Ar liko laisvų vietų toje 2020 m. bingo kortelėje? Pieštukas „kitame dulkių dubenyje Didžiojoje lygumoje“. Jutos universiteto mokslininkų ir jų kolegų atliktas tyrimas rodo, kad atmosferos dulkių lygis Didžiosiose lygumose didėja iki 5 % per metus.
Didėjančios dulkių tendencijos sutampa su pasėlių augimu ir sezoniniais pasėlių ciklais, o tai rodo, kad ūkininkavimo praktika labiau veikia dirvą vėjo erozijai. Ir jei Didžiosios lygumos taps sausesnės, tai įmanoma pagal klimato kaitos scenarijus, tada visos dalys yra tinkamos, kad pasikartotų Dust Bowl, kuris 1930-aisiais nusiaubė Vidurio Vakarus.
„Mes negalime pakeisti žemės paviršiaus be kokių nors pasekmių, kaip ir negalime deginti iškastinio kuro be pasekmių“, – sako Andy Lambert, pagrindinis tyrimo autorius ir neseniai baigęs studijas universitete. "Taigi, nors žemės ūkio pramonė yra be galo svarbi, turime atidžiau galvoti, kur ir kaip sodiname."
Tyrimas paskelbtas Geophysical Research Letters ir buvo finansuojamas Jutos mokslo technologijų ir tyrimų (USTAR) iniciatyvos, Jutos universiteto Globalinių pokyčių ir tvarumo centro ir Jutos universiteto asocijuotų studentų.
Pirmasis dulkių dubuo
XX amžiaus ketvirtajame dešimtmetyje Didžiąsias lygumas nuo Meksikos iki Kanados apėmė sausra. Tai nebūtų buvęs toks didelis dalykas, išskyrus tai, kad XX a. 20-ajame dešimtmetyje Vidurio Vakarų ūkininkai mechaniniais plūgais pavertė didžiulius pievų plotus į dirbamą žemę. Kai per sausrą pasėliai nuskendo, atviri žemės plotai, kuriuos anksčiau dengė žolė, kuri tvirtai laikė dirvą vietoje, dabar buvo plikas purvas, pažeidžiamas vėjo erozijos.
„Rezultatas buvo didžiulės dulkių audros, kurias mes siejame su Dust Bowl“, – sako Lambertas. "Šios dulkių audros pašalino maistines medžiagas iš dirvožemio, todėl pasėliams buvo sunkiau augti ir atsirasti vėjo erozija." Po ilgų sausros, dulkių ir sunkumų metų pagaliau vėl pradėjo lyti lietus, todėl Dust Bowl buvo uždarytas.
„Tačiau žala jau buvo padaryta dirvožemiui“, – sako Lambertas. "Kai kurios sritys vis dar nėra visiškai atsikūrusios."
Apie 2000-uosius išaugusi biokuro paklausa paskatino iš naujo plėsti dirbamos žemės plotus, kad būtų galima užauginti reikalingus augalus. Kaip aidas XX a. 20-ajame dešimtmetyje, ši plėtra stabilias pievas pakeitė pažeidžiama dirva. Per penkerius metus, nuo 2006 iki 2011 m., 2046 kvadratinių mylių (530 000 hektarų) pievų penkiose Vidurio Vakarų valstijose tapo dirbama žeme – plotas yra šiek tiek mažesnis nei Delaveras.
Tuo pat metu kai kuriose Didžiųjų lygumų dalyse XX amžiuje buvo ilgesnės ir sunkesnės sausros. Sausros ateitis tame regione kol kas neaiški, tačiau šiltesnių ir sausesnių Didžiųjų lygumų potencialas Lambertas ir bendraautorius Gannet Hallar, atmosferos mokslų docentas, iškėlė žodį „dykumėjimas“, susijusį su potenciali regiono ateitis.
Akys dulkėtame danguje
Lamberto, Hallaro ir kolegų iš JAV, Kolorado-Boulderio universiteto ir Kolorado valstijos universiteto tyrimo tikslas buvo kiekybiškai įvertinti, kiek pasikeitė dulkių kiekis atmosferoje virš Didžiųjų lygumų pastaraisiais dešimtmečiais. Norėdami tai padaryti, jie panaudojo prietaisus, matuojančius atmosferos miglotumą nuo žemės ir iš kosmoso žemyn. Nuo žemės paviršiaus IMPROVE stebėjimo tinklą valdo kelios federalinės agentūros ir matuoja kietųjų dalelių kiekį ore visose šalies vietose, įskaitant nacionalinius parkus. Kitas antžeminis tinklas, NASA valdomas AERONET, stebi, kiek saulės spindulių užstoja ore esančios dulkės ir aerozolių dalelės. Iš kosmoso instrumentas, vadinamas MODIS, atlieka tą patį darbą, žiūrėdamas, kiek nuo paviršiaus atsispindinčios šviesos panašiai blokuoja dalelės.
Apibendrinant, duomenys apima 1988–2018 metus. Jie nustatė, kad visose Didžiosiose lygumose dulkių atmosferoje padaugėja net 5 % per metus.
„Padidėjimo suma čia tikrai yra istorija“, – sako Hallar. "Tie 5% per metus per du dešimtmečius, žinoma, šimtu procentų padidina dulkių kiekį. Tai nėra mažas signalas, kurį reikia rasti."
Koreliacija su apkarpymo laiku
Tyrėjai taip pat nustatė ryšį tarp dulkių atmosferoje ir derliaus laiko. Ajovoje, kur sojos buvo pagrindinis augantis derlius, birželio ir spalio mėnesiais – atitinkamai sojų pupelių sodinimo ir derliaus nuėmimo mėnesiais – padaugėjo dulkių. Pietinėse Didžiųjų lygumų valstijose, kur kukurūzai yra labiau dominuojantys pasėliai, kovo ir spalio mėn. padaugėjo dulkių – tai vėlgi koreliuoja su kukurūzų sodinimo ir derliaus nuėmimo sezonais.
Tai buvo nuostabu“, – sako Hallar, „taip, koks aiškus buvo signalas“.
Ar matome antrojo dulkių dubenėlio pradžią?
"Manau, teisinga sakyti, kad tai, kas vyksta su dulkių tendencijomis Vidurio Vakaruose ir Didžiosiose lygumose, rodo, kad grėsmė yra reali, jei pasėlių plotai ir toliau plės tokiu greičiu, o sausros rizika padidės dėl klimato kaita“, – sako Lambertas. "Tai būtų ingredientai kitam dulkių dubeniui."
„Tai pavyzdys, kad JAV žemės ūkio bendruomenė turi galvoti apie prisitaikymą ir švelninimą prie besikeičiančio klimato“, – sako Hallar. „Taigi, jei tapsime sausesni, turėsime galvoti apie žemės degradacijos poveikį pasikeitusiame klimate. Tai, ką darėme praeityje, nebūtinai yra tai, ką galime padaryti ateityje."
