https://frosthead.com

Hvordan Center Pivot Irrigation bragte støvskålen tilbage til livet

Hvis du bor i Great Plains, får du før eller senere et spørgsmål om de "afgrødecirkler", der kan observeres fra flyvinduer under flyvninger over regionen. Svaret er indeholdt i spørgsmålet: Kort sagt, de er cirkler af afgrødeområder.

Det cirkulære mønster er imidlertid forskelligt fra det almindelige lappetæppe, som mange mennesker forestiller sig, at traditionelle gårdmarker skal være. Formen er resultatet af centrifugeringsvanding, en udvikling af tiden efter 2. verdenskrig, der dybt ændrede forløbet for den amerikanske fødevareproduktion. Faktisk forvandlede stigningen med centrifugeringsvanding Plains - et område, der havde været tørt land i mere end 100 år - til et sted, der kunne opretholde tørstige afgrøder som majs, skabe et landbrugs- og økonomisk kraftcenter, der bærer frøene af dets egen ødelæggelse.

I det tidlige 19. århundrede mærkede de første euro-amerikanske opdagelsesrejsende regionen mellem Rocky Mountains og den 100. meridian som den store amerikanske ørken, en skildring, der havde bemærkelsesværdig opholdskraft. I mange år dekoderede amerikanske politiske ledere og andre observatører prærierne som affald, ikke i stand til at støtte civilisationen, selvom indfødte amerikanere havde oprettet hjem der i tusinder af år. Den geologiske registrering fortæller os, at mange af de opdagelsesrejsende, der så en ørken, ankom i tørkeår. De, der ankom i vådere år, så regionen i grønnere nuancer, under antagelse af, at jorden var en potentiel have, der blot ventede på en gartner.

Dette løfte om en have-i-vente var delvis sandt. Meget hurtigt diskuterede nybyggere og boosters udlån af naturen en hånd gennem kunstvandingsprojekter. Afledning af vand fra floder gennem kanaler leverede vand til tørstige afgrøder som lucerne og majs. Sådan overfladevandring havde dog grænser. Brugere skulle være tæt på floder og var afhængige af den variable, sæsonbestemte strøm af disse farvande.

I slutningen af ​​det 19. århundrede var landmændene begyndt at pumpe grundvand fra brønde, først ved hjælp af strøm fra vindmøller - som blev allestedsnærværende - og senere fra benzinmotorer. Men disse teknikker var dyre, langt uden for de fleste nybyggeres rækkevidde. Selv for dem, der havde råd til dem, var det næsten umuligt at pumpe nok vand til at gøre en forskel i stor skala. Grundvandet var dybt, bundfældet mellem og blandt sten, grus og ler i et stort underjordisk reservoir, nu kendt som Ogallala Aquifer.

Grundvandsvanding fra akviferen fik et løft i 1930'erne og 1940'erne, da pumper drevet af bilmotorer fik adgang til vand fra større dybder. (Inden længe hjalp regeringens investeringer i elektrificering i landdistrikter landmændene med at få en stigende andel af vandingspumperne med elektricitet; senere blev billig naturgas det valgte brændstof.) Irrigatorer lagde rør på tværs af afgrøder med sprinklere fordelt med mellemrum. Denne praksis var arbejdskrævende, hvilket krævede en masse arbejdere at flytte rørene til forberedelse af såbed, til dyrkning af rækkeafgrøder og til høst.

1930'erne var også vidne til en langvarig tørke over store dele af landet, hvilket bragte spørgsmålstegn ved regionens egnethed til landbrug. Det var under ”Dirty Thirties”, at en del af regionen i Colorado, Kansas, Texas og Oklahoma-håndtaget, der led under ekstreme forhold, blev kendt som ”Dust Bowl.” Regeringens jordeksperter hævdede, at løsningen var en tilbagetog fra landbrug over store dele af landet. De foreslog at klassificere hver hektar efter dens produktionsevne og købe jord, der blev betragtet som ”ubåd”. Afslutningen af ​​tørken og begyndelsen af ​​2. verdenskrig tillader dog genoptagelse af maksimal produktion og skrot drømmen om landbrugsplanlæggere.

I 1948 udviklede en nyskabende Nebraska-landmand ved navn Frank Zybach en ny type sprinkleranlæg, centerpivoten, som han patenterede i 1952. Anbringelse af pumpen i midten af ​​marken ved siden af ​​en brønd, der blev monteret vandingsrør understøttet af fagværker på hjuletårne, der kunne lave et kredsløb af marken under deres egen kraft og efterlade det karakteristiske cirkelmønster. Sprinklere med pistol-stil sprøjtede vand ud af rørene med bestemte intervaller med mindre dyser tættest på drejepinden og de største dyser i slutningen af ​​linjen. Systemet kunne dække 133 acres af et 160 hektar stort felt og behøvede ikke at blive adskilt af arbejdere, når det var tid til at plante, indtil eller høste.

vippevindue-patent.jpg "Selvdrevet sprinklende irrigationsapparat, " FL Zybach (US patentnummer 2.604.359)

Stadig mere kraftfulde motorer gjorde det muligt for irrigatorer at øge systemernes skala, med de største opsætninger, der dækkede alle undtagen hjørnerne på et 640 mål stort område. Over tid placerede landmænd sprinklerdyser tættere på jorden, hvilket resulterede i mindre fordampning. Under tilbagevenden af ​​tørkeforhold i 1950'erne havde de, der havde valgt at overrisle, en fordel i forhold til dem, der ikke gjorde det, hvilket overbeviste mange latecomers om at komme om bord. I 1993 observerede historikeren John Opie, at industriel kunstvanding, der opstod i Great Plains, var en trebenben afføring understøttet af frugtbart land, rigeligt og billigt grundvand og billigt brændstof.

Centerpivot-irrigation var en teknologisk triumf - og det forvandlede også landbruget geografi i landet. Efterhånden som foderafgrøder blev tilgængelige i Great Plains og let bærbare via det nye interstate highway-system, flyttede foderpartier og kødpakkerier til regionen. En overflod af lave omkostninger, ikke-forenet arbejdskraft og lavprisvand til opdræt af husdyr og forarbejdning af kød førte området, hvor 160 hektar jord tidligere kunne støtte kun en styring, til at blive et center for nogle af verdens største høje tætheder husdyr feedlots med hundreder af dyr pr. acre. Større svineproduktionsanlæg har tusinder af dyr under ét tag. Enhver af disse gårde kræver mere vand til drikkevand og affaldsrensning end en typisk by: En gård på 20.000 svin bruger langt mere vand end et samfund på 20.000 mennesker.

Vand til kunstvanding og dyrefodring i stor skala dyrkede ikke kun afgrøder og husdyr, det gav liv til de store sletter samfund, der var afhængige af landbrug. Familier og arbejdere købte hos lokale detailhandlere og deponerede lønninger i lokale banker, holdt små byer i live, og irrigatorer betalte ejendomsskatten, der opretholdt lokale myndigheder. Irrigation med centerpivot understøttede lokale gymnasier, klubber, kirker og en hel livsstil, som bogstaveligt talt ville have tørret ud, hvis markerne var mindre produktive.

Tørke fra "Dirty Thirties" havde udsat grænserne for Great Plains og rejst spørgsmålet om, hvor store dele af regionen var egnet til landbrug, men vedtagelsen af ​​center pivot-teknologi ændrede alt. For irrigatorer og deres allierede var udviklingen af ​​den midterste drejning "afgrødecirkel" fuldt ud fordelagtig. Historie, kunne de hævde, var på deres side. I 1980'erne sænkede irrigatorer fra Texas til Nebraska titusinder af brønde, idet de trækkede på den massive Ogallala Aquifer. Vanding kombineret med nye hybridfrø, gødning og pesticider fortsatte med at bringe høj produktivitet til et tørt område.

PivotIrrigationOnCotton.jpg Center drejelig vandingsudstyr på arbejde i et bomuldsmark. (Wikimedia Commons)

Det er derfor ikke underligt, at vandregulering for mange mennesker på Great Plains er et beskidt ord. Forsøg på at styre grundvand gennem lokale myndigheder i 1970'erne var afhængige af frivillig overholdelse - og der var så mange penge at tjene med billigt vand, at regulering, forklarede mange irrigatorer, udgjorde en krænkelse af de store sletters naturlige orden og ikke var værd indsatsen. Det er let at se hvorfor: Centralt drejningsvandingsregime var kommet til at virke uundgåeligt, som et naturfænomen. Da jeg var ung og voksede op i området, troede jeg, at det var lige så naturligt som den sæsonbestemte vandring af gæs, ænder og Sandhill-kraner og lige så uundgåelig som tornadosæsonen.

Center pivot-teknologi viser, at meget af det er at være amerikaner. Det var en teknologisk triumf, der muliggjorde en produktionsrevolution. De mennesker, der byggede det, stolte over deres præstation: De var amerikanske opfindere, der skabte noget ud af næsten intet. Men systemet trækkede også på mindre produktive amerikanske impulser - ikke kun opfindsomhed og drivkraft, men også ukontrolleret ressourceforbrug og stadig større omfang.

I de senere år er det blevet tydeligt, hvor endelig Ogallala Aquifer er. Mens vandstanden er steget i nogle områder, er de i de fleste dele af akviferen faldet i en hastighed hurtigere end naturlig opladning - nogle gange med en fod om året - på grund af produktionslandbrug. For et årti siden estimerede geologer, at der var mindre end 100 fod mættet tykkelse tilbage, med et minimum af 30 fod tykkelse, der var nødvendigt for en vellykket kunstvanding.

Da irrigatorer følte grænserne for grundvandskrig, blev regionen fastlåst i det, som historikere kalder en infrastrukturfælde: Succesen med centrifugevandring har forhindret alternative visioner for udvikling af disse tørre områder. Kapitalinvesteringer i brønde, pumper, centerpivots, andet udstyr og bygninger har gjort det vanskeligt at skifte til mindre vandintensiv landbrugspraksis. Derfor har ændringer været beskedne.

For 25 år siden bemærkede John Opie, at nogle irrigatorer anvendte vandbesparende teknologi, men disse foranstaltninger gjorde kun lidt for at bremse det samlede træk på akviferen og involverede ikke gentænkning af overrisling. Opie rapporterede, at nogle irrigatorer endda indrømmede, at når akviferen er væk, vil regionens økonomiske livsbrød være væk, men fortsætte med at irrigere alligevel.

I 2013 oprettede en gruppe landmænd i Kansas en bevaringszone på 99 kvadrat mile, hvor alle deltagere reducerede deres vandforbrug. Som en landmand sagde: ”Vi var nødt til at ændre kulturen. Vi tog vand for givet. ”Fra 2018 hævdede mange af dem, der reducerede deres vandforbrug, at landbrug kan være rentabelt, selv med reduceret pumpning. Men indsatser som disse er undtagelsen fra reglen. Uvilligheden til at gå på kompromis med gevinsten på kort sigt for bæredygtighed på lang sigt er naturligvis lige så amerikansk som den opfindsomhed, der skabte centrifunktion af kunstvanding i første omgang. Hvilket mærkeligt bind, at for indbyggere i Great Plains har ukontrolleret udtømning af en større grundvandskilde afskåret muligheder for fremtidig vækst i regionen.

Hvordan Center Pivot Irrigation bragte støvskålen tilbage til livet