Terima kasih kepada Paul Gabrielsen, penulis sains, Pemasaran &Komunikasi Universitas, Universitas Utah untuk karya ini.
Punya sisa ruang di kartu bingo 2020 itu? Pensil di "Mangkuk Debu lain di Great Plains". Sebuah studi dari para peneliti University of Utah dan rekan mereka menemukan bahwa tingkat debu atmosfer meningkat di seluruh Great Plains dengan kecepatan hingga 5% per tahun.
Kecenderungan naiknya debu sejalan dengan perluasan lahan pertanian dan siklus tanaman musiman, menunjukkan bahwa praktik pertanian membuat tanah lebih rentan terhadap erosi angin. Dan jika Great Plains menjadi lebih kering, kemungkinan di bawah skenario perubahan iklim, maka semua bagian akan terulang kembali dari Dust Bowl yang menghancurkan Midwest pada tahun 1930-an.
“Kita tidak dapat membuat perubahan pada permukaan bumi tanpa konsekuensi, sama seperti kita tidak dapat membakar bahan bakar fosil tanpa konsekuensi,” kata Andy Lambert, penulis utama studi dan lulusan U baru-baru ini. “Jadi, meskipun industri pertanian sangat penting, kita perlu memikirkan lebih hati-hati tentang di mana dan bagaimana kita menanam.”
Penelitian ini dipublikasikan di Surat Penelitian Geofisika dan didanai oleh inisiatif Utah Science Technology and Research (USTAR), Global Change and Sustainability Center di University of Utah, dan Associated Students of the University of Utah.
Mangkuk Debu Pertama
Pada tahun 1930-an, kekeringan menyelimuti Great Plains, dari Meksiko hingga Kanada. Ini tidak akan menjadi masalah besar kecuali pada tahun 1920-an para petani Midwestern telah mengubah bidang padang rumput yang luas menjadi lahan pertanian menggunakan bajak mekanis. Ketika panen gagal dalam kekeringan, lahan terbuka yang dulunya ditutupi rumput, yang menahan tanah dengan rapat, kini menjadi tanah kosong, rentan terhadap erosi angin.
“Hasilnya adalah badai debu besar yang kami kaitkan dengan Dust Bowl,” kata Lambert. “Badai debu ini menghilangkan nutrisi dari tanah, membuat lebih sulit bagi tanaman untuk tumbuh dan lebih mungkin terjadi erosi angin.” Setelah bertahun-tahun mengalami kekeringan, debu, dan kesulitan, hujan akhirnya mulai turun lagi, menutup Dust Bowl.
“Tapi kerusakan sudah terjadi pada tanah,” kata Lambert. “Beberapa area masih belum pulih sepenuhnya.”
Sekitar tahun 2000-an, pertumbuhan permintaan biofuel mendorong perluasan baru lahan pertanian untuk menghasilkan tanaman yang dibutuhkan. Dalam gema tahun 1920-an, perluasan ini menggantikan padang rumput yang stabil dengan tanah yang rentan. Selama lima tahun, dari tahun 2006 hingga 2011, padang rumput seluas 2.046 mil persegi (530.000 hektar) di lima negara bagian Midwestern menjadi lahan pertanian — area yang sedikit lebih kecil dari Delaware.
Pada saat yang sama, sebagian Great Plains mengalami kekeringan yang lebih lama dan lebih parah pada abad ke-20. Masa depan kekeringan di wilayah itu, sejauh ini, tidak pasti, tetapi potensi Great Plains yang lebih hangat dan kering membuat Lambert dan rekan penulis Gannet Hallar, profesor ilmu atmosfer, mengemukakan kata "penggurunan" dalam kaitannya dengan potensi masa depan kawasan.
Mata di Langit Berdebu
Fokus penelitian oleh Lambert, Hallar dan rekannya dari U, University of Colorado-Boulder dan Colorado State University, adalah menghitung berapa banyak jumlah debu di atmosfer di atas Great Plains yang telah berubah dalam beberapa dekade terakhir. Untuk melakukan itu, mereka memanfaatkan instrumentasi yang mengukur kekaburan atmosfer dari bawah ke atas dan dari luar angkasa ke bawah. Dari darat, jaringan pemantauan IMPROVE dijalankan oleh beberapa lembaga federal dan mengukur jumlah partikel di udara di lokasi, termasuk taman nasional, di seluruh negeri. Jaringan berbasis darat lainnya, AERONET yang dikelola NASA, mengawasi seberapa banyak sinar matahari yang masuk terhalang oleh debu dan partikel aerosol di udara. Dari luar angkasa, instrumen yang disebut MODIS melakukan tugas yang sama, melihat seberapa banyak cahaya yang dipantulkan dari permukaan yang diblokir oleh partikel.
Secara keseluruhan, data mencakup tahun dari 1988 hingga 2018. Debu, menurut temuan mereka, meningkat di atmosfer di seluruh Great Plains sebanyak 5% per tahun.
“Jumlah peningkatan benar-benar menjadi cerita di sini,” kata Hallar. “5% setahun selama dua dekade itu, tentu saja, adalah peningkatan muatan debu seratus persen. Ini bukan sinyal kecil untuk ditemukan.”
Berkorelasi dengan Waktu Pemotongan
Para peneliti selanjutnya menemukan korelasi antara debu di atmosfer dan waktu panen. Di Iowa, di mana kedelai telah menjadi tanaman utama yang berkembang, peningkatan debu muncul pada bulan Juni dan Oktober - bulan tanam dan panen, masing-masing, untuk kedelai. Di negara bagian Great Plains bagian selatan, di mana jagung merupakan tanaman yang lebih dominan, peningkatan debu muncul pada bulan Maret dan Oktober — sekali lagi berkorelasi dengan musim tanam dan panen jagung.
Itu luar biasa,” kata Hallar, “dalam arti seberapa jelas sinyalnya.”
Apakah Kita Melihat Awal Mangkuk Debu Kedua?
“Menurut saya wajar untuk mengatakan bahwa apa yang terjadi dengan tren debu di Midwest dan Great Plains merupakan indikator bahwa ancaman itu nyata jika perluasan lahan pertanian terus terjadi pada tingkat ini dan risiko kekeringan meningkat karena perubahan iklim,” Lambert kata. “Itu akan menjadi bahan untuk Dust Bowl lainnya.”
“Ini adalah contoh kebutuhan komunitas pertanian di AS untuk memikirkan tentang adaptasi dan mitigasi terhadap perubahan iklim,” kata Hallar. “Jadi jika kita menjadi lebih gersang, kita perlu memikirkan dampak degradasi lahan dalam iklim yang berubah itu. Apa yang kita lakukan di masa lalu belum tentu bisa kita lakukan di masa depan.”
Temukan studi selengkapnya di sini.
