Đồng ruộng lúa mỹ của nước Mỹ đang khiến thời tiết trở nên kỳ lạ

Câu chuyện này ban đầu xuất hiện trên Atlas Obscura và là một phần của sự hợp tác của Climate Desk.

Những người nông dân lúa ở miền Đông Nebraska đã lâu nay cho rằng mô hình thời tiết đang thay đổi, nhưng theo một cách không ngờ.

“Đó là điều tôi đã nói chuyện với ông và ông nội rất nhiều lần,” nói Brandon Hunnicutt, người nông dân lúa thế hệ thứ năm. Cùng với cha và anh trai, người 45 tuổi sống ở thị trấn Giltner với khoảng 400 người và trồng khoảng 2,000 mẫu lúa mỗi năm. Từ trên cao, khu vực này trông giống như một điểm nhỏ của các ngôi nhà bao quanh bởi một lưới rộng lớn các cánh đồng tròn. Mặc dù ông nội của Brandon đã nghỉ hưu, nhưng ông vẫn quan tâm đến kinh doanh. “Ngược lại với những gì bạn nghĩ là nên xảy ra, cả ông và bố tôi đều thề rằng hạn hán trước đây xảy ra thường xuyên hơn và nặng nề hơn nhiều,” Hunnicutt nói. “Xét theo thời gian, đã 30 năm kể từ khi chúng tôi trải qua một cơn hạn hán thực sự tồi tệ, tôi đã bắt đầu tin họ một chút.”

Điều này không phải là sự phát triển duy nhất đáng chú ý—những nhà khí tượng học của Đại học Nebraska nói rằng mùa màng đã kéo dài thêm 10-14 ngày kể từ năm 1980. Hunnicutt hiện nay phải đợi đến những tuần đầu của tháng 11 để lái chiếc máy combine có chiều rộng 40 feet, bằng kích thước của một chiếc xe tải rác, qua những hàng lúa uốn cong rộng và vô tận của nông trại—đủ để che phủ 800 khối thành phố.

Mặc dù tinh tế, gia đình Hunnicutt đã chú ý đến những thay đổi này và nhiều hơn nữa.

“Để thành công trong kinh doanh này, bạn phải chú ý đến thời tiết,” giải thích Brandon. Trong 20 năm qua, ngoài những điều trên, anh nhận thấy sự giảm dần của những ngày 100 độ trong mùa hè. “Chữ số thiếu sót đó không phải là điều bạn bỏ qua,” anh khẳng định với một tiếng cười. “Nhiệt độ cao tạo ra nhiều lo lắng. Nếu chúng kéo dài đủ lâu, chúng sẽ làm cháy lúa của bạn và ảnh hưởng đến lợi nhuận cuối cùng của bạn!”

Một báo cáo năm 2018 của các nhà nghiên cứu khí hậu tại Viện Công nghệ Massachusetts cho biết họ đã giải quyết bí ẩn và xác minh nghi ngờ của nông dân: Cụ thể, rằng sản xuất lúa miệng quy mô lớn đã làm thay đổi thời tiết.

Trong suốt 70 năm qua, những người nông dân ở khu vực Midwestern Corn Belt của Mỹ đã đạt được những bước tiến lớn về sản xuất. Từ năm 1950 đến 2010, sản lượng mỗi năm tăng hơn 400%, từ 2 tỷ bushel tăng lên 10 tỷ bushel. Ngoài việc biến khu vực trở thành vùng nông nghiệp sản xuất nhiều nhất thế giới, các nhà khoa học khí hậu tại MIT cho biết cơn bùng nổ đã tạo ra các mô hình thời tiết riêng của mình.

“Chúng tôi nghiên cứu dữ liệu trong 30 năm qua và phát hiện rằng sự tăng cường sản xuất lúa đã làm tăng mưa mùa hè trung bình khoảng 35% và giảm nhiệt độ mùa hè trung bình lên đến một độ Cêl-xi,” nói cựu nghiên cứu viên MIT Ross E. Alter, hiện là một nhà nghiên cứu khí tượng với Quân đội Hoa Kỳ. Alter là tác giả chính của một báo cáo năm 2018 được xuất bản trên tạp chí của Hiệp hội Địa vật lý Hoa Kỳ, nói về cách sử dụng đất ảnh hưởng đến khí hậu của vùng hơn là lượng khí nhà kính. “Điều làm cho những phát hiện này thú vị là, trong khi nhiệt độ toàn cầu tăng, các khu vực như Đông Nebraska thực tế đã lạnh đi,” Alter tiếp tục, nhấn mạnh vào giá trị trung bình hàng năm. “Chúng tôi nghĩ rằng có khả năng nông nghiệp mạnh mẽ đã làm ngược lại việc nhiệt độ mùa hè tăng lên có thể đã xảy ra do sự gia tăng của khí nhà kính.”

Nói một cách khác, sự thay đổi do con người đã hữu ích. Bằng cách tăng sản lượng, những người nông dân đã vô tình tạo ra mô hình thời tiết có vẻ bảo vệ lúa của họ và giúp chúng phát triển nhiều hơn. (Tất nhiên, việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch để trồng, chăm sóc, thu hoạch, chế biến và vận chuyển sản phẩm nông nghiệp đã được chứng minh là đóng góp lớn vào việc tăng mức khí nhà kính.)

Mặc dù những hiệu ứng tương tự đã được quan sát đến một mức độ nào đó ở các khu vực trồng lúa ở phía đông của Trung Quốc, báo cáo đánh dấu lần đầu tiên hiệu ứng của nông nghiệp đối với biến đổi khí hậu khu vực ở miền trung Hoa Kỳ đã trải qua một phân tích toàn diện.

“Trên cấp độ toàn cầu, nghiên cứu này quan trọng vì nó chứng minh rằng ảnh hưởng của tăng cường nông nghiệp thực sự là một vấn đề độc lập từ lượng khí nhà kính,” giải thích Alter.

Bằng cách so sánh xu hướng lịch sử được quan sát của khí hậu Corn Belt với những dự đoán của nhiều mô phỏng toàn cầu được sử dụng bởi Chương trình Nghiên cứu Khí hậu Thế giới, người điều phối nghiên cứu khí hậu được tài trợ bởi các tổ chức quốc tế khác nhau, báo cáo cho thấy các mô hình không chính xác cho khu vực này (chúng dự đoán nhiệt độ mùa hè sẽ tăng và lượng mưa sẽ tăng chỉ 4%). Mặc dù các mô hình của WCRP tính đến lượng khí nhà kính và các yếu tố con người và tự nhiên khác, chúng không xem xét việc tăng cường nông nghiệp.

“Những phát hiện của chúng tôi có một chút khác biệt so với những gì mọi người nghĩ về cơ chế biến đổi khí hậu,” Alter nói. Anh tin rằng việc mô phỏng và hiểu biết chính xác về biến đổi khí hậu ở cấp độ địa phương sẽ đòi hỏi xem xét các trường hợp tăng cường nông nghiệp như cơn bão lúa của Nebraska.

“Nhưng làm thế nào, cụ thể, việc trồng thêm lúa đã làm thay đổi khí hậu? Nhà khí tượng trưởng tiểu bang Nebraska, Al Dutcher, nói rằng nó phức tạp.”

Một mặt, điều này liên quan đến điều mà Hunnicutt và những người nông dân khác gọi là “mồ hôi của lúa.” Điều này xảy ra khi quá trình quang hợp tăng cường lượng hơi nước trong không khí.

“Khi các lỗ chân lúa, được gọi là stomata, mở để cho phép carbon dioxide nhập vào, chúng đồng thời cho phép nước thoát đi,” viết Kimberly Hickok, người đưa tin về biến đổi khí hậu cho Tạp chí Khoa học và đã đánh giá báo cáo. Được biết đến là quá trình hơi nước, quá trình này làm mát cây và không khí xung quanh, và tăng lượng nước vào không khí và quay trở lại dưới dạng mưa. Như Hickok lưu ý, “vòng tròn có thể tiếp tục” khi lượng nước mưa bổ sung đó bay hơi lại vào không khí và gây ra mưa trên các nông trang và thị trấn khác theo hướng gió.

Nói một cách khác: Nhiều lúa có nghĩa là nhiều quá trình hơi nước hơn. Điều này, lẽ dĩ nhiên, tạo ra nhiệt độ mát mẻ hơn và lượng mưa tăng lên. Sự thực là lúa là loài không phải bản địa nâng cao hiệu ứng này.

“Thảm thực vật bản địa chủ yếu ở miền trung và đông Nebraska là cỏ,” Dutcher giải thích. Nông dân đã thay thế biển cỏ rộng lớn của khu vực bằng hơn chín triệu mẫu lúa, có hiệu suất hơi nước cao hơn 20% so với cỏ bản địa. “Nông nghiệp đang đưa hơi ẩm vào khí quyển, và tất cả độ ẩm đó đã tạo ra một loại bong bóng bảo vệ chống lại nhiệt độ tăng cao.”

Dutcher và Hunnicutt cho biết việc trồng thêm lúa—và do đó, tạo ra nhiều quá trình hơi nước hơn—sẽ không thể thực hiện được nếu không có sự tiến bộ trong hiệu suất nông nghiệp. Sự giới thiệu của các biến thể sinh sản cao, cải thiện hệ thống tưới tiêu và kỹ thuật quản lý đất, cùng với khả năng sử dụng cảm biến máy tính để theo dõi chặt chẽ điều kiện cánh đồng, đã đóng góp vào sự tăng sản vọt.

“Một trong những yếu tố quan trọng nhất là việc sử dụng rộng rãi các loại cây che phủ, quản lý mảnh vụ và phương pháp canh tác không cày xới,” viết kỹ sư mở rộng của Viện Nông nghiệp và Tài nguyên Thiên nhiên Đại học Nebraska-Lincoln, Paul Jasa. Cùng nhau, các phương pháp này đã loại bỏ nhu cầu canh tác truyền thống, tăng cường đáng kể chất hữu cơ trong đất, giảm bốc hơi và rò rỉ, và làm giảm nhiệt độ bề mặt mùa hè. “Theo thời gian, đất [chủ yếu là đất sét bản địa] đã trở nên khỏe mạnh hơn và có khả năng giữ nước tốt hơn,” Jasa tiếp tục. “Điều này đã làm cho cây trồng trở nên linh hoạt hơn trước các biến cố thời tiết đau lòng và, nói chung, có hiệu suất cao hơn nhiều.”

Hunnicutt nói rằng hệ thống tưới tự động đã giúp tăng cường sản xuất tổng thể và cho phép anh trồng lúa ở những góc xoay mà ông nội anh không thể. Hơn 340 mẫu đã từng không đem lại gì bây giờ đóng góp lên đến 180 bushel mỗi mẫu. Trong thời gian làm nông dân, sản lượng toàn bộ cánh đồng đã tăng thêm hơn 50 bushel mỗi mẫu.

“Tôi có thể nhận được dự đoán thời tiết từng phút và nói cho bạn biết mức ẩm ở bất kỳ nơi nào trên cánh đồng chỉ cần liếc nhìn điện thoại của tôi,” Hunnicutt nói. “Vào những năm 1950, ông nội tôi đang sử dụng Almanac của Nông dân. Khi đó, nếu họ nghĩ đất quá khô, họ chỉ cần đổ nước lên nó. Bây giờ, tôi biết chính xác cây của mình cần gì và khi nào để áp dụng.”

Như có thể dự kiến, báo cáo của Alter có một mặt tối. Và mặt tối đó mang theo những hệ quả toàn cầu.

“Xét về Corn Belt, mức độ tăng cường nông nghiệp mà chúng ta đã thấy trong 30 năm qua không bền vững,” anh nói. “Nó dự kiến sẽ sớm kết thúc và thậm chí có thể giảm đi.” Và nếu điều đó xảy ra, tác động giảm nhẹ của nông nghiệp sẽ biến mất, và nhiệt độ toàn cầu sẽ tăng nhanh hơn.

Mặc dù các nghiên cứu vẫn chưa được thực hiện trên toàn thế giới, Alter nói rằng các khu vực đã trải qua sự tăng cường nông nghiệp đáng kể có thể đã trải qua những lợi ích tương tự: lượng mưa nhiều hơn và nhiệt độ trung bình mát mẻ hơn trong mùa hè. Giống như Nebraska, những tác động này có lẽ đã che giấu những thay đổi tiêu cực và cuối cùng sẽ bị áp đảo.

“Tôi biết một số người phản đối biến đổi khí hậu có lẽ sẽ chê bai điều này, nhưng đây là điều mà gia đình tôi đối mặt rất nghiêm túc,” Hunnicutt nói. “Chúng tôi đã làm kinh doanh này từ năm thứ năm, và tôi hy vọng sẽ thấy con cái và cháu nó tiếp tục truyền thống đó. Chúng tôi đang làm tất cả những gì có thể để giảm tiêu thụ nhiên liệu và tăng hiệu quả. Hi vọng của chúng tôi là những [tác động giảm nhẹ] này sẽ mang lại cho chúng tôi đủ thời gian để điều chỉnh và chuẩn bị cho những gì sắp xảy ra.”

Trong khi đó, anh ấy hy vọng thế giới sẽ tự học hỏi và kiểm soát lượng khí thải trước khi quá muộn.

Những điều tuyệt vời khác từ MYTOUR

• Cái gì là tốc độ chạy 100 mét nhanh nhất mà con người có thể chạy?
• Amazon muốn bạn viết mã não trí AI cho chiếc ô tô nhỏ này
• Quảng cáo cuối năm của Spotify tôn vinh những điều kỳ lạ và tuyệt vời
• Chán ghét giao thông? Hạn chế tình yêu của bạn với mua sắm trực tuyến
• Bạn có thể giật lấy chiếc nồi chiên không dầu khỏi tay lạnh của tôi
• Nhận thêm nhiều thông tin hơn với bản tin hàng tuần Backchannel của chúng tôi