Una nuova ricerca ha scoperto che le fattorie irrigate all'interno della regione di Central Sands, coltivata a ortaggi, nel Wisconsin, raffreddano significativamente il clima locale rispetto alle vicine fattorie o foreste pluviali.

L'irrigazione ha abbassato le temperature massime in media da uno a tre gradi Fahrenheit, aumentando le temperature minime fino a quattro gradi rispetto alle fattorie o alle foreste non irrigate. In tutto, le fattorie irrigate hanno sperimentato una gamma più piccola di temperature giornaliere da tre a sette gradi rispetto ad altri usi del suolo. Questi effetti sono perdurati per tutto l'anno.

I risultati mostrano che la conversione della terra all'agricoltura irrigua può avere un effetto significativo sul clima regionale, che a sua volta può influenzare la crescita delle piante, la pressione dei parassiti e la salute umana in modi che potrebbero essere trascurati a meno che gli usi del suolo non siano presi in considerazione nelle previsioni e nella pianificazione.

Un tale effetto di raffreddamento mitiga - e oscura - una tendenza al riscaldamento globale indotta dall'accumulo di gas serra nell'atmosfera. agricoltura irrigua, come tutta l'agricoltura, genera anche gas serra.

Il lavoro è stato condotto da Mallika Nocco, che ha recentemente completato il suo dottorato al Nelson Institute for Environmental Studies dell'Università del Wisconsin-Madison. Nocco ha lavorato con Christopher Kucharik del Nelson Institute e del dipartimento di agronomia dell'UW-Madison e con Robert Smail del dipartimento delle risorse naturali del Wisconsin.

Il team ha pubblicato i risultati il ​​2 luglio sulla rivista Biologia del cambiamento globale "Stiamo scoprendo che le previsioni del tempo possono essere sbagliate se non tengono conto di questi usi del suolo, "dice Nocco, ora ricercatore post-dottorato presso l'Università del Minnesota. "Ciò influenzerà sia gli agricoltori che le piante".

Irrigazione, e l'agricoltura in generale, raffredda l'aria a causa dell'evaporazione dell'acqua attraverso le foglie delle colture, proprio come l'evaporazione del sudore raffredda le persone. Questa evaporazione aumenta anche il contenuto di acqua dell'aria. Gli scienziati volevano determinare se il clima naturalmente umido del Wisconsin avrebbe risposto all'irrigazione con la stessa forza delle regioni più secche, come la California, fare.

Per scoprirlo, Nocco ha lavorato con proprietari terrieri privati ​​per installare 28 sensori di temperatura e umidità in una linea che attraversava le Central Sands. Il transetto di 37 miglia si estendeva dalle piantagioni di pini a ovest, su fattorie irrigate verso le foreste a est. I ricercatori hanno raccolto dati per 32 mesi dall'inizio del 2014 fino all'estate del 2016.

Ciascuno dei 28 sensori è stato abbinato ai livelli di irrigazione vicini attraverso un database regionale di prelievo di pozzi gestito da Smail del Dipartimento delle Risorse Naturali.

Il team di Nocco ha scoperto che l'irrigazione ha abbassato la temperatura massima giornaliera di circa tre gradi e mezzo rispetto alle vicine fattorie alimentate a pioggia. Le foreste adiacenti erano leggermente più calde delle fattorie pluviali o irrigate.

Un po' sorprendentemente, le temperature massime più basse nelle aziende agricole irrigate sono state accompagnate da temperature minime più elevate. I terreni saturi possono trattenere più calore rispetto ai terreni secchi. Quando quel calore viene rilasciato di notte, mantiene le temperature minime notturne leggermente più elevate. I terreni bagnati possono anche essere più scuri, aiutandoli ad assorbire più luce solare durante il giorno.

I ricercatori hanno scoperto che se tutta la terra nell'area di studio fosse convertita in agricoltura irrigua, l'escursione termica giornaliera si ridurrebbe in media di quasi cinque gradi Fahrenheit, e fino a otto gradi nella fascia alta. Questa piccola differenza tra le temperature massime e minime giornaliere può influenzare significativamente la crescita delle piante o i cicli di vita degli insetti nocivi, entrambi i quali sono sensibili alle temperature giornaliere.

"Se stai regolando la gamma di temperature, stai cambiando chi o cosa può vivere in una zona, "dice Nocco.

Le differenze di temperatura tra i campi irrigati e i campi o le foreste pluviali sono state pronunciate durante la stagione di crescita, quando i campi venivano irrigati, ma esteso per tutto l'anno. I campi aperti di neve riflettono più luce solare invernale di quanto non facciano le foreste, mantenendo l'aria sopra più fresca, ma non è del tutto chiaro cosa determini le differenze di temperatura invernale tra le aziende agricole irrigate e non irrigue.

Mentre l'effetto di raffreddamento dell'irrigazione mitiga il cambiamento climatico globale su scala regionale, i modelli climatici suggeriscono che il riscaldamento regionale attribuito alla tendenza globale alla fine supererà l'entità della mitigazione offerta dall'agricoltura irrigua. Agricoltori, che sono parzialmente tamponati per ora dal caldo più estremo, affronterebbe rapidamente lo stress crescente in quello scenario.

"Farmers in irrigated regions may experience more abrupt temperature increases that will cause them to have to adapt more quickly than other groups who are already coping with a warming climate, " says Kucharik. "It's that timeframe in which people have time to adapt that concerns me."

The current study is the first to definitively link irrigation in the Midwest U.S. to an altered regional climate. These results could improve weather and climate forecasts, help farmers plan better, e, the researchers hope, better prepare agricultural areas to deal with a warming climate when the irrigation effect is washed out.

"Irrigation is a land use with effects on climate in the Midwest, and we need to account for this in our climate models, " says Nocco.