К середине века расширение орошения сельхозкультур в США окупит затраты, считают исследователи

Исследование под руководством Дартмутского колледжа показывает, что к середине XXI века при умеренном сценарии выбросов парниковых газов экономическая выгода от расширения орошения превысит затраты на установку и эксплуатацию систем на большей части современных пахотных земель США. Это связано с необходимостью адаптации к изменению климата, поскольку засухи, вероятно, участятся из-за потепления и сдвигов в режиме осадков, при том что менее 20% пахотных земель в стране оборудованы для орошения.

Результаты, опубликованные в Communications Earth & Environment, указывают, что к середине века кукуруза и соевые бобы, которые в настоящее время возделываются на богарных землях, получат выгоду от орошения в большей части Северной Дакоты, восточной части Южной Дакоты, западной Миннесоты, Висконсина и Мичигана. Соевые бобы также выиграют от орошения в некоторых частях Индианы, Иллинойса, Огайо, Кентукки, Канзаса и Оклахомы. Установка и эксплуатация ирригационного оборудования обходится фермерам дорого — до $160 за акр в год.

«Наша работа по сути создает карту США, показывающую, где в будущем будет наиболее экономически оправдано устанавливать и использовать оросительные системы для кукурузы и сои», — говорит первый автор Тревор Партридж, постдокторант и исследователь-гидролог из USGS (Геологической службы США). Команда провела серию модельных симуляций для нескольких климатических сценариев (жаркий/сухой, жаркий/влажный, прохладный/сухой, прохладный/влажный) в три периода: исторический (1981–2010), середина века (2036–2065) и конец века (2071–2100).

Анализ также оценил доступность водных ресурсов, рассчитав «дефицит оросительной воды». К середине века, вероятно, будет достаточно воды для орошения сои в Айове, Висконсине, Огайо и северных частях Иллинойса и Индианы, но не для кукурузы. При этом наибольшие запасы подземных вод для орошения были обнаружены на юго-востоке США, однако экономическая выгода от орошения в этом регионе минимальна.

«Наши результаты показывают, что существует относительно мало совпадений между районами, где достаточно воды для полного орошения без дополнительной нагрузки на ресурсы, и районами, где инвестиции в ирригацию окупятся в долгосрочной перспективе», — отмечает Партридж. Например, возрастающая выгода от орошения может стимулировать фермеров к увеличению водопользования, создавая дополнительную нагрузку на ключевые водоносные горизонты, такие как Огаллала, где вода уже извлекается быстрее, чем пополняется.

К концу века, при сильном сценарии потепления, тепловой стресс будет доминировать в воздействии на урожайность и снизит эффективность орошения как стратегии адаптации на большей части США, особенно для кукурузы. Соя более терпима к жаре, требует меньше воды и имеет более короткий вегетационный период. «Наши симуляции показывают, что к концу века будет экономически выгоднее орошать сою, чем кукурузу», — говорит старший автор Джонатан Винтер. Исследователи надеются, что их анализ поможет в разработке политики в области сельского хозяйства и управления водными ресурсами.