Cu soluri bogate pentru cultivare, majoritatea terenurilor din Midwestul Statelor Unite au fost transformate din preerie cu iarbă înaltă în câmpuri agricole. A rămas mai puțin de 0,1% din preeria originală.
Această schimbare din ultimii 160 de ani a dus la rate de eroziune a solului uluitoare – și nesustenabile – pentru această regiune, raportează cercetătorii în revista March Viitorul Pământului. Se estimează că eroziunea este de două ori mai mare decât rata pe care Departamentul Agriculturii din SUA o consideră sustenabilă. Dacă nu se va opri, ar putea limita în mod semnificativ producția viitoare de culturi, spun oamenii de știință.
În noul studiu, echipa s-a concentrat asupra escarpărilor de eroziune – mici stânci formate prin eroziune – aflate la granițele dintre preerie și câmpurile agricole (SN: 1/20/96). „Aceste rămășițe rare de prerie care sunt împrăștiate în Midwest sunt un fel de conservare a suprafeței terenurilor de dinaintea colonizării europene-americane”, spune Isaac Larsen, geolog la Universitatea din Massachusetts Amherst.
În 20 de situri din nouă state din Midwest, majoritatea siturilor fiind situate în Iowa, Larsen și colegii săi au folosit un sistem GPS specializat pentru a studia altitudinea preeriei și a câmpurilor agricole. Acest sistem GPS „îți spune unde te afli cu o precizie de aproximativ un centimetru pe suprafața Pământului”, spune Larsen. Acest lucru le permite cercetătorilor să detecteze chiar și diferențe mici între înălțimea preriei și cea a terenurilor agricole.
La fiecare sit, cercetătorii au efectuat aceste măsurători în 10 sau mai multe puncte. Echipa a măsurat apoi eroziunea prin compararea diferențelor de înălțime dintre terenurile cultivate și cele din preerie. Cercetătorii au constatat că terenurile agricole se aflau în medie cu 0,37 metri sub zonele de preerie.
Acest lucru corespunde pierderii a aproximativ 1,9 milimetri de sol pe an de pe câmpurile agricole de la începutul estimat al agriculturii tradiționale în aceste situri, în urmă cu mai mult de un secol și jumătate, au calculat cercetătorii. Această rată este aproape dublă față de maximul de un milimetru pe an pe care USDA îl consideră sustenabil pentru aceste locații.
În prezent, USDA estimează rata de eroziune din regiune în două moduri principale. Un mod estimează că rata este de aproximativ o treime din cea raportată de cercetători. Celălalt estimează că rata este de doar o optime din cea a cercetătorilor. Aceste estimări ale USDA nu includ lucrarea solului, un proces agricol convențional în care se folosesc utilaje pentru a întoarce solul și a-l pregăti pentru plantare. Prin perturbarea structurii solului, lucrarea solului mărește scurgerile de suprafață și eroziunea din cauza deplasării solului în josul pantei.
Larsen și colegii săi spun că ar dori să vadă că lucrarea solului este încorporată în estimările USDA privind eroziunea. Atunci, cifrele USDA s-ar putea alinia mai bine cu cele 57,6 miliarde de tone de sol pe care cercetătorii estimează că le-a pierdut în întreaga regiune în ultimii 160 de ani.
Această masivă „pierdere de sol determină deja scăderea producției de alimente”, spune Larsen. Pe măsură ce grosimea solului scade, cantitatea de porumb cultivată cu succes în Iowa se reduce, arată cercetările. Iar perturbarea aprovizionării cu alimente ar putea continua sau se poate agrava dacă rata estimată a eroziunii persistă.
Nu toată lumea este convinsă de faptul că cantitatea medie de sol pierdută în fiecare an a rămas constantă de când a început agricultura în regiune. O mare parte din eroziunea pe care cercetătorii au măsurat-o ar fi putut fi cauzată în istoriile anterioare ale acestor situri, datând din momentul în care fermierii „au început să spargă preeriile și/sau pădurile și să defrișeze lucrurile”, spune agronomul Michael Kucera.
Poate că ratele actuale de eroziune au încetinit, spune Kucera, care este administratorul Bazei de date naționale privind eroziunea din cadrul Centrului național de studiu al solului al USDA din Lincoln, Neb.
Pentru a ajuta la reducerea eroziunii viitoare, fermierii pot folosi agricultura fără lucrări solului și pot planta culturi de acoperire, notează cercetătorii. Prin plantarea culturilor de acoperire în afara sezonului, fermierii reduc perioada de timp în care solul este gol, făcându-l mai puțin vulnerabil la eroziunea vântului și a apei.
În Statele Unite, practicile de semănat direct și practicile similare pentru a ajuta la limitarea eroziunii au fost puse în aplicare cel puțin uneori de 51% dintre fermierii care cultivă porumb, bumbac, soia și grâu, potrivit USDA. Dar culturile de acoperire sunt folosite doar în aproximativ 5 la sută din cazurile în care ar putea fi folosite, spune Bruno Basso, cercetător în domeniul agriculturii durabile la Michigan State University din East Lansing, care nu a fost implicat în studiu. „Plantarea unei culturi de acoperire costă între 40 și 50 de dolari pe acru”, spune el. Deși sunt disponibile unele fonduri guvernamentale sub formă de granturi, „costurile culturilor de acoperire nu sunt susținute” și este nevoie de stimulente suplimentare, spune el.
Pentru a pune în aplicare strategiile de semănat direct, „fermierul trebuie să fie un manager mai bun”, spune Keith Berns, un fermier care este coproprietar și operează Green Cover Seed, care are sediul în Bladen, Neb. Compania sa furnizează semințe de culturi de acoperire și amestecuri de semințe personalizate. De asemenea, el folosește practici de semănat direct de zeci de ani.
Pentru a reuși, fermierii trebuie să decidă ce anume culturi de acoperire sunt cele mai potrivite pentru terenul lor, când să le cultive și când să le elimine. Urmarea acestor regimuri, care pot fi mai complicate decât agricultura tradițională, poate fi „dificil de realizat pe scară largă”, spune Berns.
Culturile de acoperire pot conferi beneficii, cum ar fi ajutarea fermierilor să repare eroziunea și să controleze buruienile în primul an de la plantare. Dar poate fi nevoie de mai mulți ani pentru ca beneficiile financiare ale culturilor să depășească costul lor. Unii fermieri nici măcar nu dețin terenul pe care îl lucrează, ceea ce face ca investiția în culturile de acoperire să fie și mai puțin profitabilă pentru ei, notează Berns.
Construirea sănătății solului poate dura jumătate de deceniu, spune Basso. „Agricultura se confruntă cu adevărat mereu cu această dilemă [of] decizii economice, cu viziune pe termen scurt, față de durabilitatea pe termen lung a întregii întreprinderi.”