Geospatial Assessment of Smallholder Maize Farm Distribution, Heatwave Exposure and Farmer Adaptation in Thulamela Local Municipality, Limpopo Province, South Africa

In de rurale landschappen van Zuid-Afrika is maïs meer dan alleen een gewas; het is de ruggengraat van het dagelijks leven en de primaire voedselbron voor ontelbare huishoudens. Voor kleine boeren, die dit graan verbouwen op bescheiden stukken land zonder de enorme middelen van de industriële landbouw, is de marge voor fouten klein. Hun succes hangt volledig af van het ritme van de seizoenen en de betrouwbaarheid van de regen. De klimaatverandering zet echter in. Stijgende wereldtemperaturen brengen meer frequente en intense perioden van extreme hitte met zich mee, bekend als hittegolven. Dit zijn niet louter warme dagen, maar aanhoudende perioden waarbij de temperaturen meerdere dagen achter elkaar ver boven het normale gemiddelde stijgen, waardoor de bodem uitdroogt en planten onder druk komen te staan. Voor een gewas als maïs, dat gevoelig is voor temperatuurveranderingen tijdens de groei, kan dergelijke hitte verwoestend zijn en een potentieel succesvolle oogst in een mislukking veranderen. Begrijpen waar precies deze boerderijen zich bevinden en hoe zij worden beïnvloed door deze stijgende temperaturen, is cruciaal voor het beschermen van de voedselzekerheid van hele gemeenschappen.

Onderzoekers van de University of Venda zetten zich in om deze onzichtbare dreiging in kaart te brengen in de Thulamela Local Municipality, een regio in de Limpopo-provincie die bekend staat om haar kleinschalige landbouw. Ze wilden twee fundamentele vragen beantwoorden: waar bevinden deze maïsboerderijen zich, en hoeveel hittestress krijgen zij daadwerkelijk te verduren? Om dit te doen, combineerden ze twee zeer verschillende soorten informatie. Ten eerste bekeken ze het land vanuit de ruimte met behulp van satellietbeelden met een hoge resolutie. Deze beelden fungeren als een gedetailleerde foto van het aardoppervlak, waardoor wetenschappers verschillende soorten landbedekking kunnen onderscheiden, zoals bossen, water, gebouwen en de specifie trận specifieke groene signatuur van maïsvelden. Ten tweede verzamelden ze historische weergegevens van grondstations en computermodellen om bij te houden hoe vaak en hoe intens de regio gedurende de laatste drie decennia te maken heeft gehad met hittegolven. Door de kaart van de boerderijen direct over de kaart van de hitte te leggen, konden ze precies zien welke velden het grootste gevaar lopen.

Het team gebruikte geavanceerde computerprogramma's om de satellietbeelden te analyseren, waarbij de software werd geleerd om het verschil te herkennen tussen een maïsveld en andere soorten land. Ze testten twee verschillende methoden om te zien welke nauwkeuriger was. Eén methode, die werkt door het bouwen van vele beslissingsbomen om het land te classificeren, bleek het superieure instrument te zijn en identificeerde de gewassen correct in 91 procent van de testgevallen. De andere methode was minder precies. Met behulp van de betere methode berekenden de onderzoekers dat er ongeveer 73.400 hectare aan kleine maïsboerderijen verspreid liggen over de gemeente. Dit is een aanzienlijk landoppervlak, dat een vitale economische en voedselproducerende zone vertegenwoordigt.

Zodra de boerderijen in kaart waren gebracht, legden de onderzoekers deze over de gegevens van hittestress. Ze definieerden hittestress in drie niveaus op basis van temperatuurdrempels die bekend staan om hun schadelijke effecten op maïs. Het eerste niveau, waarbij de temperaturen de 30 graden Celsius overschrijden, wordt beschouwd als stressvol voor het gewas. Het tweede niveau, boven de 35 graden, is hoge stress, en het derde, boven de 40 graden, is extreme stress. De resultaten schetsen een zorgwekkend beeld. Bijna drie kwart van de in kaart gebrachte maïsboerderijen, specifiek 74,5 procent, bevindt zich in gebieden die te maken krijgen met hoge hittestress, waar de temperaturen regelmatig boven de 30 graden klimmen. Dit betekent dat voor de overgrote meerderheid van deze boeren het groeiseizoen regelmatig wordt onderbroken door temperaturen die de pollenviabiliteit kunnen verminderen en de tijd dat het graan kan rijpen verkorten, wat uiteindelijk leidt tot een lagere oogst. Hoewel minder boerderijen te maken krijgen met de extreme hitte van 40 graden, vonden de onderzoekers dat zelfs deze zeldzame, intense pieken een reële dreiging vormen, met geïsoleerde hotspots die in staat zijn tot ernstige schade.

Om te begrijpen hoe boeren met deze omstandigheden omgaan, spraken de onderzoekers rechtstreeks met 60 kleine producenten in het gebied. De enquête schetste een duidelijk beeld van de strijd. De meeste boeren rapporteerden dat hittegolven heviger worden en langer duren, vaak meer dan tien dagen. Ze beschreven zichtbare schade aan hun gewassen, waaronder verwelkende bladeren, uitgedroogde planten en slechte korrelontwikkeling. Ondanks deze uitdagingen blijven de boeren niet passief. De meest gebruikte strategie om zich aan te passen is gewasrotatie, een traditionele praktijk waarbij verschillende gewassen in een opeenvolgende volgorde op een veld worden geteeld om de bodemgezondheid te behouden. Meer dan de helft van de boeren gaf aan deze methode te gebruiken. Anderen proberen hun planttijd af te stemmen op de eerste regenval of stappen over op maaisoorten die beter bestand zijn tegen droogte. De studie benadrukte echter ook een aanzienlijk gebrek aan ondersteuning. Bijna drie kwart van de boeren gaf aan geen landbouwondersteuning te ontvangen van de overheid of andere organisaties. Velen missen toegang tot irrigatiesystemen, die hen zouden kunnen helpen tijdens droge perioden, en slechts enkelen hebben de financiële middelen om te investeren in nieuwe technologieën of inputs zoals meststoffen.

De studie concludeert dat de kleine maïsboerderijen in Thulamela onder toenemende druk staan door een opwarmend klimaat. De combinatie van satellietmapping en veldonderzoek laat zien dat hoewel de boeren veerkrachtig zijn en actief proberen zich aan te passen, de instrumenten en middelen die ze nodig hebben om te slagen, vaak buiten bereik liggen. De gegevens suggereren dat zonder betere toegang tot wateropslag, betaalbare irrigatie en gerichte ondersteuning voor de vrouwen en oudere boeren die de meerderheid van deze beroepsbevolking vormen, de dreiging van hittegolven zal blijven de voedselzekerheid van huishoudens te ondermijnen. Het onderzoek biedt een duidelijke, op bewijs gebaseerde kaart van het probleem, die precies laat zien waar het risico het hoogst is en een fundament biedt voor toekomstige inspanningen om deze gemeenschappen te helpen een veiligere toekomst op te bouwen.