Sự thay đổi này trong 160 năm qua đã dẫn đến tốc độ xói mòn đất và không bền vững cho khu vực. Sự xói mòn được ước tính là gấp đôi tốc độ mà Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ cho là bền vững. Các nhà khoa học cho biết, nếu sói mòn tiếp tục không suy giảm, nó có thể hạn chế sản lượng cây trồng trong tương lai.

Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu tại Đại học Massachusetts Amherst tập trung vào các vách đá xói mòn, nằm ở ranh giới giữa đồng cỏ và cánh đồng nông nghiệp. Những tàn tích đồng cỏ hiếm hoi nằm rải rác khắp vùng Trung Tây là một dạng bảo tồn bề mặt đất định cư của người Mỹ gốc Âu trước đây.

Tại 20 địa điểm ở chín bang miền Trung Tây, hầu hết các địa điểm nằm ở Iowa, Larsen và nhóm nghiên cứu đã sử dụng một hệ thống GPS chuyên dụng để khảo sát độ cao của thảo nguyên và cánh đồng nông trại. Hệ thống GPS đó cho biết bạn đang ở đâu trong khoảng một centimet trên bề mặt Trái đất. Điều này cho phép các nhà nghiên cứu phát hiện những khác biệt nhỏ giữa chiều cao của thảo nguyên và đất nông nghiệp.

Tại mỗi địa điểm, các nhà nghiên cứu đã thực hiện các phép đo này tại 10 điểm trở lên. Sau đó, nhóm đã đo xói mòn bằng cách so sánh sự khác biệt về độ cao của đất trồng trọt và đồng cỏ. Họ phát hiện ra rằng trung bình các cánh đồng nông nghiệp thấp hơn 0,37 mét so với các khu vực đồng cỏ.

Các nhà nghiên cứu tính toán, điều này tương ứng với việc mất khoảng 1,9 milimét đất mỗi năm từ các cánh đồng nông nghiệp kể từ khi bắt đầu canh tác truyền thống tại các địa điểm này hơn một thế kỷ rưỡi trước. Tỷ lệ đó gần gấp đôi mức tối đa một milimet mỗi năm mà USDA coi là bền vững đối với những địa điểm này.

Có hai cách chính mà USDA hiện đang ước tính tốc độ xói mòn trong khu vực. Một cách ước tính tỷ lệ là khoảng một phần ba so với báo cáo của các nhà nghiên cứu. Ước tính tỷ lệ chỉ bằng 1/8 tỷ lệ của các nhà nghiên cứu. Những ước tính này của USDA không bao gồm làm đất, một quy trình canh tác thông thường trong đó máy móc được sử dụng để xới đất và chuẩn bị cho việc trồng trọt. Bằng cách phá vỡ cấu trúc đất, việc xới đất làm tăng dòng chảy bề mặt và xói mòn do đất di chuyển xuống dốc.

Các nhà nghiên cứu cho rằng họ muốn thấy việc làm đất được đưa vào ước tính xói mòn của USDA. Sau đó, các con số của USDA có thể phù hợp hơn với con số khổng lồ 57,6 tỷ tấn đất mà các nhà nghiên cứu ước tính đã bị mất trên toàn bộ khu vực trong 160 năm qua.

Việc mất đất ồ ạt này đã khiến sản lượng lương thực giảm sút. Nghiên cứu cho thấy khi độ dày của đất giảm, lượng ngô được trồng thành công ở Iowa sẽ giảm. Nguồn cung cấp thực phẩm có thể tiếp tục trở nên tồi tệ hơn nếu tốc độ xói mòn ước tính vẫn tiếp tục.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng để giúp giảm xói mòn trong tương lai, nông dân có thể sử dụng phương pháp canh tác không làm đất và trồng cây che phủ. Bằng cách trồng cây che phủ trái vụ, nông dân giảm được thời gian để đất trơ trụi, khiến đất ít bị xói mòn do gió và nước.