农业扩张可能加剧南美平原的洪水丨拉丁美洲可持续发展前沿

对大豆和玉米的国际需求已经把南美平原变成了阿根廷、巴西和乌拉圭等国家的经济支柱。但是所有这些活动也伴随着沉重的代价。2023年6月发表在《科学》杂志上的一项新研究指出，农业扩张抬高了地下水，使南美平原更容易受到洪水的影响。研究人员警告说，这应该为农民和立法者敲响警钟。

农业对水文的区域性影响主要与灌溉有关。在这篇文章中，研究人员展示了雨养农业（注：“雨养农业/rainfed agriculture”是指单纯依靠天然降水为水源的农业生产）是如何造成大规模影响的。在过去的四十年中，南美平原农业扩张的范围和速度提供了一个前所未有的案例，说明了雨养农业对水文的影响。

遥感分析显示，随着一年生作物取代了原生植被和牧场，洪水的覆盖范围逐渐扩大了一倍，增加了对降水的敏感性。地下水从深层（12至6米）转移到浅层（4至0米），缩短了水位下降的距离。实地研究和模拟表明，根深缩短和农田蒸散是发生这种水文变化的原因。这些发现表明，在次大陆上和以十年为尺度而言，与雨养农业扩张相关的洪水风险不断升级。

“这些洪水是该地区农民和人民的主要担忧，也是其他地方的主要担忧，因为这些洪水的进一步扩大可能会扰乱食品供应和价格，”文章作者之一、兰卡斯特大学前教授Mariana Rufino说道。

阿根廷潘帕斯草原/图源：Wikimedia

根据2021年发表于《自然可持续性期刊》上的一篇文章，对该地区大豆扩张研究表明南美平原——包括潘帕斯和格兰查科——的农业活动每年扩张约210万公顷。

研究人员使用过去四十年的卫星图像、统计建模和水文模拟来分析植被的变化趋势，揭示水循环的变化，可能会证明这些变化对整个地区有害。种植小麦、玉米和木薯等作物的农田取代了原有的植被，导致了新的洪水——蔓延大约700平方公里。

“在如此大的范围内用浅根一年生作物取代根深的树木、植物和草，最终导致该地区的地下水位上升到更接近地表的位置，”共同作者Esteban Jobbágy说道，“随着水位越来越接近地表，土地吸收暴雨的能力自然就越来越小，从而更有可能引发洪水。”

该研究称，将更多空间留给根深的森林和常年生长的牧场，有助于防止浅层地下水。文章还建议培育具有更深根系的作物，发展具有更灵活地下水位深度的作物轮作。该研究称，同样的经验也适用于世界上耕地面积显著增加的其他地区，包括匈牙利、哈萨克斯坦和中国的一些地区。

参考文献：

1. Javier Houspanossian et al. ,Agricultural expansion raises groundwater and increases flooding in the South American plains.Science380,1344-1348(2023).DOI:10.1126/science.add5462

2. https://news.mongabay.com/2023/07/expanding-agriculture-could-worsen-flooding-in-south-american-plains-study-says/

3. Song, XP., Hansen, M.C., Potapov, P. et al. Massive soybean expansion in South America since 2000 and implications for conservation. Nat Sustain 4, 784–792 (2021). https://doi.org/10.1038/s41893-021-00729-z

4. http://country.cnr.cn/wealth/20150324/t20150324_518102636.shtml

编译：Irene

审核：Daisy

编辑：Tommy