Чому вологість ґрунту більше говорить про врожайність, ніж кількість опадів
За словами вчених, моделі, які використовують вологість ґрунту, пояснюють на 30-120% більше річних коливань урожайності культур, ніж моделі, що ґрунтуються на кількості опадів.
Стаття була опублікована в журналі Nature Food.
Очевидно, що вода має вирішальне значення для сільськогосподарських культур. Але протягом багатьох років такі люди, як Джонатан Проктор, який має докторський ступінь у галузі економіки сільського господарства та ресурсів Каліфорнійського університету в Берклі, намагалися пояснити, чому важливість води не відображається у статистичних моделях урожайності.
«Дослідження, що аналізують, як врожайність реагує на температуру та кількість опадів, як правило, виявляють, що температура має набагато більше значення, ніж вода, навіть незважаючи на те, що ми розуміємо з фізіології рослин, що температура та водопостачання справді важливі для сільськогосподарських культур», - сказав Проктор, науковий співробітник професора Група Пітера Хайберса з Гарвардської школи інженерії та прикладних наук імені Джона А. Полсона (SEAS). "Рішення цієї головоломки має вирішальне значення для кількісної оцінки того, як зміна клімату вплине на глобальну врожайність".
Виміряйте вологість ґрунту навколо кореневої зони
Дослідницька група мала гіпотезу: що, якщо моделі вимірювали неправильний тип води? Замість вимірювання опадів, як це робили попередні дослідження, команда Гарварда використовувала супутники для вимірювання вологості ґрунту навколо кореневої зони кукурудзи, соєвих бобів, проса та сорго, що виростають у всьому світі.
Команда виявила, що моделі, що використовують вологість ґрунту, пояснюють на 30-120% більше річних коливань урожайності різних культур, ніж моделі, що ґрунтуються на кількості опадів.
Кількість опадів та вологість ґрунту можуть сильно відрізнятися
«Опади та вологість ґрунту можуть досить відрізнятися через випаровування, інфільтрацію та сток», — сказав Проктор. «Те, що падає з неба, не обов'язково є тим, що знаходиться в ґрунті для пиття культур, і ми виявляємо, що те, що знаходиться в ґрунті для пиття культур, насправді має значення для їхнього врожаю».
Використовуючи супутникові спостереження за вологістю ґрунту разом зі статистичним підходом, команда змогла краще розділити та зрозуміти індивідуальний вплив температури та водопостачання на врожай, які часто плутають, бо спека та сухість тісно пов'язані.
Екстремальна спека менш небезпечна, окрема команда виявила, що екстремальна спека завдає менших збитків урожайності, ніж передбачалося в попередніх моделях, що знижує прогнозовану шкоду від потепління. Але команда також виявила підвищену чутливість до посухи та повеней.
"Коли справа доходить до прогнозування продуктивності сільського господарства в умовах мінливого клімату, нам необхідно враховувати, як температура і доступність води розвиватимуться разом", - сказав Хайберс, професор екологічних наук та інженерії в SEAS і науках про Землю та планети. «У порівнянні з температурою, зміни доступності води матимуть більш регіональний та сезонний характер, так що стратегії регіонального планування та управління вийдуть на перший план у боротьбі зі зміною клімату».
Команда планує використати це покращене розуміння того, як вологість та температура ґрунту впливають на глобальну продуктивність сільського господарства, щоб вивчити, як зміна клімату може вплинути на інші аспекти людського благополуччя, такі як рішення про міграцію чи стабільність постачання продовольства.
Також читайте: