تنمو صفوف الخس في مزرعة عمودية. (براندون واد / صور AP لـ Eden Green)
على الصعيد العالمي ، حول ثلث انبعاثات غازات الاحتباس الحراري تأتي من الزراعة والنظم الغذائية. تشمل البصمة الكربونية للأنظمة الغذائية جميع الانبعاثات الناتجة عن زراعتها ومعالجتها ونقلها ونفاياتها.
الزراعة هي أيضا عرضة لتأثيرات تغير المناخ و ، كما الصراع في أوكرانيا يوضح أن النظم الغذائية يمكن أن تتعرض للجغرافيا السياسية.
تتوفر بالفعل العديد من التقنيات التي يمكن أن تساعد في إزالة الكربون من الأنظمة المعقدة التي تربط المنتجين والمستهلكين. يمكن لهذه التقنيات أيضًا أن تجعل أنظمتنا الغذائية أكثر مقاومة للتهديدات العالمية. فيما يلي خمسة نعتقد أنها تظهر إمكانات هائلة.
1. مزارع الكربون والزراعة المتجددة
اليوم ، تأتي معظم انبعاثات غازات الدفيئة المرتبطة بالغذاء من إنتاج الغذاء ، وتنبعث عند حرث التربة. هذا مهم لأن تخزن التربة غير المضطربة الكربون.
ولكن مع بعض التغييرات الصغيرة نسبيًا في الإدارة ، يمكن أن تصبح التربة مرة أخرى بالوعات الكربون. على سبيل المثال ، زراعة البقوليات و المحاصيل العلفية كل بضع سنوات ، بدلاً من مجرد زراعة سلع مثل القمح أو الذرة ، أو بذر محصول الغطاء في الخريف ، عندما تكون الحقول خالية ، تسمح للمواد العضوية بالتراكم وتساعد التربة لامتصاص الكربون. لا يساعد هذا في إبطاء تغير المناخ فحسب ، بل إنه يحمي التربة أيضًا من التآكل.
قد لا تبدو فكرة أن المزارعين يمكنهم ببساطة استخدام المزيد من أنواع المحاصيل معقدة من الناحية التكنولوجية ، لكنها تعمل بالفعل. وجيل جديد من أدوات الزراعة الذكية، التي تشمل المعدات الزراعية التي تستخدم البيانات الضخمة والذكاء الاصطناعي ، ستساعد المزارعين قريبًا على تبني هذه الممارسات التي تنتج الغذاء وتحبس الكربون.
تعد أدوات الزراعة الذكية هذه جزءًا من ثورة زراعية رقمية أوسع ، تُعرف أيضًا باسم الزراعة الدقيقة ، والتي ستؤدي إلى ذلك السماح للمزارعين بتقليل تأثيرهم البيئي وتتبع كمية غازات الاحتباس الحراري التي تلتقطها حقولهم ، مما يؤدي إلى إنشاء دفتر سجل كربوني يوثق جهودهم.
2. الأسمدة الذكية
تقليديا ، يستغرق الكثير من الوقود الأحفوري لتحويل النيتروجين من الهواء إلى سماد. بالإضافة إلى ذلك ، فهو كذلك يمثل تحديًا للمزارعين لوضع الكمية المناسبة تمامًا من الأسمدة في المكان المناسب، في الوقت المناسب ، لاستخدام المحاصيل بكفاءة.
الأسمدة في كثير من الأحيان، ولا تستخدم من قبل المحاصيل ، وينتهي بها الأمر على أنه تلوث ، إما مثل غازات الاحتباس الحراري or ملوثات المياه. لكن جيلًا جديدًا من الأسمدة يهدف إلى حل هذه المشكلات.
استخدام الأسمدة الحيوية الذكية الكائنات الدقيقة التي يتم تربيتها أو هندستها لتعيش في وئام مع المحاصيل والتقاط العناصر الغذائية من البيئة ، وتوفيرها للمحاصيل دون إهدار.
يمكن للأسمدة الحيوية الذكية التي تستخدم الكائنات الحية الدقيقة لالتقاط العناصر الغذائية من البيئة أن تتجنب مشاكل النفايات والتلوث المرتبطة بالأسمدة التقليدية. (صراع الأسهم)
3. التخمير الدقيق
استخدم البشر الكائنات الحية الدقيقة لتحويل السكريات والنشويات إلى منتجات مخمرة مثل البيرة والنبيذ والخبز منذ فجر التاريخ. ولكن قبل فترة طويلة ، سيتم استخدام التخمير الدقيق لإنتاج عدد كبير جدًا من المنتجات.
لعقود من الزمان ، تم استخدام هذه التقنية لإنتاج معظم الأنسولين في العالم ومنفحة الإنزيم المستخدمة في صناعة الجبن. الولايات المتحدة سمحت مؤخرا بروتين الألبان المخمر الخالي من الحيوانات - يتم تصنيعه عن طريق إدخال الجينات المنتجة للحليب في الميكروبات - لاستخدامها في مثلجاتالمتوفر الآن للبيع. انها مجرد مسألة وقت قبل المنتجات من أصبح التخمير الدقيق مكانًا شائعًا في محلات السوبر ماركت في كل مكان.
في المستقبل ، إذا تم تغذية الكائنات الدقيقة المخمرة بمخلفات (مثل بقايا "الحبوب المستهلكة" من التخمير أو نفايات النشا من البروتينات النباتية) ، يمكن للمزارعين إنتاج منتجات منخفضة التأثير وعالية القيمة من المواد العضوية التي من شأنها وإلا تضيع وتتحلل إلى غازات الدفيئة.
4. الزراعة العمودية
في حين لا شيء يتفوق على الفاكهة والخضروات الطازجة ، التي يتم قطفها ناضجة وتؤكل على الفور ، فإن الحقيقة المحزنة هي أن معظم المنتجات الطازجة التي يتم تناولها في كندا وشمال الولايات المتحدة وشمال أوروبا تأتي من المزارع الصناعية في جنوب غرب الولايات المتحدة أو النصف الجنوبي من الكرة الأرضية. ال البصمة الكربونية لسلسلة التبريد لمسافات طويلة هذه كبير ، وجودة المنتج ليست دائمًا الأفضل.
يهدف جيل جديد من المزارع العمودية إلى تغيير ذلك باستخدام مصابيح LED الموفرة للطاقة لإنتاج محاصيل على مدار العام بالقرب من المنزل. هؤلاء المرافق الزراعية ذات البيئة الخاضعة للرقابة استخدام كميات أقل من المياه والعمالة مقارنة بالمزارع التقليدية ، وإنتاج كميات كبيرة من الفواكه والخضروات الطازجة على قطع صغيرة من الأرض.
علاوة على ذلك ، بدأت هذه المرافق في الظهور في كل مكان أمريكا الشمالية وأوروبا ، ولكن بشكل خاص في سنغافورة و اليابان. بينما لا يزال هناك جدل كبير حول ما إذا كان الجيل الحالي من المزارع العمودية كذلك أفضل من حيث استخدام الطاقة، فهم مستعدون بشكل متزايد لاستخدام الطاقة المتجددة لضمان إمداد منتجات طازجة خالية من الكربون على مدار العام ، حتى في الداخل شمال كندا.
5. الغاز الحيوي
من الصعب إدارة الروث الناتج عن مرافق الثروة الحيوانية لأنه يمكن أن يصبح مصدرًا لتلوث المياه وانبعاثات غازات الاحتباس الحراري. ومع ذلك ، إذا تم وضع روث الماشية في الهضم اللاهوائي، فمن الممكن التقاط غاز الميثان الذي يحدث بشكل طبيعي باعتباره a الغاز الطبيعي الأخضر.
إذا تم التخطيط بشكل صحيح ، يمكن لهضم الغاز الحيوي أيضًا تحويل النفايات العضوية البلدية إلى طاقة متجددة ، وبالتالي إعطاء الزراعة الفرصة للمساهمة في محفظة الطاقة المستدامة. يحدث هذا بالفعل في المزارع في أونتاريو ، حيث يساعد جيل جديد من أجهزة هضم الغاز الحيوي زيادة دخل المزارع واستبدال الوقود الأحفوري.
تغيير أنظمة القيادة
تصبح هذه التقنيات أكثر إثارة عندما يتم ربطها. على سبيل المثال ، يمكن استخدام جامعي الغاز الحيوي الملحقين بمزارع الماشية لتوليد الطاقة المطلوبة لتشغيل مرافق التخمير التي تنتج منتجات ألبان خالية من الحيوانات.
وبالمثل ، إذا تم إنتاج البروتينات النباتية ، مثل تلك التي تأتي من المحاصيل البقولية مثل البازلاء ، في المزارع باستخدام تقنيات زراعية متجددة ومعالجتها محليًا ، فيمكن استخدام بقايا النشا للتخمير الدقيق. في حين أننا لا ندرك أن هذه العملية تتم على نطاق واسع ، إلا أن فوائد الاستدامة المحتملة كبيرة.
المفتاح لإطلاق هذه الفوائد هو تطوير الأعمال الغذائية الزراعية أنظمة غذائية دائرية، بحيث تصبح منتجات النفايات من خطوة واحدة مدخلات قيمة في أخرى. إضافة مهمة لأنظمة الغذاء الدائرية ستكون تتبع الكربون من حقل إلى آخر ، حيث يتم مكافأة الفوائد.
تقنيات لتحقيق الكربون المحايد ، الاقتصاد الغذائي الدائري تقترب بسرعة من النضج. من المحتمل أن تمر بضع سنوات فقط قبل الخمس سنوات التقنيات الموصوفة أعلاه تصبح سائدة.
اليوم ، يواجه العالم أحد أكبر تحديات القرن: كيفية إطعام سكان العالم المتزايدين بالتغذية ، والتصدي لتغير المناخ ، وليس تدمير النظم البيئية التي نعتمد عليها جميعًا مدى الحياة. لكننا على وشك امتلاك الأدوات اللازمة لتغذية المستقبل وحماية الكوكب.
نبذة عن الكاتب
رينيه فان أكير، أستاذ وعميد كلية الزراعة في أونتاريو ، جامعة غلف; ايفان فريزر، مدير معهد أريل للأغذية وأستاذ في قسم الجغرافيا والبيئة والجيوماتكس ، جامعة غلفو لينور نيومانرئيس أبحاث كندا ، الأمن الغذائي والبيئة ، جامعة وادي فريزر
يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.
كتب ذات صلة:
المستقبل الذي نختاره: النجاة من أزمة المناخ
بقلم كريستيانا فيغيريس وتوم ريفيت كارناك
يقدم المؤلفون ، الذين لعبوا أدوارًا رئيسية في اتفاقية باريس بشأن تغير المناخ ، رؤى واستراتيجيات لمعالجة أزمة المناخ ، بما في ذلك العمل الفردي والجماعي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
الأرض غير الصالحة للسكن: الحياة بعد الاحترار
ديفيد والاس ويلز
يستكشف هذا الكتاب العواقب المحتملة للتغير المناخي غير الخاضع للرقابة ، بما في ذلك الانقراض الجماعي ، وندرة الغذاء والماء ، وعدم الاستقرار السياسي.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
وزارة المستقبل: رواية
بواسطة كيم ستانلي روبنسون
تتخيل هذه الرواية عالم المستقبل القريب يتصارع مع تأثيرات تغير المناخ وتقدم رؤية لكيفية تحول المجتمع لمعالجة الأزمة.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
تحت سماء بيضاء: طبيعة المستقبل
من اليزابيث كولبرت
يستكشف المؤلف تأثير الإنسان على العالم الطبيعي ، بما في ذلك تغير المناخ ، وإمكانية الحلول التكنولوجية لمواجهة التحديات البيئية.
انقر لمزيد من المعلومات أو للطلب
السحب: الخطة الأكثر شمولاً على الإطلاق من أجل عكس الاحترار العالمي
حرره بول هوكين
يقدم هذا الكتاب خطة شاملة لمعالجة تغير المناخ ، بما في ذلك الحلول من مجموعة من القطاعات مثل الطاقة والزراعة والنقل.
