Mapa dos EUA da temperatura média da estação de crescimento de 1930 a 2011 em terras agrícolas com uma caixa desenhada ao redor do Cinturão do Milho. Época de cultivo com base nos dados de plantio e colheita do USDA, e funciona aproximadamente do início de maio a setembro. Crédito:Trevor F. Partridge.
A temperatura média global aumentou 1,4 graus Fahrenheit nos últimos 100 anos. Em contraste, o cinturão do milho dos EUA, uma das regiões mais produtivas agrícolas do mundo, sofreu uma diminuição nas temperaturas no verão durante a estação de crescimento. Conhecido como "buraco de aquecimento dos EUA, "este fenômeno de resfriamento anômalo, que ocorreu em conjunto com o aumento das chuvas, foi responsável por aumentar a produtividade do milho em 5 a 10 por cento ao ano, de acordo com um estudo liderado por Dartmouth publicado em Cartas de Pesquisa Ambiental . O estudo é um dos primeiros a investigar os impactos do buraco do aquecimento na agricultura.
A maioria dos aumentos na produção de milho ao longo do século 20 resultou de avanços na genética das culturas, aumento da aplicação de fertilizantes e melhores práticas agrícolas. "Se, no entanto, o buraco de aquecimento dos EUA não existia, a produção de milho para o condado médio do centro dos EUA teria sido aproximadamente 10 por cento menor ao ano, "explicou o autor principal Trevor F. Partridge, um estudante de graduação no departamento de ciências da terra em Dartmouth. "Este benefício de um rendimento de milho 10 por cento maior se traduz em cerca de US $ 1,5 bilhão por ano em valor adicional. Nossos resultados ressaltam como a região central dos EUA tem sido relativamente protegida dos impactos das mudanças climáticas, ", acrescentou. (O cálculo de US $ 1,5 bilhão usa dados históricos de valor de mercado da Extensão e Extensão da Universidade Estadual de Iowa e dados de produção de milho dos EUA do Departamento de Agricultura dos EUA).
Para examinar a relação entre a produtividade do milho e o clima, os pesquisadores usaram mais de 70 anos de clima histórico e dados de produção, algoritmos de aprendizado de máquina, e modelos biofísicos de cultura para simular a produtividade do milho em vários cenários climáticos. Os cenários incluíram clima histórico com o buraco de aquecimento, onde as temperaturas caíram no final da década de 1950 e as chuvas aumentaram, e um cenário climático contrafactual onde as mudanças de temperatura e precipitação associadas ao buraco de aquecimento foram removidas.
Efeito da remoção do buraco de aquecimento na temperatura máxima e impacto correspondente na produção de milho para Greene County, Illinois. Crédito:Trevor F. Partridge.
Os pesquisadores descobriram que as temperaturas mais frias associadas ao buraco de aquecimento foram responsáveis pela maior parte do aumento da produção de milho dos EUA - 62 por cento do aumento de produção simulado, enquanto que, a precipitação de verão foi responsável pelos 38% restantes do aumento de produtividade simulado. As temperaturas mais baixas permitiram que o milho amadurecesse mais lentamente. O tempo de maturação prolongado permite que mais grãos se acumulem em uma planta de milho, rendimentos crescentes. As temperaturas mais amenas e o aumento da chuva associada ao buraco de aquecimento significa que o milho tem menos probabilidade de sofrer calor e estresse hídrico durante o ciclo de crescimento, também aumentando os rendimentos.
Os resultados demonstraram que Dakota do Norte e Dakota do Sul, e o oeste de Minnesota se beneficiou mais com o buraco no aquecimento dos EUA, já que os condados nesses estados tiveram diferenças de rendimento de até 24 por cento com base nas simulações do estudo. Para Greene County, Illinois, se o buraco de aquecimento não existisse, a produção de milho teria diminuído em média 26 por cento, e as temperaturas máximas teriam aumentado em uma média de 1,8 graus Fahrenheit.
O rendimento previsto do milho se beneficia do buraco de aquecimento dos EUA. Crédito:Trevor F. Partridge.
Os autores enfatizam que o buraco no aquecimento dos EUA é uma anomalia, um dos dois lugares do mundo que não aqueceu significativamente, e que nos últimos cinco anos (2014-2018), em média global, foram os anos mais quentes já registrados. Essas descobertas não devem ser mal interpretadas como evidência contra o consenso científico esmagador de que a mudança climática é real e causada por humanos. As projeções climáticas sugerem que, em meados do século 21, as temperaturas na região central dos EUA aumentarão em até 4,1 graus Fahrenheit, e a precipitação de verão pode diminuir em aproximadamente 10 por cento.
"O aumento na produção que o cinturão do milho teve com os efeitos do buraco de aquecimento provavelmente diminuirá no futuro. Embora esta região tenha sido uma anomalia no último meio século, precisamos estar preparados para os desafios associados às mudanças climáticas, "disse o co-autor Jonathan Winter, professor assistente de geografia e investigador principal do Grupo de Hidroclimatologia Aplicada em Dartmouth.
