Dam 1936, och akviferborrning och landsbygdens elektrifiering på 1940-talet, säger Edwards.
"Vår studie visade att i östra USA sedan 1950 minskade skördarna av majs och sojabönor under torkaperioder oavsett om bönderna hade tillgång till vatten eller inte", säger Edwards. "Under tiden, i det torra västra USA, om du har tillgång till vattenlagring under torkaperioder ser du inga förluster." Detta kan bero på att bönder i östra USA inte nödvändigtvis har investerat i bevattningssystem för att få tillgång till lagrat vatten.
”Under torkaperioder ställer sig bönderna två viktiga frågor: Tar jag in mer mark till odling? Och ska jag intensifiera mängden vatten jag lägger på min mark för att öka avkastningen i förhållande till vad jag annars skulle ha?" Edwards fortsätter. "Fysiska egenskaper och de institutionella sätten att hantera vatten påverkar båda de val som bönder gör."
Studien visade att bönder som har tillgång till grundvatten och ytvatten tenderar att ta med mer mark till odling. Jordbrukare som har tillgång till grundvatten men inte ytvatten tenderar också att ta med mer mark till odling.
"Ytvattenrättigheter är kopplade till specifik mark i västra USA, och bönder tar i allmänhet redan den maximala mängden vatten varje år baserat på deras vattenrättigheter", säger Edwards. "Så det finns ingen expansion av område som bevattnas av ytvatten under torka."
Edwards säger att tidningen har ett antal konsekvenser för vattenpolitiken.
"Att pumpa mer grundvatten eller ta tag i mer ytvatten i tider av torka är verkligen effektivt för att bekämpa torka, men det kan vara problematiskt om du vill bevara mer av resursen", säger han. "Bevattning är en riktigt effektiv begränsningsstrategi under torka. Det jämnar ut produktionen i alla tillstånd av torka. Men eftersom kontrollerna för utvinning av grundvatten är begränsade oroar vi oss för att utarmningen kan minska denna viktiga bufferts förmåga att hantera klimatchocker."
För ytvatten ser Edwards en annan policykonsekvens.
"Finns det något sätt att göra ytvattnet lite mer anpassningsbart för att reagera på torka, särskilt på platser där vattenanvändningen är knuten till vissa markskiften?" han säger. "Finns det något sätt att börja tänka på att lägga undan lite vatten eller lagra lite vatten istället för att använda 100% varje år?"
Edwards tillägger att det också finns politiska konsekvenser för hans hemstat North Carolina och andra områden i östra USA
"North Carolina förväntas ha 10 till 15% längre torrperioder under kommande år på grund av ett förändrat klimat", säger han. "Bevattning erbjuder ett sätt att hantera det. Men för att sörja för en hållbar förvaltning av utarmade naturresurser bör staten överväga att utveckla vattenrättigheter och ramverk för grundvattenstyrning."
Papperet visas i Miljökunskapsbrev. Steven M. Smith vid Colorado School of Mines är tidningens motsvarande författare. Stöd för arbetet gavs av National Science Foundation och USDA.