Vraag en Antwoord: Voorspellings van neerslagdrempels en droogterisico voor gewassen

Het belang van de oorsprong van regenwater voor onze voedselvoorziening

Onderzoekers van de Stanford University en de University of California San Diego hebben in een van de eerste wereldwijde analyses de oorsprong van neerslag voor belangrijke gewassen in kaart gebracht. Door gebruik te maken van satellietgegevens en fysieke modellen, hebben ze kunnen vaststellen waar regenwater voornamelijk van het land of de oceanen afkomstig is. De resultaten tonen aan dat regio’s die meer afhankelijk zijn van land-gebaseerde vochtigheid, zoals het Midwesten van de VS, zuidelijk Afrika en delen van Azië, een groter risico lopen op droogte en verliezen in gewasopbrengsten wanneer de neerslag uitblijft.

De studie, recent gepubliceerd in Nature Sustainability, biedt een nieuwe manier om kwetsbare landbouwgebieden te identificeren en aanpassingsstrategieën te begeleiden. Een belangrijke bevinding is de drempelwaarde van ongeveer een derde van de neerslag die afkomstig is van landbronnen. Boven deze drempel worden gewassen veel waarschijnlijker getroffen door waterschaarste.

Waarom is het belangrijk waar regenwater vandaan komt?

Volgens Jen Burney, adjunct-directeur van het Stanford Center for Food Security and the Environment, is meer dan 80% van het wereldwijde landbouwgebied afhankelijk van regen. Dit water komt voort uit de verdamping van oceaanwater of uit evapotranspiratie van land. De studie heeft aangetoond dat deze twee bronnen niet even betrouwbaar zijn vanuit het perspectief van landbouw en voedselzekerheid. Het traceren van waar de regen vandaan komt, helpt ons om de kwetsbaarheid van gewassen beter te begrijpen en ondersteunt aanpassings- en veerkrachtinspanningen.

Wat is de significante drempelwaarde voor waterstress bij gewassen?

Burney legt uit dat de drempelwaarde van 36% een kritische empirische scheidingslijn is die in de analyse naar voren kwam. Deze waarde verdeelt de wereldwijde landbouwgrond in twee groepen: een die over het algemeen waterzeker is en een die geneigd is tot hoge waterstress. Regio’s waar de landbouw meer afhankelijk is van land-georiënteerd water, hebben vaak onvoldoende watervoorziening tijdens de meest gevoelige momenten van het groeiseizoen. Dit verhoogt niet alleen het jaarlijkse risico op tekorten aan bodemvocht, maar maakt deze gebieden ook kwetsbaarder voor frequente en intense droogte.

Wat zijn de verrassingen van de bevindingen met betrekking tot gewaskwetsbaarheid?

Yan Jiang, een postdoctoraal onderzoeker, wijst op twee regio’s die opvielen: het Midwesten van de VS en het tropische Oost-Afrika. Het Midwesten, dat bekendstaat om zijn productieve maisproductie, ervaart toenemende droogte. De bevindingen suggereren dat de hoge afhankelijkheid van land-gebaseerd vocht deze droge periodes kan verergeren, wat invloed heeft op de wereldwijde graanmarkten. In Oost-Afrika, waar de uitbreiding van landbouwgrond en ontbossing versnellen, is neerslag vaak afhankelijk van vocht dat uit nabijgelegen bossen wordt gerecycled. Het kappen van deze bossen voor landbouw kan de regenbron voor diezelfde boerderijen elimineren, wat een directe bedreiging vormt voor de lokale voedselzekerheid.

Hoe kan dit onderzoek boeren helpen zich voor te bereiden op droogte?

De bevindingen benadrukken dat boeren in regio’s die sterk afhankelijk zijn van land-georiënteerd vocht nauwlettend moeten toezien op lokale waterbeschikbaarheid en bodemvocht, aangezien veranderingen daar de grootste impact hebben op de opbrengsten. Investeringen in irrigatie, wateropslag en bodemvochtbeheer zijn cruciaal. Daarnaast is het belangrijk om de bossen en ecosystemen die de verdamping genereren te beschermen.

Wat is de rol van satellietmetingen in dit onderzoek?

Jiang legt uit dat de satellietgegevens van waterisotopen een doorbraak zijn. Deze gegevens stellen onderzoekers in staat om de ‘vingerafdrukken’ van vocht in de atmosfeer te volgen en de reis van water door de lucht in kaart te brengen. Dit was niet mogelijk met traditionele metingen die alleen de hoeveelheid vocht of neerslag registreerden.