La temperatura media globale è aumentata di 1,4 gradi Fahrenheit negli ultimi 100 anni. In contrasto, la Corn Belt degli Stati Uniti, una delle regioni più produttive dal punto di vista agricolo del mondo, ha registrato una diminuzione delle temperature in estate durante la stagione di crescita. Conosciuto come il "buco di riscaldamento degli Stati Uniti, "questo anomalo fenomeno di raffreddamento, che si è verificato di pari passo con l'aumento delle precipitazioni, era responsabile dell'aumento dei raccolti di mais dal 5 al 10% all'anno, secondo uno studio condotto da Dartmouth pubblicato su Lettere di ricerca ambientale . Lo studio è uno dei primi a indagare sugli impatti del foro di riscaldamento sull'agricoltura.

La maggior parte degli aumenti della resa del mais nel corso del XX secolo è stata il risultato di progressi nella genetica delle colture, maggiore applicazione di fertilizzanti e migliori pratiche agricole. "Se tuttavia, il buco del riscaldamento degli Stati Uniti non era esistito, le rese di mais per la contea media negli Stati Uniti centrali sarebbero state inferiori di circa il 10% all'anno, " ha spiegato l'autore principale Trevor F. Partridge, uno studente laureato nel dipartimento di scienze della terra a Dartmouth. "Questo vantaggio di una resa di mais superiore del 10% si traduce in un valore aggiuntivo di circa 1,5 miliardi di dollari all'anno. I nostri risultati sottolineano come gli Stati Uniti centrali siano stati relativamente al riparo dagli impatti del cambiamento climatico, " ha aggiunto. (Il calcolo di 1,5 miliardi di dollari utilizza i dati storici del valore di mercato dell'estensione e della divulgazione della Iowa State University e i dati sulla produzione di mais degli Stati Uniti dal Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti).

Per esaminare la relazione tra raccolti di mais e clima, i ricercatori hanno utilizzato oltre 70 anni di dati storici sul clima e sulla resa, algoritmi di apprendimento automatico, e modelli di colture biofisiche per simulare i raccolti di mais in più scenari climatici. Gli scenari includevano il clima storico con il foro di riscaldamento, dove le temperature sono scese alla fine degli anni '50 e le precipitazioni sono aumentate, e uno scenario climatico controfattuale in cui sono stati rimossi i cambiamenti di temperatura e precipitazioni associati al foro di riscaldamento.

I ricercatori hanno scoperto che le temperature più fredde associate al foro di riscaldamento erano responsabili della maggior parte dell'aumento della resa di mais negli Stati Uniti:il 62 percento dell'aumento della resa simulato, invece, le precipitazioni estive sono state responsabili del restante 38% dell'aumento della resa simulato. Le temperature più basse hanno permesso al mais di maturare più lentamente. Il tempo di maturazione prolungato consente l'accumulo di più grano su una pianta di mais, rendimenti crescenti. Le temperature più fresche e l'aumento delle precipitazioni associate al foro di riscaldamento hanno fatto sì che il mais avesse meno probabilità di subire stress da caldo e siccità durante il ciclo di crescita, aumentando anche i rendimenti.

I risultati hanno dimostrato che il Dakota del Nord e il Dakota del Sud, e il Minnesota occidentale hanno beneficiato maggiormente del buco di riscaldamento degli Stati Uniti, poiché le contee di questi stati avevano differenze di rendimento fino al 24 percento in base alle simulazioni dello studio. Per la contea di Greene, Illinois, se il foro di riscaldamento non esistesse, la resa del mais sarebbe diminuita in media del 26%, e le temperature massime sarebbero aumentate in media di 1,8 gradi Fahrenheit.

Gli autori sottolineano che il buco del riscaldamento degli Stati Uniti è un'anomalia, uno dei due posti al mondo che non si è riscaldato in modo significativo, e che gli ultimi cinque anni (2014-2018) hanno, media globale, stati gli anni più caldi mai registrati. Questi risultati non dovrebbero essere interpretati erroneamente come prove contro il travolgente consenso scientifico secondo cui il cambiamento climatico è reale e causato dall'uomo. Le proiezioni climatiche suggeriscono che entro la metà del 21° secolo, le temperature negli Stati Uniti centrali aumenteranno fino a 4,1 gradi Fahrenheit, e le precipitazioni estive possono diminuire di circa il 10%.

"È probabile che l'aumento della resa di cui ha goduto il Corn Belt a causa degli effetti del buco di riscaldamento in futuro. Sebbene questa regione sia stata un'anomalia nell'ultimo mezzo secolo, dobbiamo essere preparati per le sfide associate al cambiamento climatico, " ha detto il coautore Jonathan Winter, un assistente professore di geografia e ricercatore principale dell'Applied Hydroclimatology Group a Dartmouth.