Фермеры, выращивающие кукурузу в Восточной Небраске, уже давно утверждают, что погода меняется, но неожиданным образом. "Это то, о чем я много раз говорил с моим отцом и дедушкой", - говорит фермер в 5-м поколении Брэндон Ханникатт. Вместе со своим отцом и братом 45-летний мужчина обосновался в деревне Гилтнер, где проживает всего 400 человек. Его семья выращивает около 80 га кукурузы каждый год. Сверху эта область выглядит как пятно из домов, окруженных сеткой круглых полей. Хотя дед Брэндона уже на пенсии, он принимает активное участие в бизнесе. "И он, и мой отец клянутся, что раньше засуха приходила чаще и была намного хуже", - говорит Ханникатт.
Мир меняется
Климатологи Университета Небраски говорят, что с 1980 года вегетационный период стал на 10-14 дней длиннее. Теперь Ханникатт ждет до первых недель ноября, чтобы сесть в свой 12-метровый комбайн и пройти через, казалось бы, бесконечные ряды кукурузы на ферме.
"Чтобы быть успешным в этом бизнесе, вы должны уделять пристальное внимание погоде", - объясняет Брэндон. В течение последних 20 лет, помимо всего вышеперечисленного, он отметил постепенное снижение 37-градусных дней в течение лета: "Высокие температуры создают много беспокойства. Если они будут продолжаться достаточно долго, они сожгут вашу кукурузу!"
Доклад за 2018 год, опубликованный исследователями климата в Массачусетском технологическом институте, подтвердил подозрения фермеров, а именно что крупномасштабное производство кукурузы изменило погоду.
Кукурузный бум провоцирует дожди
За последние 70 лет фермеры в среднезападном кукурузном поясе Америки сделали огромный прорыв в производстве. С 1950-го по 2010 год ежегодные урожаи увеличились более чем на 400 процентов, подскочив с 2 миллиардов до 10 миллиардов бушелей. В дополнение к тому, чтобы сделать эту область самым продуктивным сельскохозяйственным регионом в мире, климатологи из MIT говорят, что бум создал свои собственные погодные условия.
Изучая данные, исследователи обнаружили, что между 1910-1949 и 1970-2009 годами средние летние осадки в центральной части США увеличились до 35 процентов. Согласно последующим 30-летним моделям регионального климата, они определили, что увеличение производства кукурузы, по-видимому, увеличивает средние летние осадки на 5-15 % и снижает средние летние температуры примерно на один градус Цельсия.
"Что делает эти выводы действительно захватывающими, так это то, что, хотя средняя температура на планете поднялась, такие районы, как Восточная Небраска, остыли, - говорит бывший исследователь MIT Росс Э. Альтер. - Мы думаем, что эта отрасль сельского хозяйства противодействовало повышению летних температур, которые в противном случае могли бы привести к увеличению парниковых газов".
Сплошная польза?
Другими словами, искусственный сдвиг был полезен. Повышая урожайность, фермеры непреднамеренно создают погодные условия, которые, по-видимому, защищают их посевы и помогают им выращивать больше кукурузы.
Хотя аналогичные последствия в определенной степени наблюдались в рисоводческих регионах Восточного Китая, в докладе отмечается, что впервые был проведен всесторонний анализ воздействия сельского хозяйства на региональное изменение климата в центральной части США. Полученные результаты свидетельствуют о наиболее значительных антропогенных региональных изменениях климата в мировой истории.
Неточные модели
"На глобальном уровне это исследование важно, потому что оно доказывает, что влияние интенсификации сельского хозяйства действительно является независимой от выбросов парниковых газов проблемой", - объясняет Альтер.
Сравнивая наблюдаемые исторические тенденции в климате кукурузного пояса с теми, которые были предсказаны различными глобальными моделями, отчет показал, что эти модели были неточными для региона (они предсказывали, что летние температуры повысятся, а осадки увеличатся всего на 4 %).
"Наши выводы немного отличаются от того, что люди думали о механизмах изменения климата", - говорит Альтер. Он считает, что точное моделирование и понимание изменения климата в местных масштабах потребует рассмотрения случаев интенсификации сельского хозяйства, таких как кукурузный бум в Небраске.
Но как выращивание большего количества кукурузы изменило климат?
Помощник климатолога штата Небраска Эл Датчер попытался объяснить процесс.
Для начала, это связано с тем, что Ханникатт и другие фермеры называют "кукурузным потом". Это происходит, когда фотосинтез увеличивает количество водяного пара в воздухе.
"Когда поры растения, называемые устьицами, открываются, чтобы позволить углекислому газу войти, они одновременно позволяют воде выйти", - пишет Кимберли Хикок, которая освещает изменение климата для журнала Science. Известный как транспирация, этот процесс охлаждает растение и окружающий воздух, а также увеличивает количество воды, поступающей в атмосферу и возвращающееся в виде осадков. Как отмечает Хикок, "цикл может продолжаться бесконечно", поскольку эта дождевая вода испаряется обратно в атмосферу и вызывает осадки на других фермах и городах.
Больше кукурузы, больше транспирации
Скажем иначе: чем больше кукурузы, тем больше транспирации. Что, в свою очередь, приводит к несколько более прохладным температурам и увеличению осадков. Тот факт, что кукуруза является некоренным для того места видом, только усиливает эффект.
"Преобладающей местной растительностью в Центральной и Восточной Небраске является трава", - объясняет Датчер. Фермеры заменили обширные поля травы в этом районе более чем на 3 600 000 га кукурузы. Сельское хозяйство буквально закачивает влагу в атмосферу, и вся эта влажность создала своего рода защитный пузырь против повышения температуры.
Прогресс меняет погоду
Датчер и Ханникатт говорят, что выращивание большего количества кукурузы (и, таким образом, создание большего количества транспирации) было бы невозможно без прогресса в эффективности сельского хозяйства. Внедрение высокоурожайных сортов, лучшего орошения и методов управления почвой, а также возможность использования компьютерных датчиков для тщательного мониторинга полевых условий - все это способствовало повышению урожайности.
В совокупности эти методы позволили устранить необходимость в традиционной обработке почвы, резко увеличить содержание органического вещества в почве, уменьшить испарение и сток, а также снизить летнюю температуру поверхности.
"Я могу получить поминутные прогнозы погоды и сказать вам уровень влажности в любом месте наших полей, просто взглянув на свой телефон, - говорит Ханникатт. - В 1950-х годах мой дедушка пользовался фермерским альманахом. Тогда, если казалось, что почва слишком сухая, на нее просто выливали воду. Теперь я точно знаю, что и когда нужно моим растениям".
Шаткое равновесие
Однако отчет Альтера имеет и темную сторону, которая ведет к глобальным последствиям.
"В кукурузном поясе степень интенсификации сельского хозяйства, которую мы наблюдали в последние 30 лет, неустойчива, - говорит он. - По прогнозам, период скоро закончится и может даже снизиться". И если это произойдет, то смягчающий эффект сельского хозяйства исчезнет, а глобальные температуры будут расти еще быстрее.
Хотя исследования еще ничего не доказали, Альтер считает, что районы, которые испытали значительную сельскохозяйственную интенсификацию, вероятно, имели аналогичные преимущества: больше осадков и более прохладные средние температуры в летнее время.
В то же время он надеется, что мир соберется с силами и остановит выбросы, пока еще не слишком поздно.
