Der Klimawandel könnte mehr Landwirte dazu zwingen, über Bewässerung nachzudenken

Jun 21, 2023

Die texanische Ranch, auf der Gilda Jackson Pferde ausbildet und verkauft, wurde dieses Jahr von Heuschrecken heimgesucht, ein Problem, das nur noch schlimmer wird, wenn der Schlupf in Zeiten von Hitze und Dürre schneller erfolgt. Jackson beobachtete diesen Sommer, wie sich die Insekten durch eine 35 Hektar große Weide fraßen, die sie dringend für Heu brauchte; Was sie nicht zerstörten, verbrannte die Sonne.

Durch die Bewässerung hätte Jackson vielleicht das Heu gerettet, aber sie und ihr Mann lehnten die Idee vor etwa zehn Jahren wegen der Kosten ab: bis zu 75.000 US-Dollar für einen neuen Brunnen und die gesamte Ausrüstung. Aber jetzt – mit einer anhaltenden Dürre und einer weiteren Hitzewelle in den USA in dieser Woche, die ihr Land etwa eine Stunde nordwestlich von Dallas tagelang bei Temperaturen über 100 Grad verbrennen wird – sagte Jackson, sie überdenke „ein bisschen um.“

Viele andere Landwirte und Viehzüchter in den USA könnten in den kommenden Jahrzehnten dazu gezwungen sein, das Gleiche zu tun. Dies geht aus jüngsten Untersuchungen zu den erwarteten Auswirkungen der steigenden Hitze und der häufigeren Wetterextreme im Zusammenhang mit dem Klimawandel hervor.

Vorausgesetzt, sie können es überhaupt. Einige Orte in den USA haben bereits mit Grundwassermangel zu kämpfen, beispielsweise Kalifornien, Arizona, Nebraska und andere Teile der zentralen Ebenen.

„Es ist keine Überraschung, dass die Menschen in Zukunft, wenn es heißer wird und die Nachfrage nach Wasser steigt, mehr Wasser verbrauchen werden“, sagte Jonathan Winter, außerordentlicher Professor für Geographie am Dartmouth College und Autor einer neuen Studie zum Thema Zukunft US-Bewässerungskosten und -vorteile in der Kommunikation Erde und Umwelt.

Winter und sein Team verwendeten ein Computermodell, um zu untersuchen, wie sich Hitze und Dürre bis Mitte und Ende dieses Jahrhunderts auf die Pflanzenproduktion auswirken könnten, wenn mehrere Szenarien für den Ausstoß wärmender Treibhausgase vorliegen. An Orten wie Kalifornien und Texas, wo „jeder seinen Strohhalm in das Grundwasserglas wirft“, wie Winter es ausdrückte, wird das derzeitige Bewässerungsniveau auf lange Sicht nicht rentabel sein, weil nicht genügend Wasser vorhanden ist.

Der Einsatz der Bewässerung könnte jedoch dort zunehmen, wo die Grundwasserversorgung derzeit kein Problem darstellt.

In weiten Teilen des Mittleren Westens, einschließlich der mais- und sojabohnenreichen Bundesstaaten Iowa, Illinois, Indiana und Dakota, könnten Landwirte in den nächsten 50 Jahren von der Installation einer Bewässerungsinfrastruktur profitieren. Das ist eine teure Investition, und ob sie sich auszahlt, hängt möglicherweise von der Fähigkeit der Menschen ab, die schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels einzudämmen. Im schlimmsten Fall würde eine Generation in kostspielige Bewässerungsgeräte investieren, nur um in der nächsten Generation feststellen zu müssen, dass diese die Ernte trotz extremer Hitze und Wetter nicht am Leben erhalten.

Es gibt viele Bewässerungsmethoden für Reihenkulturen, aber die gebräuchlichste ist die Pivot-Bewässerung – die langen, auf Rädern montierten Rohrstränge, die im Kreis um eine Wasserquelle gezogen werden, um Wasser auf ein Feld zu streuen. Die Ausrüstung kann leicht Hunderttausende Dollar kosten, zuzüglich der Kosten für das Bohren eines neuen Brunnens, falls nötig, sowie der Stromkosten für die Wasserförderung.

Aber wenn das System die Erträge steigert und einen Ertrag von 50 US-Dollar pro Hektar oder mehr liefert, kann es sich für einen Landwirt gut auszahlen, sagte Brady Brewer, außerordentlicher Professor für Agrarökonomie an der Purdue University.

Während Wissenschaftler von den erwärmenden Auswirkungen von Treibhausgasemissionen überzeugt sind, seien Niederschläge schwieriger einzuschätzen, insbesondere im Mittleren Westen, sagte Dave Gochis, ein leitender Wissenschaftler am National Center for Atmospheric Research, der nicht an Winters Studie beteiligt war.

Der Klimawandel führt zu mehr Wetterextremen, was sowohl ein erhöhtes Risiko von Sturzdürren – schnelle, intensive Perioden kurzfristiger Hitze und Trockenheit – als auch mehr Starkregen und Überschwemmungen bedeutet, da die Niederschläge mit mehr Wasser in der Atmosphäre zunehmen.

„Das bedeutet, dass wir bei der Bewirtschaftung der Wasserressourcen flexibler und agiler vorgehen müssen“, sagte Gochis.

Brewer hat bisher kein stark gestiegenes Interesse der Landwirte im Mittleren Westen an Bewässerung festgestellt. Bisher war Wasserüberschuss vielerorts das größere Problem, aber wenn die Erträge in den kommenden Jahren aufgrund zunehmender Hitze und Dürreperioden sinken, „dann werden die Landwirte investieren“, sagte er.

Landwirte, die sich vorerst nicht für Bewässerung entscheiden, könnten mit einer vorausschauenden Planung zurechtkommen.

Sie könnten von Saison zu Saison unterschiedliche Kulturen mit unterschiedlichem Wasserbedarf wählen oder in Zeiten von Wasserknappheit einen Ausgleich für brachliegende Felder erhalten. Oder sie verwenden Tools wie das, das von den Forschern Sankar Arumugam, einem Professor des North Carolina State, und Hemant Kumar, einem Ph.D., entwickelt wurde. Kandidat.

Sie halfen kürzlich bei der Entwicklung eines Computermodellierungstools, das in der Zeitschrift Water Resources Research vorgestellt wurde und von dem sie hoffen, dass es Landwirten und Wassermanagern dabei helfen wird, eine Kombination aus saisonalen Prognosen und anderen Daten zu nutzen, um einen idealen Punkt für das Gleichgewicht zwischen Ernteerträgen und Wasserverbrauch zu finden.

Im Südosten, wo sie ihre Arbeit konzentrierten und wo es reichlich Wasserressourcen gibt, „handelt es sich eher um eine proaktive Strategie“ für Menschen, die bereits über Bewässerungsausrüstung verfügen, sagte Arumugam, „damit wir die vorhandenen Ressourcen nicht übernutzen.“ ”

Verantwortungsvoll genutzte Bewässerung kann Teil der Anpassung an den Klimawandel sein, aber „es ist ein bewegliches Ziel“, sagte Winter.

Er forderte die Unterstützung von Landwirten, die bei der Anpassung an den Klimawandel schwierige Entscheidungen treffen müssen – zum Beispiel durch Schulungen für den Anbau weniger wasserintensiver Pflanzen oder durch die Gewährung günstiger Kredite zur Verbesserung der Bewässerungseffizienz.

Er forderte jedoch auch Maßnahmen zur Begrenzung der schlimmsten Auswirkungen des Klimawandels. Landwirte benötigen Ressourcen, um Anpassungen vorzunehmen, aber insbesondere im Westen „gibt es nur eine begrenzte Menge Wasser“, sagte er.

Upmanu Lall, Direktor des Columbia Water Center, sagte, der Klimawandel sei nicht der einzige Faktor, der die Entscheidungen der Landwirte beeinflusst. Lall, der nicht an Winters Arbeit beteiligt war, sagte, Ernteversicherungen und staatliche Subventionen könnten die Anbaumethoden in die eine oder andere Richtung verändern.

Brewer, der Purdue-Professor, stimmte zu.

„Was wir sehen, ist, dass wir eine Ernteversicherung haben, die das Risiko der Landwirte verringert. Das ist wahrscheinlich der Grund, warum einige dieser Landwirte Sojabohnen oder Mais anbauen“ und nicht an Orten wie dem Westen, der dürretolerantere Nutzpflanzen wie Weizen oder Sorghum anbaut Plains, sagte Brewer.

Er fügte hinzu, dass Untersuchungen zeigen, dass Landwirte, die über eine Ernteversicherung verfügen und sich beim Anbau von Pflanzen, die mehr Wasser verbrauchen, sicherer fühlen, „auch zu einer höheren Bewässerungsinanspruchnahme führen können“.