Земля, которую смыло: как фермеры борются с последствиями урагана «Хелен»
Этот материал подготовлен изданием Grist и некоммерческой организацией Food & Environment Reporting Network. Подпишитесь на еженедельную рассылку Grist здесь.
Ферма Уилла Руньона площадью 736 акров, где разводят скот и заготавливают сено, расположена в подкове излучины реки Ноличаки на северо-востоке Теннесси. Утром в пятницу, 27 сентября 2024 года, он был занят двумя большими проектами: строительством кемпинга на берегу реки, чтобы привлечь туристов и доход, и покосом последнего в сезоне сена. Ураган «Хелен» двигался дугой от Флориды к Аппалачским горам, неся с собой проливные дожди, и уровень реки был высок. Хотя берега, казалось, держались, он решил перевести часть коров и техники на возвышенность.
Но река продолжала подниматься. Около 11 утра коричневая вода вышла из берегов. Он, его невеста, родители его зятя и соседи попытались спасти часть сельхозтехники, но едва не оказались в ловушке, когда стремительно расширяющаяся река затопила низину за их спинами, отрезав им путь к суше.
К полудню река разлилась до 1200 футов в ширину — почти в десять раз больше обычного. «Выглядело как озеро», — вспоминает Руньон. Деревья ломались под напором течения, мимо проплывали амбары соседей, крыши, тюки сена и домашний мусор. Вода поглотила сенокосное оборудование Руньона и отправила маленький белый домик, который он планировал использовать как офис нового кемпинга, в плавание через поле.
Около 8 вечера Ноличаки наконец достигла пика и начала отступать. Треть своих полей Руньон нашёл покрытой обломками, мёртвой рыбой и помидорами от фермеров, выращивающих овощи выше по течению. Наводнение прорыло в его пастбищах две ямы размером с футбольное поле глубиной до 12 футов. Другие участки фермы оказались погребены под слоем песка или ила толщиной до 8 футов.
Наводнение, вызванное ураганом «Хелен», нанесло огромный ущерб ферме Уилла Руньона, местами размыв землю, а местами засыпав сельскохозяйственные угодья песком. Фото предоставлено Брайаном ЛеБарром через Grist.
«Хелен» обрушила на южные Аппалачи до 30 дюймов осадков, вызвав исторические наводнения и оползни в частях Северной Каролины, Южной Каролины, Теннесси, Джорджии, Кентукки и Вирджинии — преимущественно сельских районах, где сельское хозяйство является ключевым двигателем экономики и культурным краеугольным камнем. Горы затрудняют расселение, поэтому фермы здесь, как правило, небольшие, и многие используют подверженные наводнениям низины из-за их ровности и плодородия. Но наводнений такого масштаба здесь не было поколениями. Только в Северной Каролине «Хелен» нанесла ущерб сельскохозяйственному сектору штата на сумму около 4,9 миллиарда долларов. В Теннесси потери в сельском хозяйстве оценили в 1,3 миллиарда долларов. Тысячи фермеров лишились урожая, инструментов, машин, амбаров, построек, животных и изгородей.
«Когда вы видите четыре фута песчаной почвы поверх вашего плодородного слоя, вы понимаете, что это будет проблемой. Это было ошеломляюще».
Более года спустя производители также борются с потерей чего-то более жизненно важного и трудновосстановимого: своей почвы.
Руньон сразу понял, что его источник средств к существованию уничтожен. Без хорошей почвы фермер не может вести хозяйство. «Когда вы видите четыре фута песчаной почвы поверх вашего плодородного слоя, вы понимаете, что это будет проблемой, — сказал он. — Это было ошеломляюще».
Он отправил видео с дрона Форбсу Уокеру, специалисту по почвам из Университета Теннесси. «Как это исправить?» — спросил он.
«Не знаю, — вспоминает Уокер свои мысли, когда он получил письмо Руньона. — Как нам это исправить?»
Тысячелетиями наводнения помогали создавать плодородные земли, на которые полагаются фермеры. Но сегодня изменение климата вызывает более мощные и непредсказуемые штормы. Согласно одному исследованию, количество осадков, связанных с «Хелен», было на 10 процентов выше из-за антропогенного изменения климата. Исследования Национального научного фонда США показывают, то, что учёные называют «столетними штормами», станут в три раза более вероятными и на 20 процентов более интенсивными в ближайшие 50 лет. Более того, существует мало достоверной информации о том, что происходит с почвой во время наводнения или что делать, когда почва на ферме размыта или покрыта материалом из другого места, — её питательные вещества смыты, а микробные сообщества нарушены. Это «слепое пятно», которое становится всё большей проблемой по мере того, как штормы, подобные «Хелен», учащаются.
«Никто из нас никогда не видел ничего подобного раньше и не реагировал на такую чрезвычайную ситуацию, — сказала Стефани Кулеша, специалист по питательным веществам и почвам в Университете штата Северная Каролина. — Поэтому мы не были готовы давать рекомендации производителям».
Почва может формироваться тысячи лет. Горная порода выветривается и медленно распадается на всё более мелкие частицы. Когда отмирают листья, животные, деревья и другие растения, они добавляют в породу органическое вещество и питательные вещества. Микроорганизмы заселяются в эту смесь, обеспечивая круговорот питательных веществ, помогая разложению и стимулируя рост растений; затем черви и жуки роют в смеси ходы, аэрируя её. Чтобы почва хорошо работала в сельском хозяйстве, ей нужна правильная структура — достаточно рыхлая, чтобы вода могла проникать и двигаться, но не слишком быстро или медленно, — и достаточное биологическое и химическое богатство, включая такие питательные вещества, как азот, фосфор и калий, для питания культур.
Фермеры используют синтетические или натуральные удобрения, чтобы обеспечить почву достаточным количеством питательных веществ. Они также могут внедрять такие методы, как no-till (обработка без вспашки), чтобы сохранить физические свойства своей земли. Верхний плодородный слой почвы с наибольшим количеством доступных для культур питательных веществ обычно составляет менее фута от всего почвенного профиля, но он имеет решающее значение для сельского хозяйства.
Паводковые воды «Хелен» либо смыли значительный слой плодородной почвы, либо отложили новый осадочный материал поверх него на тысячах ферм. Некоторые, включая одного из соседей Руньона, увидели свои поля обнажёнными до коренной породы или речной гальки. Руньон и другие проснулись на пастбищах, покрытых футами песка или камней.
Когда плодородный слой смыт, необходимые для роста питательные вещества уходят вместе с ним. А когда плодородный слой покрыт песком, фермеры не могут до него добраться. Оба сценария могут существенно изменить пригодность земли для использования. Восстановление плодородного слоя может занять десятилетия или столетия, а песку не хватает как органического вещества, так и физической структуры для удержания воды и питательных веществ. «Это ещё не почвы, — говорит Кулеша о том, что «Хелен» оставила на земле Руньона и других фермеров. — Сейчас они находятся в младенческом возрасте. Часы сброшены».
Руньон заботился о своей почве, боролся с сорняками, вносил удобрения для поддержания оптимального уровня питательных веществ и известь для контроля pH. «Она была нашим образом жизни, — сказал Руньон. — Она была нашим доходом».
После шторма, с октября по апрель, он вывозил мусор, сдвигал бульдозером песок с полей, чтобы приблизиться к плодородному слою, засыпал ямы и выравнивал неровную землю. Сотрудники Федерального агентства по чрезвычайным ситуациям (FEMA) вывезли и измельчили поваленные деревья. Он подал заявку на государственную помощь и получил почти 1 миллион долларов в виде помощи от штата и федеральных властей. Руньон сказал, что мог бы легко потратить все эти деньги на замену оборудования и оплату работ по очистке, удобрений и топлива, но он старается растянуть средства насколько возможно.
К июню пришло время косить поля, которые не затопило. Ему удалось заготовить достаточно тюков сена, чтобы прокормить стадо из 125 голов крупного рогатого скота, но не на продажу. В обычный год продажа сена составляла около трети дохода фермы. После месяцев работы, когда его затопленные земли всё ещё были слишком песчаными и истощёнными, он понял, что восстановление будет изнурительным.
Руньон вернулся к работе над кемпингом, который, как он надеялся, диверсифицирует доходы семьи. В долгосрочные планы входили музыкальная площадка, пешеходные тропы, а также проведение свадеб и корпоративных мероприятий. После шторма завершение этого проекта приобрело новую срочность. Он выбрал новое место, примерно в 450 футах от реки, и начал расчищать достаточно земли для 45 кемпингов.
Один из специалистов по почвам назвал академическую литературу о пострадавших от наводнений почвах «скудной».
Руньон также подготовил участок земли для Уокера, специалиста по почвам из службы распространения знаний, чтобы тот провёл тесты, которые могли бы помочь в восстановлении. В ноябре прошлого года, вскоре после первой годовщины «Хелен», Уокер показал мне ферму Руньона.
Работая со студентами, Уокер заложил четыре эксперимента на примерно 300 тестовых делянках. Он изучает, как различные добавки в почву — сено, древесная щепа, птичий помёт, древесный уголь (биочар) для удержания воды и удобрений, а также стандартное удобрение Triple 19 (с равным содержанием азота, фосфора и калия) — влияют на рост пшеницы и овсяницы. Во время моего визита некоторые делянки оставались почти голыми, тогда как на других пробивались пучки зелени. «Нам действительно удалось кое-что вырастить», — сказал Уокер.
Он охарактеризовал академическую литературу о повреждённых наводнениями почвах как «скудную». Хотя существуют некоторые исследования и примеры из практики о том, как сельскохозяйственная почва восстанавливается после наводнения, систематических исследований, подобных тому, что проводит Уокер — о том, что работает, а что нет, — особенно в Аппалачах, где наводнения такого масштаба были редкостью, очень мало.
Когда в 2021 году так называемые атмосферные реки вызвали катастрофические наводнения на Тихоокеанском Северо-Западе и юго-западе Британской Колумбии, Эме Мессига, канадский учёный-почвовед из Научно-исследовательского центра Агассиза, также обнаружил «нехватку данных». Он провёл детальный обзор существующих исследований и пришёл к выводу, что существует ограниченный долгосрочный мониторинг, мало понимания того, как наводнения влияют на питательные вещества и сообщества микроорганизмов в почве, и неясно, каковы реальные последствия наводнений для сельского хозяйства и урожая. Всё усложняет изменчивость разных ферм, почв и культур.
«Нужны десятилетия накопленных данных, чтобы иметь возможность предсказать, что произойдёт, — сказал Мессига. — У нас нет этих данных».
Сегодня некоторые исследователи пытаются воспроизвести условия наводнения в лабораториях, чтобы лучше понять процессы, но полевых работ мало, говорит Мессига. На них выделяется мало средств — а в США администрация Трампа сократила финансирование климатических исследований. Кроме того, «многие из нас до сих пор смотрят на эти события как на случайные, — сказал Мессига. — Они не случайны. Они будут продолжаться».
С 1980 года 45 наводнений в США нанесли ущерб более чем в 1 миллиард долларов каждое, причём более половины из них произошли за последние 15 лет. В 2024 году наводнение на Среднем Западе уничтожило урожаи. Повторяющиеся события в центральной Калифорнии нанесли ущерб сельскохозяйственным предприятиям с зимы 2022 по весну 2023 года. Наводнение вдоль реки Миссисипи в 2019 году сократило посевные площади на миллионы акров. Было также множество более мелких или локальных наводнений. Одно исследование выявило почти 75 000 внезапных паводков на смежной территории США с 1996 по 2017 год, с увеличивающейся частотой за последние 22 года. Ожидается, что в ближайшие годы частота и сила наводнений будут расти из-за изменения климата (более тёплая атмосфера удерживает больше влаги и приводит к более сильным дождям) и нерационального землепользования.
Учёные также начинают изучать новый тип явления, называемый «погодным хлыстом» — когда происходят внезапные переходы от одной крайности к другой, что усиливает последствия бедствия. В 2025 году в Техасе наводнение произошло после продолжительной засухи, вызвав масштабные разрушения.
Для фермеров последствия наводнения для почвы могут сохраняться годами после стихийного бедствия. В 2011 году река Миссури затопила штаты на Верхнем Среднем Западе, включая тысячи акров сельскохозяйственных угодий. Поля были затоплены на месяцы водой глубиной до 20 футов. Когда вода наконец отступила, эти поля оказались покрыты слоем песка от двух до 20 футов; на других полях образовались промоины глубиной до 70 футов. Это выглядело как лунная поверхность, сказал Джон Уилсон, ныне вышедший на пенсию педагог и эксперт по сельскому хозяйству, работавший в округе Берт, штат Небраска, который особенно сильно пострадал. «Это была просто голая почва, — сказал он. — Не было никаких растительных остатков».
Уилсон возглавлял группы, которые отбирали пробы почвы и помогали фермерам восстанавливаться. Он обнаружил, что уровни азота и органического вещества в затопленных почвах были низкими, а плодородие страдало, когда фермеры сажали свои культуры. Примерно за пять лет плодородие в целом улучшилось, но не везде. «Если бы вы вышли сегодня и составили карту урожайности, вы всё равно могли бы точно определить, где была эрозия, потому что эти участки менее продуктивны», — сказал Уилсон.
Урожайность — это деньги для фермеров, которые и так существуют с очень низкой рентабельностью, а часто годами не получая никакой прибыли. Недавний стратегический план Северной Каролины по сельскому хозяйству показал, насколько тонка эта грань: из «42 500 ферм только 8 000 имеют годовой валовой объем продаж, превышающий 100 000 долларов. Подавляющее большинство… около 23 400 ферм имеют валовую прибыль менее 10 000 долларов, при этом лишь около 40 процентов ферм в штате имели положительный чистый доход в 2022 году».
Поскольку наводнения всё чаще разрушают сельскохозяйственные земли, всё больше исследователей начинают сосредотачиваться на понимании последствий наводнений и способах их устранения. Большая часть этой работы происходит в Азии, говорит Мессига. Однако исследование в прибрежной части Северной Каролины, где регулярно случаются ураганы, показало, что после шторма в почве стало меньше органического вещества, включая углерод, и произошло нарушение микробной активности и круговорота питательных веществ. Почва также стала хуже впитывать воду.
Прибрежные наводнения также приводят к проникновению солёной воды в почву сельскохозяйственных угодий, делая её более солёной и непригодной для выращивания культур. Команда Университета штата Северная Каролина разрабатывает тест-наборы для фермеров, чтобы они могли проверить солёность своей почвы, а также набор рекомендаций по сохранению жизнеспособности почвы. Такая локальная работа важна, потому что почвы сильно различаются от места к месту, и результаты часто нелегко перенести на другие регионы.
А пока, в результате «Хелен», фермеры в значительной степени полагаются на метод проб и ошибок, чтобы восстановить утраченное. Николь ДельКольяно занимается овощами, цветами и скотом на 50 акрах на реке Саут-Тоу, недалеко от Эшвилла, Северная Каролина, уже 25 лет. «Хелен» смыла её амбар, трактор и другую инфраструктуру. Из шести акров её овощных полей одно было покрыто несколькими футами песка, другое получило один фут, а на третьем поле произошла сильная эрозия.
«Наша деятельность была уничтожена практически полностью», — сказала она.
С помощью друзей с тракторами ДельКольяно расчистила своё главное поле и внесла компост и известь повсюду. «Было много разных советов о том, что следует делать: стоит ли нарушать почву или нет, — говорит она. — На интуитивном уровне мы просто чувствовали, что нам нужно укрыть почву, нам нужно что-то посадить в землю». Они посеяли рожь — надёжную холодостойкую траву, как покровную культуру, чтобы защитить почву от эрозии и добавить питательных веществ.
Карен Бледоу, преподаватель сельского хозяйства в округе Хендерсон, Северная Каролина, говорит, что фермерам следует рассчитывать как минимум на три года выращивания покровных культур, прежде чем они увидят результаты в своей почве. «Это не то, что можно исправить за одну ночь, — сказала она. — Это долгий процесс».
Весной после наводнения ДельКольяно внесла различные добавки на своё наименее пострадавшее поле, включая компост, известь, биочар, а также кровяную и костную муку (для азота и фосфора соответственно). После всего этого они с мужем засеяли культуры.
Их новые овощи созрели примерно на две недели позже обычного, но сезон оказался продуктивнее, чем когда-либо, хотя они выращивали их всего на 4 акрах вместо 6 — «что довольно удивительно», — сказала она. «Когда мы только начали собирать урожай (после «Хелен»), на ферме ещё не было электричества. Мне пришлось откопать одну из наших раковин из грязевого наноса, отбелить её, очистить и затащить в новый амбар — на который мы едва успели настелить крышу — чтобы мыть и упаковывать продукцию для первого (фермерского) рынка».
Она не знает наверняка, что сделало этот год таким продуктивным. Они сажали более интенсивно, чтобы компенсировать меньшую площадь, и смогли использовать свой многолетний опыт, чтобы запустить хозяйство практически с нуля. Она также приписывает относительное здоровье своей почвы годам органического земледелия. «Мы фермеры, работающие с землёй, — сказала она. — Наша главная работа — ухаживать за землёй, потому что это основа всего».
Некоторые фермеры, получившие хорошие урожаи, возможно, просто немного подфартило. Вместо песка наводнение принесло ил. Даже Руньон получил отложения ила на одном участке своей фермы. В отличие от песка, илистые слои несут питательные вещества и создают благоприятную среду для роста. «У нас есть один производитель, с которым мы работаем, и он сказал, что это самая плодородная почва, которая у него была за последние десятилетия, — рассказала Эмине Фидан, исследователь в области биосистемной инженерии и почвоведения из Университета Теннесси, которая также работает на ферме Руньона. — И он сказал, что на ней выросла самая сладкая кукуруза, которую он когда-либо пробовал. Она росла просто прекрасно».
Руньон ничего не сажал до самой осени. Он подготовил около 65 акров из 220, которые были под водой. Работа продвигалась медленно: он использовая дисковую борону для обработки земли, но часто останавливался, чтобы убрать палки и мусор и выровнять низины. Он смешал почву с мульчей и посеял овёс, пшеницу и овсяницу. Уокер провёз меня мимо одного из полей — оно всё ещё выглядело песчаным, травы были лишь бледно-зелёной тенью на коричневой земле. Руньон сказал, что зелень «изо всех сил пытается проявить какую-либо жизненную силу». Он не узнает наверняка, насколько хорошо или плохо будут расти травы, до весны, их пикового сезона.
Он подумывал засеять большую площадь, но решил подождать и посмотреть, что он узнает из экспериментов Уокера. «Это процесс, и знания, которые мы там получаем, помогут и всему остальному», — сказал Руньон.
Этой весной команда Уокера измерит биомассу на каждой делянке, а также качество урожая, включая содержание белка и усвояемость. Они также оценят саму почву, включая её способность удерживать воду, чтобы определить, улучшило ли какое-либо из обработок структуру песчаной земли.
Один фермер считает, что сено, которое он получит в ближайшие годы, будет менее урожайным, более низкого качества и его производство будет дороже из-за дополнительного времени на подготовку, новых семян и удобрений.
Предварительные результаты показывают, что на делянках, где была внесена мульча, травы растут лучше, чем на делянках с другими добавками. Древесный мусор уменьшает эрозию, семена хорошо прорастают и держатся в грубой среде. Внесение такой мульчи — не очевидное решение, сказал Уокер: древесная щепа — материал, богатый углеродом, но по мере её разложения в почве она потребляет азот, что может привести к его дефициту для растений. Но эта мульча лежала в кучах и начала разлагаться до того, как её внесли на поля Руньона, что снизило вероятность возникновения этих проблем.
Руньон попросил FEMA оставить кучи древесной щепы на его ферме, вместо того чтобы вывозить их, как обычно. Уокер ищет решения проблемы почвы, которые не только работают, но и доступны. Есть гора мульчи? Используйте её. Рядом есть курятники? Возможно, их богатый азотом помёт поможет восстановить затопленные поля. Его надежда состоит в том, что исследование его команды сможет дать некоторые рекомендации фермерам, которые окажутся в похожей ситуации в будущем. «Я думаю, это будет иметь широкое значение для ряда различных культур, — сказал Уокер, — включая овощи».
Тем временем Руньон смиряется со своим положением. Он считает, что сено, которое он получит в ближайшие годы, будет менее урожайным, более низкого качества и его производство будет дороже из-за дополнительного времени на подготовку, новых семян и удобрений. Раньше он продавал много квадратных тюков, которые обычно содержат высококачественные травы и продаются дороже, но он не ожидает, что будет делать это в ближайшее время. Первоначально он надеялся восстановить свою землю за год или два. «Теперь я думаю, это план на четыре-пять лет, — сказал Руньон. — Это было удручающе и изнурительно».
Тем не менее он сохраняет оптимизм. Во время моего визита я наблюдал, как он разравнивал новый кемпинг на большом самосвале. Свежеобнажённая красная земля открылась небу. Он думает, что сможет открыть кемпинг к концу лета или началу осени. Со временем, надеется он, это станет более прибыльным и устойчивым источником дохода. «Ферма действительно красива, — сказал Руньон. — Ей всё ещё есть что предложить».
