وسایل نقلیه مزارع اکنون از بسیاری از دایناسورها سنگین تر هستند: چرا این یک مشکل است

17 مه 2022 -توسط جس دیویس و جان کوینتون، گفتگو –اعتبار-Braslavets Denys/Shutterstock

کمباین مدرن و دیپلودوکوس چه ویژگی مشترکی دارند؟ به نظر می رسد یک پاسخ ممکن است رد پای بزرگ آنها بر روی خاک باشد. مطالعه جدیدی که توسط محققان سوئدی و سوئیسی انجام شد نشان داد که وزن ماشین‌های کشاورزی امروزه به وزن بزرگ‌ترین حیواناتی که تاکنون در زمین پرسه زده‌اند، یعنی ساروپودها، نزدیک شده است.

ساروپودها که در فیلم “پارک ژوراسیک” به عنوان “گیجزاروس” غول پیکر و دوستانه به تصویر کشیده شده اند، بزرگترین دایناسورها بودند. تصور می‌شد سنگین‌ترین آن‌ها حدود 60 تن متریک وزن دارند – مشابه وزن کمباین‌های کاملاً پر. تراکتورها و سایر ماشین آلات مورد استفاده در مزارع در طول 60 سال گذشته به دلیل گسترش کشاورزی فشرده و در مقیاس بزرگ بسیار سنگین تر شده اند. یک کمباین امروزه تقریباً ده برابر سنگین‌تر از دهه 1960 است.

وزن حیوانات یا ماشین‌ها اهمیت دارد زیرا خاک‌ها فقط می‌توانند فشار را قبل از فشرده شدن مزمن تحمل کنند. ممکن است به نظر نرسند، اما خاک‌ها اکوسیستم‌هایی هستند که دارای ساختارهای شکننده هستند – منافذ و مسیرهایی که اجازه می‌دهند هوا در گردش باشد و آب به ریشه‌های گیاهان و دیگر موجودات زنده برسد. لاستیک‌ها، سم‌های حیوانات و پای انسان همگی فشار وارد می‌کنند و منافذ را نه تنها در سطح، بلکه در عمق‌تر نیز له می‌کنند.

فشردگی خاک می تواند رشد و برداشت گیاه را کاهش دهد و خطر سیل را افزایش دهد زیرا آب از زمین خارج شده و سریعتر به آبراه ها می رسد. دانشمندانی که در مطالعه جدید شرکت داشتند نگاهی به میزان فشردگی ناشی از این ماشین‌های کشاورزی غول‌پیکر انداختند و آن را با ساروپودهایی که بیش از ۶۶ میلیون سال پیش می‌زیستند مقایسه کردند. آنها هر دو را مقصر بزرگ فشردگی دانستند.

این مطالعه نشان می‌دهد که با افزایش وزن ماشین‌های کشاورزی، اندازه لاستیک‌ها نیز افزایش یافته است و ناحیه تماس خودرو با خاک را تنظیم می‌کند تا فشار روی سطح کاهش یابد و از چپه شدن جلوگیری شود. به نظر می رسد که حیوانات با یک استراتژی مشابه تکامل یافته اند – افزایش اندازه پا با وزن برای کمک به جلوگیری از فرو رفتن در خاک.

به طور کلی، فشار در سطح خاک با افزایش وزن ماشین آلات کشاورزی نسبتاً ثابت باقی مانده است. اما نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که فشارهای وارده بر خاک همچنان در زیر سطح افزایش می‌یابد و با سنگین‌تر شدن وسایل نقلیه (یا حیوانات) به عمق بیشتری نفوذ می‌کند. ماشین‌آلات مزرعه‌ای امروز (و ساروپودهای گذشته) اکنون آنقدر سنگین هستند که خاک را به‌طور جبران‌ناپذیری زیر 20 سانتی‌متر اول فشرده می‌کنند، جایی که خاک‌ورزی نمی‌شود. جدای از محدود کردن عمق ریشه‌های محصولات برای جستجوی آب و مواد مغذی در خاک، این امر همچنین می‌تواند شرایط کم اکسیژنی را ایجاد کند که برای گیاهان یا ارگانیسم‌هایی که با آن‌ها در خاک مشترک هستند خوب نیست.

این یک “پارادوکس ساروپود” را ایجاد می کند، همانطور که محققان آن را می نامند. دایناسورها و بارهایی که از طریق پاهایشان منتقل می‌شد آنقدر بزرگ بودند که به احتمال زیاد آسیب‌های زیرسطحی قابل‌توجهی به خاک‌ها در هر کجا که پرسه می‌زدند، وارد می‌کردند و به طور بالقوه توانایی خاک برای حمایت از گیاهان و اکوسیستم‌هایی را که به عنوان منبع غذایی خود به آنها تکیه می‌کردند، از بین می‌بردند.

دانشمندان پشت این مطالعه حدس می‌زنند که ممکن است مسیرهای پیموده شده را طی کرده باشند و تاثیر آن‌ها را در حین مرور سایبان با گردن‌های بلند خود محدود کرده باشند. اینکه چگونه یک سوروپود دقیقاً می تواند در تعادل با خاک زندگی کند، در حال حاضر یک راز باقی مانده است.

معمای مهم تر این است که چگونه می توان فشردگی خاک توسط وسایل نقلیه کشاورزی را با تولید مواد غذایی پایدار امروزی تطبیق داد. خطر فشردگی خاک بسته به نوع ماشین آلات و نحوه استفاده از آن و همچنین نوع خاک و رطوبت موجود در آن متفاوت است.

این مطالعه تخمین می‌زند که 20 درصد از زمین‌های زراعی در سطح جهان به دلیل متراکم شدن زیرزمین توسط وسایل نقلیه کشاورزی مدرن در معرض خطر بالای از دست دادن بهره‌وری هستند و بالاترین خطرات در اروپا و آمریکای شمالی است، جایی که نسبتاً مرطوب است و مزارع بزرگ بیشتری وجود دارد که از بزرگترین ماشین‌ها استفاده می‌کنند. واضح است که این موضوع در مکانهای زراعی وجود دارد، اما این مشکل به علفزارهایی که در آنها علوفه تولید می شود و مناظر شهری که حرکت وسایل نقلیه ساختمانی در فضای سبز به خوبی کنترل نمی شود نیز گسترش می یابد.

نویسندگان خواستار تغییرات طراحی در ماشین آلات برای کمک به حفظ ساختار خاک هستند. ما گزینه دیگری را پیشنهاد می کنیم. برای کاهش تأثیر آنها بر خاک، می‌توانیم در وهله اول نیاز به چنین ماشین‌های بزرگی را با پرورش مواد غذایی با استفاده از ماشین‌های کوچکتر در قطعات کوچک‌تر زمین، به ویژه در مناطق پرخطر، کاهش دهیم. یافتن راه هایی برای از بین بردن مناظر وسیع تک کشت به دلایل دیگر منطقی است. برای مثال، حاشیه‌های مزرعه گل‌های وحشی، پرچین‌ها و درختان می‌توانند به جذب کربن، مدیریت کیفیت آب و پشتیبانی کمک کنند.