Мэриленд сегодня

Исследователи и коллеги UMD обнаружили, что 19 000 акров сельскохозяйственных угодий превратились в болота за 6 лет

Автор: Сотрудники Мэриленда сегодня, 2 августа 2023 г.

Низкорослая кукуруза с трудом растет на участке поля, поврежденном вторжением соленой воды. Исследователи и коллеги UMD изучают явление, связанное с изменением климата, в частях полуострова Делмарва в штатах Мэриленд, Делавэр и Вирджиния.

Фото Бекки Епанчин-Нил

Исследователи, составившие карту распространения проникновения соленой воды на сельскохозяйственные угодья в Делавэре, Мэриленде и Вирджинии, обнаружили, что площадь земель, покрытых видимыми соляными пятнами, увеличилась почти вдвое с 2011 по 2017 год, превратив более 19 000 акров в болота.

Ученые из Университета Мэриленда, Университета Делавэра и Университета Джорджа Вашингтона также обнаружили, что потенциальные экономические потери фермеров из-за соляных участков составили более 427 000 долларов. Исследователи также оценили потенциальные экономические потери в размере от 39 до 70 миллионов долларов в год из-за снижения урожайности сельскохозяйственных угодий в пределах 200 метров от соляных участков. Их статья была опубликована 20 июля в журнале Nature Sustainability.

По всему миру уровень моря повышается, а в Среднеатлантическом регионе земля также опускается из-за крупных геологических сдвигов и глобального изменения климата. В результате соленая вода проникает в поверхностные и грунтовые воды в низинных районах, делая почвы слишком солеными для ведения сельского хозяйства.

«Вторжение соленой воды часто происходит до повышения уровня моря, поэтому мы называем это невидимым наводнением», — сказала Кейт Талли, доцент кафедры растениеводства и ландшафтной архитектуры UMD и соавтор исследования. «Это исследование является первой визуализацией этого часто невидимого симптома изменения климата».

Результаты исследования представляют собой первое мелкомасштабное картирование соляных пятен в регионе Дельмарва, низменном регионе, который сталкивается с растущими последствиями вторжения соленой воды и повышения уровня моря.

«Эта пространственная информация может помочь выявить области высокого риска и лучше направить ресурсы и оказать поддержку регионам, где происходят переходные процессы», — сказала Ребекка Эпанчин-Нил, доцент кафедры экономики сельского хозяйства и ресурсов UMD и соавтор исследования. изучать.

Используя аэрофотоснимки и спутниковые изображения, исследователи, ведущие анализ дистанционного зондирования, обучили и протестировали алгоритм машинного обучения для идентификации фотографий по типу местности, например, лес, болото или солончак, а также проверили точность результатов алгоритма. Затем исследовательская группа проанализировала результаты, чтобы увидеть, как эти ландшафты изменились с годами.

Их результаты показывают, что влияние соляных пятен на сельскохозяйственное производство выходит далеко за рамки того, что в настоящее время можно нанести на карту. Хотя в некоторых случаях площадь земли с видимыми соляными пятнами может быть небольшой, их наличие означает, что все поле находится под угрозой превращения в засоленную почву, непригодную для традиционного земледелия. Кроме того, засоленность почвы на близлежащих участках поля может быть достаточно высокой, чтобы снизить урожайность, но недостаточной, чтобы оставить пустые участки.

«Судя по наборам данных, которые мы разработали, мы замечаем весьма тревожные результаты, поскольку видим, что соляные пятна растут довольно быстро», — сказала Пинки Мондал, ведущий автор исследования из Университета Делавэра. «Площадь сельскохозяйственных угодий с соляными пятнами увеличилась почти вдвое за шесть лет, которые мы изучали».

Это особенно острая проблема для фермеров, выращивающих кукурузу, поскольку кукуруза не очень устойчива к соли, однако она составляет значительную часть посевов, выращиваемых в регионе Дельмарва. В краткосрочной перспективе фермеры могли бы переключиться на выращивание более солеустойчивых зерновых культур, таких как сорго, чтобы свести потери прибыли к минимуму. Но в долгосрочной перспективе повышение засоленности в конечном итоге сделает поля непригодными для возделывания даже солеустойчивых культур.