Gli ultimi 70 anni sono stati positivi per la produzione di mais nel Midwest degli Stati Uniti, con rendimenti quintuplicati dagli anni '40. Gran parte di questo miglioramento è stato attribuito ai progressi nella tecnologia agricola, ma i ricercatori dell'Università di Harvard si chiedono se i cambiamenti del clima e della temperatura locale possano svolgere un ruolo più importante di quanto si pensasse in precedenza.

In un nuovo documento, i ricercatori hanno scoperto che una stagione di crescita prolungata a causa dell'aumento delle temperature, combinato con gli effetti di raffreddamento naturale di grandi campi di piante, hanno avuto un importante contributo al miglioramento della produzione di mais negli Stati Uniti.

"La nostra ricerca mostra che i miglioramenti nella resa delle colture dipendono, in parte, sui miglioramenti del clima, " disse Peter Huybers, Professore di Scienze della Terra e del Pianeta presso il Dipartimento di Scienze della Terra e del Pianeta (EPS) e di Scienze e Ingegneria dell'Ambiente presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). "In questo caso, le variazioni di temperatura hanno avuto un impatto benefico sulla produzione agricola, ma non vi è alcuna garanzia che i benefici dureranno mentre il clima continua a cambiare. Comprendere le relazioni dettagliate tra clima e resa delle colture è importante mentre ci muoviamo verso l'alimentazione di una popolazione in crescita su un pianeta che cambia".

La ricerca è pubblicata su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

I ricercatori hanno modellato la relazione tra temperatura e resa delle colture dal 1981 al 2017 nella cosiddetta Corn Belt:Illinois, Indiana, Iowa, Kansas, Kentucky, Michigan, Minnesota, Missouri, Nebraska, Ohio, Sud Dakota, e Wisconsin. Hanno scoperto che con l'aumento delle temperature a causa del cambiamento climatico globale, i giorni di semina sono arrivati ​​sempre prima, spostandosi di circa tre giorni per decennio.

"Una delle decisioni più importanti degli agricoltori è ciò che piantano e quando lo piantano, "ha detto Ethan Butler, primo autore del paper ed ex dottorando in EPS. "Stiamo vedendo che gli agricoltori piantano prima, non solo perché hanno semi più resistenti e attrezzature per la semina migliori, ma anche perché fa più caldo prima".

Butler è attualmente un Postdoctoral Research Associate presso il Department of Forest Resources dell'Università del Minnesota.

La semina precoce significa che il mais ha più tempo per maturare prima della fine della stagione di crescita.

C'è anche un secondo, tendenza più sorprendente che ha beneficiato le rese del mais. Considerando che la stragrande maggioranza delle temperature si è riscaldata nell'ultimo secolo, i giorni più caldi durante la stagione di crescita del Midwest si sono effettivamente raffreddati.

"Le colture sempre più produttive e densamente piantate possono far evaporare più acqua dalle foglie e dal suolo durante le giornate calde, "ha detto Nathaniel Mueller, ex ricercatore post-dottorato presso l'Harvard University Center for the Environment e coautore dell'articolo. "Il diffuso aumento dei tassi di evaporazione apparentemente aiuta a proteggere il mais dal calore estremo, rinfrescando l'area circostante e contribuendo ad aumentare i raccolti".

Mueller è attualmente Assistant Professor di Earth System Science presso l'Università della California, Irvine.

I ricercatori stimano che più di un quarto dell'aumento della resa delle colture dal 1981 può essere attribuito al duplice effetto di una stagione di crescita più lunga e di una minore esposizione alle alte temperature, suggerendo che la resa delle colture è più vulnerabile ai cambiamenti climatici di quanto si pensasse in precedenza.

I ricercatori mostrano anche che le date di semina e raccolto utilizzate attualmente dagli agricoltori sono significativamente più adatte al clima attuale di quanto non lo sarebbero ai climi dei decenni precedenti.

"Gli agricoltori sono incredibilmente proattivi e li vediamo sfruttare i cambiamenti di temperatura per migliorare la resa. La domanda è:quanto bene possono continuare ad adattarsi in risposta ai futuri cambiamenti climatici, ", ha detto Huybers.