https://frosthead.com

Hoe Center Pivot Irrigation de stofbak weer tot leven bracht

Als je in de Great Plains woont, krijg je vroeg of laat een vraag over die "graancirkels" die vanuit vliegtuigvensters kunnen worden waargenomen tijdens vluchten over de regio. Het antwoord is vervat in de vraag: Simpel gezegd, het zijn cirkels van akkerland.

Het cirkelvormige patroon verschilt echter van het reguliere patchwork dat veel mensen denken dat traditionele boerderijvelden zijn. De vorm is het resultaat van de centrale spilirrigatie, een ontwikkeling uit het tijdperk na de Tweede Wereldoorlog die de loop van de Amerikaanse voedselproductie ingrijpend heeft veranderd. Door de opkomst van centrale spilirrigatie werden de Plains - een gebied dat al meer dan 100 jaar droog land was - een plek die dorstige gewassen zoals maïs kon verdragen, waardoor een agrarische en economische krachtpatser ontstond die de zaden van zijn eigen vernietiging.

In het begin van de 19e eeuw bestempelden de eerste Euro-Amerikaanse ontdekkingsreizigers het gebied tussen de Rocky Mountains en de 100e meridiaan als de Great American Desert, een afbeelding met een opmerkelijk blijvend vermogen. Jarenlang hebben Amerikaanse politieke leiders en andere waarnemers de prairies als afval bestempeld, niet in staat om de beschaving te ondersteunen, ook al hadden indianen er al duizenden jaren hun intrek genomen. Het geologische record vertelt ons dat veel van die ontdekkingsreizigers die een woestijn zagen in droogtejaren arriveerden. Degenen die in nattere jaren arriveerden, zagen de regio in groenere tinten, ervan uitgaande dat het land een potentiële tuin was, gewoon wachtend op een tuinman.

Deze belofte van een wachtende tuin was gedeeltelijk waar. Heel snel bespraken kolonisten en boosters het helpen van de natuur door irrigatieprojecten. Water uit rivieren door kanalen afleiden, leverde water voor dorstige gewassen zoals alfalfa en maïs. Een dergelijke oppervlakte-irrigatie had echter grenzen. Gebruikers moesten dicht bij rivieren zijn en waren afhankelijk van de variabele, seizoensgebonden stroom van die wateren.

Tegen het einde van de 19e eeuw begonnen boeren grondwater uit putten te pompen, eerst met behulp van windmolens - die alomtegenwoordig werden - en later van benzinemotoren. Maar deze technieken waren duur, ver buiten het bereik van de meeste kolonisten. Zelfs voor degenen die het zich konden veroorloven, was het bijna onmogelijk om voldoende water te pompen om op grote schaal het verschil te maken. Het grondwater was diep, opgesloten tussen en tussen rots, grind en klei in een groot ondergronds reservoir dat nu bekend staat als de Ogallala Aquifer.

Grondwaterirrigatie van de watervoerende laag kreeg een boost in de jaren 1930 en 1940, toen pompen aangedreven door automotoren toegang kregen tot water uit grotere diepten. (Het duurde niet lang, overheidsinvesteringen in rurale elektrificatie hielpen boeren een groeiend aandeel van de irrigatiepompen te voorzien van elektriciteit; later werd goedkoop aardgas de brandstof bij uitstek.) Irrigators legden pijpen over velden van gewassen, met sproeiers met tussenpozen op afstand. De praktijk was arbeidsintensief, waarbij veel werknemers de pijpen moesten verplaatsen voor de voorbereiding van het zaaibed, voor de teelt van rijgewassen en voor de oogst.

De jaren dertig waren ook getuige van een langdurige droogte in een groot deel van het land, waardoor de geschiktheid van de regio voor landbouw in twijfel werd getrokken. Het was tijdens de 'Dirty Thirties' dat een deel van de regio in Colorado, Kansas, Texas en de panhandle van Oklahoma, die aan extreme omstandigheden leden, bekend werd als de 'Dust Bowl'. Bodemexperts van de overheid beweerden dat de oplossing een terugtocht was uit de landbouw in een groot deel van het land. Ze stelden voor om elke hectare te classificeren op basis van de productieve capaciteit ervan en land op te kopen dat als 'onderzeeër' wordt beschouwd. Het einde van de droogte en het begin van de Tweede Wereldoorlog stond echter de hervatting van de maximale productie toe en sloot de dromen van landgebruiksplanners af.

In 1948 ontwikkelde een innovatieve Nebraska-boer, Frank Zybach, een nieuw type sprinklersysteem, het centrale draaipunt, waarop hij in 1952 patenteerde. Door de pomp in het midden van het veld naast een put te plaatsen, werden irrigatieleidingen ondersteund door spanten gemonteerd torens op wielen die op eigen kracht een veldcircuit kunnen maken, waardoor dat onderscheidende cirkelpatroon achterblijft. Sproeiers in pistoolstijl spoten water uit de pijpen met vaste intervallen, met kleinere sproeiers die zich het dichtst bij het draaipunt bevinden en de grootste sproeiers aan het einde van de lijn. Het systeem besloeg 133 hectare van een 160 hectare groot veld en hoefde niet te worden gedemonteerd door werknemers toen het tijd was om te planten, te bewerken of te oogsten.

center-pivot-patent.jpg "Zelfrijdende sprinklerapparatuur, " FL Zybach (Amerikaans octrooischrift 2.604.359)

Dankzij steeds krachtigere motoren konden irrigatoren de schaal van het systeem vergroten, met de grootste opstellingen die alle hoeken van een stuk land van 640 hectare beslaan. In de loop van de tijd hebben boeren sprinklersproeiers dichter bij de grond geplaatst, wat resulteert in minder verdamping. Tijdens de terugkeer van de droogte in de jaren 1950, hadden degenen die ervoor hadden gekozen om te irrigeren een voordeel ten opzichte van degenen die dat niet deden, wat veel laatkomers ervan overtuigde aan boord te gaan. In 1993 merkte historicus John Opie op dat industriële irrigatie die opkwam in de Great Plains een driepotige stoel was die werd ondersteund door vruchtbaar land, overvloedig en goedkoop grondwater en goedkope brandstof.

Centrale spilirrigatie was een technologische triomf - en het veranderde ook de agrarische geografie van het land. Met voedergewassen beschikbaar in de Great Plains en gemakkelijk draagbaar via het nieuwe snelwegsysteem, zijn feedlots en vleesverpakkingsfabrieken naar de regio verplaatst. Een overvloed aan goedkope, niet-vakbonden arbeid en goedkoop water voor het fokken van vee en het verwerken van vlees leidde ertoe dat het gebied, waar 160 hectare land voorheen slechts één stuurwiel kon ondersteunen, een centrum werd voor enkele van 's werelds grootste dichtheden met een hoge dichtheid veevoederpartijen met honderden dieren per hectare. Grootschalige varkensproductiefaciliteiten hebben duizenden dieren onder één dak. Elk van deze boerderijen heeft meer water nodig om te drinken en afval te verwijderen dan een typische stad: een boerderij van 20.000 varkens gebruikt veel meer water dan een gemeenschap van 20.000 mensen.

Water voor irrigatie en grootschalige diervoeding verbouwden niet alleen gewassen en vee, het gaf leven aan de Great Plains-gemeenschappen die afhankelijk waren van de landbouw. Gezinnen en arbeiders winkelden bij lokale retailers en stortten loon in lokale banken, waardoor kleine steden in leven werden gehouden, en irrigators betaalden de onroerende voorheffing die lokale overheden in stand hield. Centrale spilirrigatie ondersteunde lokale middelbare scholen, clubs, kerken en een hele manier van leven die letterlijk zou zijn opgedroogd als de velden minder productief waren.

De droogte van de "Dirty Thirties" had de grenzen van de Great Plains blootgelegd, waardoor de vraag opriep of grote delen van de regio geschikt waren voor landbouw, maar de toepassing van centrale draaitechnologie veranderde alles. Voor irrigators en hun bondgenoten was de ontwikkeling van de middelste draaicirkel “graancirkel” volledig gunstig. Ze konden beweren dat de geschiedenis aan hun kant stond. Tegen de jaren tachtig verzonken irrigators van Texas tot Nebraska tienduizenden putten, op basis van de enorme Ogallala-aquifer. Irrigatie, gecombineerd met nieuwe hybride zaden, kunstmest en pesticiden, bleef een hoge productiviteit brengen in een droog gebied.

PivotIrrigationOnCotton.jpg Center pivot irrigatie apparatuur op het werk in een katoen veld. (Wikimedia Commons)

Het is dan ook geen wonder dat waterregulering voor veel mensen op de Great Plains een vies woord is. Pogingen om grondwater te beheren via lokale autoriteiten in de jaren zeventig vertrouwden op vrijwillige naleving - en er was zoveel geld te verdienen met goedkoop water dat regulering, veel beredeneerde irrigators, een schending van de natuurlijke orde van de Great Plains vormde en niet de moeite waard was de moeite. Het is gemakkelijk in te zien waarom: het irrigatiesysteem van de centrale draaipen leek onvermijdelijk te zijn, als een natuurfenomeen. Toen ik jong was en opgroeide in het gebied, dacht ik dat het net zo natuurlijk was als de seizoensgebonden migratie van ganzen, eenden en Sandhill-kranen, en zo onvermijdelijk als het tornado-seizoen.

Center pivot technologie belichaamt veel van wat het is om een ​​Amerikaan te zijn. Het was een technologische triomf die een productierevolutie mogelijk maakte. De mensen die het bouwden, waren trots op hun prestatie: het waren Amerikaanse uitvinders die iets uit bijna niets creëerden. Maar het systeem putte ook uit minder productieve Amerikaanse impulsen - niet alleen vindingrijkheid en drive, maar ook ongecontroleerd gebruik van hulpbronnen en steeds toenemende schaal.

In de afgelopen jaren is duidelijk geworden hoe eindig de Ogallala Aquifer is. Hoewel de waterstanden in sommige gebieden zijn gestegen, zijn ze in de meeste delen van de watervoerende laag sneller gedaald dan natuurlijke aanvulling - soms met een voet per jaar - vanwege de productielandbouw. Vanaf tien jaar geleden schatten geologen dat er minder dan 100 voet verzadigde dikte over was, met een minimum van 30 voet dikte nodig voor succesvolle irrigatie.

Tegen de tijd dat irrigatoren de grenzen van grondwaterirrigatie bespeurden, zat de regio vast in wat historici een infrastructuurval noemen: het succes van centrumspilirrigatie heeft alternatieve visies voor de ontwikkeling van deze droge gebieden gedwarsboomd. Kapitaalinvesteringen in putten, pompen, centrale draaipunten, andere apparatuur en gebouwen hebben de overgang naar minder waterintensieve landbouwmethoden bemoeilijkt. Bijgevolg is de verandering bescheiden geweest.

Vijfentwintig jaar geleden merkte John Opie op dat sommige irrigators waterbesparende technologie gebruikten, maar die maatregelen deden weinig afbreuk aan de algehele aantrekkingskracht op de watervoerende laag en hielden geen heroverweging van irrigatie in. Opie meldde dat sommige irrigators zelfs toegaven dat wanneer de watervoerende laag weg is, de economische levensader van de regio weg zal zijn, maar toch bleef irrigeren.

In 2013 creëerde een groep boeren in Kansas een beschermde zone van 99 vierkante kilometer waarin alle deelnemers hun waterverbruik verminderden. Zoals een boer zei: “We moesten de cultuur veranderen. We namen water als vanzelfsprekend aan. ”Vanaf 2018 beweerden veel van degenen die hun watergebruik hebben verminderd dat landbouw zelfs met minder pompen winstgevend kan zijn. Maar dergelijke inspanningen vormen een uitzondering op de regel. De onwil om op korte termijn winst te maken voor duurzaamheid op de lange termijn, is natuurlijk net zo Amerikaans als de vindingrijkheid die irrigatie met centrale draaipunten de eerste plaats creëerde. Wat een vreemde binding dat voor bewoners van de Great Plains, ongecontroleerde uitputting van een belangrijke grondwaterbron opties voor toekomstige groei in de regio heeft uitgesloten.

Hoe Center Pivot Irrigation de stofbak weer tot leven bracht