气候变化威胁大平原的长期可持续性

科学家表示,美国南部大平原气温上升、持续干旱和含水层枯竭可能为类似于 20 世纪 30 年代的沙尘暴灾难埋下伏笔

凉爽的十月打破了美国本土 48 个州连续 16 个月气温高于平均水平的记录,但预计未来几个月,该国西部大部分地区的气温将保持高于正常水平。此外,最新的气候变化预测显示,未来气温增幅将高于各种模型的预测。

截至 11 月 6 日,美国本土 59.5% 的地区正遭受持续干旱,其中大平原地区最为严重——包括北达科他州和南达科他州、内布拉斯加州、堪萨斯州、俄克拉荷马州、得克萨斯州、蒙大拿州、怀俄明州和科罗拉多州,预计在可预见的未来,干旱将持续或加剧。10 月 17 日至 18 日,这些干旱条件与强风相结合,在科罗拉多州、内布拉斯加州、堪萨斯州、俄克拉荷马州和怀俄明州引发了大规模沙尘暴,导致主要高速公路封闭。

对于位于拉伯克的得克萨斯理工大学的气候科学中心教授兼主任凯瑟琳·海霍来说,这预示着大平原农业将发生重大变化。“简而言之,”海霍说,“我们看到在种植地点和时间、可以种植的作物品种以及我们正在应对的病虫害方面发生了重大变化。如果你和种子公司、美国农业部 (USDA) 甚至农民交谈,他们会告诉你我们可以通过改良来摆脱困境,我们可以用技术克服所有这些问题。毫无疑问,我们可以适应一些变化,但我们是否可以适应所有变化,这是一个非常开放的问题。”


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在 20 世纪 30 年代的沙尘暴时期,土地投机商和政府鼓励的耕地热潮移除了稳定土壤的防风林和草原。随之而来的干燥多风的天气造成了有史以来最严重的人为生态灾难之一。强风从地面上刮走了裸露的土壤,并将其带到很远的地方。科罗拉多州、堪萨斯州、俄克拉荷马州和得克萨斯州的农场都失败了

今年 10 月的沙尘暴是在秋季种植田地准备之后发生的,这可能是卷土重来的第一幕。“如果干旱像过去一样持续两到三年,我们将在农业带出现沙尘暴的情况,”环境工作组的农业和自然资源专家克雷格·考克斯说,该非营利组织利用公共信息来保护公众健康和环境。“从某种意义上说,这可能是一场看不见的沙尘暴——不像以前的大风暴,而是枯萎的庄稼、干涸的河流以及伴随沙尘暴的其他灾难。风蚀的破坏性极大,难以控制。许多控制风蚀的做法都需要种植作物,如果干旱来袭时没有这些做法,那么现在几乎不可能采取这些做法。”

自 20 世纪 40 年代以来,美国南部半干旱大平原(科罗拉多州、堪萨斯州、俄克拉荷马州和得克萨斯州)的农业依赖灌溉。在得克萨斯州的高原地区,数万口从拥有 1000 万年历史的奥加拉拉含水层抽水的井已将其水位降低了 50%。考虑到其深度的变化以及在低水位下抽水的难度,大约在 30 年内,剩余的水库很可能无法用于灌溉。与此同时,气候变化带来了更少的降雨以及更高的温度,这会增加蒸发量,迫使农民使用更多的水进行灌溉。“我们在半干旱地区建立了农业系统,”海霍说。“我们把这些脆弱性植入了系统中,而气候变化可能是压垮骆驼的最后一根稻草。”

不过,海霍强调,南部平原的农业不一定注定要失败。“已经开发出一些技术,例如旱地耕作、轮作和利用废物作为生物燃料,这将使经济继续运转。”她说,还可以在地方层面采取行动,以减少农业的脆弱性,包括更有效地利用能源以及制定更合理的管理和发展政策。

美国农业部草地、土壤和水研究实验室的研究生态学家韦恩·波利说,其他适应措施包括改用更耐热的牲畜品种,甚至完全放弃养牛。“农业用地利用的重大变化将意味着我们的饮食习惯和家庭预算也将发生变化。”

“农民绝对可以采取措施来应对气候变化,”考克斯说。“这不是一个技术问题。有一整套做法可以使农业系统更具弹性,能够抵御气候变化。然而,目前的政府农业政策并没有使农业更能适应挑战,实际上却朝着相反的方向发展。”他说,结束玉米乙醇的强制性要求,并将作物保险与土地保护再次挂钩,将有助于减少农田的侵蚀和湿地的排水,从而降低重现沙尘暴状况的风险。

海霍补充说,好消息是,无论发生什么,这片土地仍然存在。“在美国南部大平原,我们可能会发生向旱地作物的重大转变。我们可能不得不改变种植时间。但我们有选择尝试不同事物的机会,而不是像孟加拉国那样,耕地正因海平面上升而流失。”

“我们可以通过明智的规划来拯救自己,”她说。“但是,许多变革都受到了阻碍,因为人们不想做任何贴有‘气候变化’标签的事情,而且还因为工业化、大规模系统抵制变革,因为变革成本高昂。但这只是在短期内是正确的。从长远来看,什么都不做会付出更高的代价。一切照旧将不是 30 年后,甚至更早的生存选择。”

在海霍位于得克萨斯理工大学办公室以南五十英里的地方,农田沿着一条笔直的高速公路排列。在干燥多风的日子里,在由轮式灌溉装置形成的圆形田地中,这些装置从中心的井中旋转,水喷洒到新的秋季作物上。堆放在附近轧棉厂的大捆最近收割的棉花将雪白的绒毛吹到风中,风将其吹到路边的草地上,聚集形成微型沙堆。随着气温升高和含水层水位下降,这些高原农业的标志性景象可能会随着尘埃一同被吹走。

A science and environment writer based in Austin, Texas, Melissa Gaskill has a B.S. in zoology from Texas A&M University and a master's in journalism from the University of Texas. She also has a passion for the ocean and writes about it whenever possible for publications such as Nature News, Men's Journal, The New York Times, and many others.

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