https://frosthead.com

Hvordan Center Pivot Irrigation førte støvskålen tilbake til livet

Hvis du bor i Great Plains, vil du før eller siden få et spørsmål om de "beskjæringssirklene" som kan observeres fra flyvinduer under flyreiser over regionen. Svaret er inneholdt i spørsmålet: Enkelt sagt, de er sirkler av avlingsland.

Det sirkulære mønsteret er imidlertid forskjellig fra det vanlige lappeteppet mange mennesker forestiller seg at tradisjonelle gårdsmarker skal være. Formen er et resultat av sentrumsnøkkelvanning, en utvikling av tiden etter 2. verdenskrig som endret dyptgående løpet av amerikansk matproduksjon. Faktisk forvandlet økningen av sentralt dreivvanning Slettene - et område som hadde vært tørt land i mer enn 100 år - til et sted som kunne opprettholde tørste avlinger som mais, og skape et landbruks- og økonomisk kraftverk som bærer frøene til dets egen ødeleggelse.

På begynnelsen av 1800-tallet merket de første euro-amerikanske oppdagelsesreisende regionen mellom Rocky Mountains og den 100. meridianen som den store amerikanske ørkenen, en skildring som hadde bemerkelsesverdig oppholdskraft. I mange år dekret amerikanske politiske ledere og andre observatører præriene som avfall, ikke i stand til å støtte sivilisasjonen, selv om indianere hadde gjort hjem der i tusenvis av år. Den geologiske referansen forteller at mange av de oppdagelsesreisende som så en ørken ankom i tørkeår. De som ankom i våtere år så regionen i grønnere fargetoner, og antok at landet var en potensiell hage som bare ventet på en gartner.

Dette løftet om en hage i vente var delvis sant. Svært raskt diskuterte nybyggere og boosters å gi naturen en hånd gjennom vanningsprosjekter. Å lede vann fra elver gjennom kanaler ga vann til tørste avlinger som alfalfa og mais. Slik overflatevanning hadde imidlertid grenser. Brukere måtte være i nærheten av elver og var avhengig av den varierte, sesongmessige strømmen av disse vannene.

På slutten av 1800-tallet hadde bøndene begynt å pumpe grunnvann fra brønner, først ved å bruke strøm fra vindmøller - som ble allestedsnærværende - og senere fra bensinmotorer. Men disse teknikkene var dyre, langt utenfor rekkevidden for de fleste nybyggere. Selv for de som hadde råd til dem, var det nesten umulig å pumpe nok vann til å gjøre en forskjell i stor skala. Grunnvannet var dypt, bundet mellom og blant berg, grus og leire i et enormt underjordisk reservoar som nå er kjent som Ogallala akvifer.

Vanning av grunnvann fra akviferen fikk et løft på 1930- og 1940-tallet, da pumper drevet av bilmotorer fikk tilgang til vann fra større dyp. (Inntil lenge hjalp regjeringens investeringer i elektrifisering av landdistrikter bønder til å drive en økende andel av irrigasjonspumpene med elektrisitet. Senere ble billig naturgass det valgte drivstoffet.) Irrigatorer la rør over felt med avlinger, med sprinkler med mellomrom. Praksisen var arbeidsintensiv, og krevde at mange arbeidere måtte flytte rørene for forberedelse av såbed, for dyrking av radavlinger og for høsting.

1930-årene var også vitne til en langvarig tørke over store deler av landet, noe som førte spørsmålstegn ved egnetheten i regionen for landbruk. Det var under “Dirty Thirties” at en del av regionen i Colorado, Kansas, Texas og Oklahoma-håndtaket, som led under ekstreme forhold, ble kjent som “Dust Bowl.” Regjeringens jordeksperter hevdet at løsningen var en retrett fra jordbruk over store deler av landet. De foreslo å klassifisere hver dekar i henhold til dens produktive kapasitet og kjøpe ut land som ble ansett som "ubåt." Slutten av tørken og begynnelsen av andre verdenskrig tillot imidlertid gjenopptakelse av maksimal produksjon og utrangerte drømmene om landbruksplanleggere.

I 1948 utviklet en nyskapende Nebraska-bonde ved navn Frank Zybach en ny type sprinkleranlegg, midtpunktet, som han patenterte i 1952. Plassering av pumpen i sentrum av feltet ved siden av en brønn, ble vanningsrør støttet av takstoler montert på hjuletårn som kunne lage en krets av feltet under egen kraft, og etterlate det særegne sirkelmønsteret. Sprinkler med pistolstil sprayet vann ut fra rørene med faste intervaller, med mindre dyser nærmest pivoten og de største dysene på slutten av linjen. Systemet kunne dekke 133 dekar av et 160 mål stort felt, og trengte ikke å bli demontert av arbeidere når det var tid for å plante, kassere eller høste.

midthengslet-patent.jpg "Selvgående sprinkling irrigating Apparatus, " FL Zybach (US Patent Number 2, 604, 359)

Stadig kraftigere motorer tillot irrigatorer å øke systemenes skala, med de største oppsettene som dekket alle bortsett fra hjørnene på en 640 mål stor del av landet. Over tid plasserte bøndene sprinklerdyser nærmere bakken, noe som resulterte i mindre fordampning. Under retur av tørkeforhold på 1950-tallet hadde de som hadde valgt å irrigere en fordel i forhold til de som ikke gjorde det, noe som overbeviste mange latecomers om å komme om bord. I 1993 observerte historikeren John Opie at industriell irrigasjon som dukket opp i Great Plains, var en trebenet avføring støttet av fruktbart land, rikelig og rimelig grunnvann og billig drivstoff.

Irrigering av senter var en teknologisk triumf - og den forvandlet også landbruksgeografien til landet. Da fôrvekster ble tilgjengelige i Great Plains og lett bærbare via det nye motorvei systemet, flyttet feedlots og kjøttpakkeanlegg til regionen. En overflod av lavkostnad, ikke-forenet arbeidskraft og lavkostvann for oppdrett av husdyr og foredling av kjøtt førte til at området, der 160 mål land tidligere kunne støtte bare en styring, ble et senter for noen av verdens største høye tettheter husdyrfôrfløter med hundrevis av dyr per dekar. Storstilt svineproduksjonsanlegg har tusenvis av dyr under ett tak. Enhver av disse gårdene krever mer vann til drikke og avfallsfjerning enn en typisk by: En gård på 20 000 svin bruker langt mer vann enn et samfunn på 20 000 mennesker.

Vann til vanning og dyreforing i stor skala dyrket ikke bare avlinger og husdyr, det ga liv til Great Plains samfunn som var avhengig av jordbruk. Familier og arbeidere handlet hos lokale forhandlere og satte inn lønn i lokale banker, holdt liv i små byer, og irrigatorer betalte eiendomsskattene som opprettholdt lokale myndigheter. Irrigering av senterets svindel støttet lokale videregående skoler, klubber, kirker og en hel livsstil som bokstavelig talt hadde tørket ut hvis åkrene var mindre produktive.

Tørke fra "Dirty Thirties" hadde utsatt grensen for Great Plains, og reist spørsmålet om store deler av regionen var egnet for landbruk, men vedtakelsen av senter pivot-teknologi forandret alt. For irrigatorer og deres allierte var utviklingen av senterpivoten "avlingssirkelen" helt fordelaktig. Historie, kunne de hevde, var på deres side. På 1980-tallet sank irrigatorer fra Texas til Nebraska titusenvis av brønner, og trakk på den enorme Ogallala Aquifer. Overrisling, kombinert med nye hybridfrø, gjødsel og sprøytemidler fortsatte å bringe høy produktivitet til et tørt område.

PivotIrrigationOnCotton.jpg Sentrer pivot vanningsutstyr på jobb i et bomullsfelt. (Wikimedia Commons)

Det er ikke så rart at for mange mennesker på Great Plains er vannregulering et skittent ord. Forsøk på å håndtere grunnvann gjennom lokale myndigheter i løpet av 1970-årene var avhengige av frivillig etterlevelse - og det var så mye penger å tjene med billig vann at regulering, mente mange irrigatorer, utgjorde et brudd på den store ordenen i Great Plains og ikke var verdt innsatsen. Det er lett å se hvorfor: Irrigasjonsregimet i senteret hadde virket uunngåelig, som et naturfenomen. Da jeg var ung og vokste opp i området, trodde jeg det var like naturlig som den sesongmessige vandringen av gjess, ender og Sandhill-kraner, og like uunngåelig som tornadosesongen.

Center pivot-teknologien viser mye av hva det er å være amerikaner. Det var en teknologisk triumf som muliggjorde en produksjonsrevolusjon. Menneskene som bygde det, var stolte over deres prestasjoner: De var amerikanske oppfinnere som skapte noe av nesten ingenting. Men systemet trakk også på mindre produktive amerikanske impulser - ikke bare oppfinnsomhet og drivkraft, men også ukontrollert ressursbruk og stadig større omfang.

De siste årene har det blitt tydelig hvor begrenset Ogallala akvifer er. Mens vannstanden har økt i noen områder, har de i de fleste deler av akviferen falt med en hastighet raskere enn naturlig lading - noen ganger med en fot per år - på grunn av produksjonslandbruket. For et tiår siden estimerte geologer at det var mindre enn 100 fot mettet tykkelse igjen, med minimum 30 fot tykkelse som trengs for vellykket vanning.

Da irrigatorer merket grensene for vanning av grunnvann, satt regionen fast i det historikere kaller en infrastrukturfelle: Suksessen med sentralt dreivvanning har hindret alternative visjoner for å utvikle disse tørre områdene. Kapitalinvesteringer i brønner, pumper, midtpunkter, annet utstyr og bygninger har gjort det vanskelig å gå over til mindre vannintensiv jordbrukspraksis. Følgelig har endringer vært beskjedne.

For 25 år siden bemerket John Opie at noen irrigatorer tok i bruk vannbesparende teknologi, men disse tiltakene gjorde lite for å bremse den samlede trekningen på akviferen og innebar ikke å tenke over vanning. Opie rapporterte at noen irrigatorer til og med innrømmet at når akviferen er borte, vil regionens økonomiske livsnødre være borte, men fortsette å vanne uansett.

I 2013 opprettet en gruppe bønder i Kansas en bevaringssone på 99 kvadrat kilometer der alle deltakerne reduserte vannbruken. Som en bonde sa: “Vi måtte endre kulturen. Vi tok vann for gitt. ”Fra 2018 hevdet mange av dem som reduserte vannbruken at landbruket kan være lønnsomt selv med redusert pumping. Men innsats som disse er unntaket fra regelen. Uvilligheten til å kompromittere kortsiktig gevinst for langsiktig bærekraft, er selvfølgelig like amerikansk som oppfinnsomheten som skapte sentrumsnære irrigering i utgangspunktet. For et merkelig bind for innbyggere i Great Plains har ukontrollert uttømming av en viktig grunnvannskilde utelukket muligheter for fremtidig vekst i regionen.

Hvordan Center Pivot Irrigation førte støvskålen tilbake til livet