Tack till Paul Gabrielsen, vetenskapsskribent, University Marketing &Communications, University of Utah för detta stycke.
Har du några platser kvar på bingobrickan 2020? Penna i "en annan dammskål på Great Plains". En studie från forskare vid University of Utah och deras kollegor visar att dammhalterna i atmosfären ökar över Great Plains med en hastighet på upp till 5 % per år.
Trenden med stigande damm går parallellt med utvidgningen av odlingsmark och säsongsbetonade odlingscykler, vilket tyder på att jordbruksmetoder utsätter mer jord för vinderosion. Och om Great Plains blir torrare, en möjlighet under klimatförändringsscenarier, då är alla bitar på plats för en upprepning av Dust Bowl som ödelade Mellanvästern på 1930-talet.
"Vi kan inte göra förändringar på jordytan utan någon form av konsekvens, precis som vi inte kan bränna fossila bränslen utan konsekvenser", säger Andy Lambert, huvudförfattare till studien och nyligen utexaminerad U. "Så även om jordbruksindustrin är absolut viktig, måste vi tänka mer noggrant på var och hur vi planterar."
Forskningen publiceras i Geophysical Research Letters och finansierades av initiativet Utah Science Technology and Research (USTAR), Global Change and Sustainability Center vid University of Utah och Associated Students of University of Utah.
Den första dammskålen
På 1930-talet täckte en torka Great Plains, från Mexiko till Kanada. Detta skulle inte ha varit en så stor sak förutom att bönder i Mellanvästern på 1920-talet hade omvandlat stora gräsmarker till jordbruksmark med hjälp av mekaniska plogar. När skörden misslyckades i torkan var de öppna markområdena som brukade vara täckta av gräs, som höll jorden tätt på plats, nu bar jord, känsliga för vinderosion.
"Resultatet var massiva dammstormar som vi förknippar med Dust Bowl", säger Lambert. "Dessa dammstormar tog bort näringsämnen från jorden, vilket gjorde det svårare för grödor att växa och mer sannolikt att vinderosion inträffar." Efter år av torka, damm och svårigheter började regnet äntligen falla igen, vilket gjorde att Dust Bowl slutade.
"Men skadan var redan gjord på jorden," säger Lambert. "Vissa områden har fortfarande inte återhämtat sig helt."
Runt 2000-talet ledde den ökade efterfrågan på biobränslen till en förnyad utbyggnad av jordbruksmark för att producera de nödvändiga grödor. I ett eko av 1920-talet ersatte denna utbyggnad stabila gräsmarker med känslig jord. Under fem år, från 2006 till 2011, blev 2046 kvadratkilometer (530 000 hektar) gräsmark i fem delstater i Mellanvästern jordbruksmark - ett område lite mindre än Delaware.
Samtidigt upplevde delar av Great Plains längre och svårare torka under 1900-talet. Torkans framtid i den regionen är än så länge osäker, men potentialen för en varmare, torrare Great Plains har Lambert och medförfattaren Gannet Hallar, docent i atmosfäriska vetenskaper, tagit upp ordet "ökenspridning" i relation till regionens potentiella framtid.
Ögon i den dammiga himlen
Fokus för studien av Lambert, Hallar och kollegor från U, University of Colorado-Boulder och Colorado State University, var att kvantifiera hur mycket mängden damm i atmosfären över Great Plains hade förändrats under de senaste decennierna. För att göra det använde de instrument som mäter atmosfärisk disighet från grunden och från rymden och ner. Från marken drivs IMPROVE-övervakningsnätverket av flera federala myndigheter och mäter mängden partiklar i luften på platser, inklusive nationalparker, runt om i landet. Ett annat markbaserat nätverk, det NASA-drivna AERONET, övervakar hur mycket inkommande solljus som blockeras av damm och aerosolpartiklar i luften. Från rymden gör ett instrument som heter MODIS samma jobb, och tittar på hur mycket ljus som reflekteras från ytan som på samma sätt blockeras av partiklar.
Sammantaget täcker uppgifterna år från 1988 till 2018. Dammet, fann de, ökar i atmosfären över hela Great Plains med så mycket som 5 % per år.
"Mängden ökning är verkligen historien här", säger Hallar. "De där fem procenten per år under två decennier är naturligtvis en hundraprocentig ökning av dammbelastningen. Det här är ingen liten signal att hitta.”
Korrelerar med beskärningstid
Forskarna fann vidare samband mellan damm i atmosfären och grödans tidpunkter. I Iowa, där sojabönor har varit en stor växande gröda, uppträdde ökningar av damm i juni och oktober - planterings- respektive skördmånader för sojabönor. I de södra delstaterna Great Plains, där majs är en mer dominerande gröda, uppträdde dammökningar i mars och oktober – återigen i samband med majsplanterings- och skördesäsonger.
Det var anmärkningsvärt, säger Hallar, "i betydelsen av hur tydlig signalen var."
Ser vi början på den andra dammskålen?
"Jag tycker att det är rättvist att säga att det som händer med dammtrender i Mellanvästern och de stora slätterna är en indikator på att hotet är verkligt om utvidgningen av odlingsmarken fortsätter att ske i denna takt och torkarisken ökar på grund av klimatförändringarna", säger Lambert. säger. "Det skulle vara ingredienserna till en annan Dust Bowl."
"Detta är ett exempel på behovet för jordbrukssamhället i USA att tänka på att anpassa sig och mildra till ett förändrat klimat", säger Hallar. "Så om vi blir torrare kommer vi att behöva tänka på effekterna av markförstöring i det förändrade klimatet. Det vi gjorde tidigare är inte nödvändigtvis vad vi kan göra i framtiden.”
Hitta hela studien här.
