Podstawowe zrozumienie tego, jak rolnictwo wpływa na ekosystemy, może pomóc nam zrozumieć, jak uczynić praktyki rolnicze bardziej zrównoważonymi i produktywnymi. Ogólnie rzecz biorąc, rolnictwo wpływa na jeden typ ekosystemu, ale istnieje kilka różnych sposobów na poprawę tego wpływu. Na przykład, rolnictwo inteligentne klimatycznie może pomóc zminimalizować wpływ nawozów i pestycydów. Podobnie możemy rozważyć wpływ nawadniania i nawożenia chemicznego.
Rolnictwo inteligentne klimatycznie
Rolnictwo inteligentne klimatycznie (CSA) to podejście polegające na stosowaniu różnych technologii w celu zmniejszenia wpływu rolnictwa na środowisko. Obejmuje to wdrażanie technologii takich jak komory fermentacyjne beztlenowe i dodatki do pasz w celu zmniejszenia emisji metanu. Obejmuje również inwestowanie w zaawansowane technologicznie projekty irygacyjne w celu zwiększenia wydajności upraw i zwierząt gospodarskich. Obejmuje również sadzenie drzew i innej roślinności w celu zwiększenia produktywności gleby. Istnieje jednak wiele naukowych niejasności co do skuteczności takich technik.
Kilka grup i rolników w Kolorado praktykuje klimatycznie inteligentne rolnictwo od wielu lat. W latach 80. powstała grupa no-till, a ostatnio pojawiło się wiele inicjatyw rolniczych climate-smart skupiających się na tej dziedzinie. Te wysiłki pobudziły USDA do sfinansowania kilku projektów pilotażowych climate-smart ag, w tym 17 w Kolorado. Projekty te nazywane są STARs i są częścią wysiłków rządu federalnego w celu zwiększenia wydajności rolnictwa przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji gazów cieplarnianych.
Klimatycznie inteligentne rolnictwo stało się ważnym rozwiązaniem dla rolników w celu ochrony ich środków utrzymania i środowiska. Obejmuje ono wiele strategii, w tym zarządzanie glebą, tworzenie upraw odpornych na suszę, intensywną hodowlę suma i finansowanie węgla na polach uprawnych. Celem CSA jest zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i zwiększenie odporności rolnictwa oraz zwiększenie jego produkcji w odpowiedzi na zmiany klimatu.
Rośnie świadomość negatywnego wpływu rolnictwa na środowisko. W ciągu ostatnich kilku lat wiele krajów przyjęło klimatycznie inteligentne rolnictwo w celu zwiększenia wydajności rolnictwa. Ponadto, praktyki rolnictwa inteligentnego wobec klimatu okazują się być bardzo skuteczne w zwiększaniu odporności systemów produkcji rolnej.
Zapylanie
Wykorzystanie zapylaczy jest krytyczne dla produkcji szerokiego zakresu upraw. Ludzie jedzą wiele różnych produktów spożywczych, a zapylanie przez owady jest niezbędne do ich dalszej produkcji. Jednymi z najbardziej powszechnych upraw zapylanych przez owady są uprawy owocowe i warzywne. Inne rośliny, których produkcja jest bezpośrednio lub pośrednio zależna od zapylaczy, to kawa, kakao, meduza japońska, koper włoski i granat.
Bez zapylania przez zwierzęta obszar upraw zmniejszyłby się o trzy do ośmiu procent. Jednak ten spadek miałby znacznie mniejszy wpływ na różnorodność rolniczą niż na różnorodność produkcji rolniczej. Całkowita powierzchnia potrzebna do uzupełnienia braków musiałaby wzrosnąć o większy procent. Ponieważ dwie trzecie ziemi uprawnej znajduje się w krajach rozwijających się, do wyrównania deficytu konieczny byłby wzrost powierzchni uprawnej.
Te nowe szacunki podkreślają potrzebę lepszych środków ochrony zapylaczy. Dane z FAO obejmują 87 najważniejszych upraw na świecie, a także ilość ziemi uprawnej. Dane zawierają również szacunki dotyczące zależności tych upraw od różnych rodzajów zapylaczy.
Zapylanie jest kluczową częścią wielu usług ekosystemowych, w tym produkcji żywności i regulacji klimatu. Wspólna Polityka Rolna UE (WPR) nakazuje dostarczanie tych dóbr publicznych. Aby pomóc rolnikom, WPR obejmuje również kilka programów zachęt do zwiększania plonów poprzez poprawę zapylania. Jednak skuteczność tych systemów zachęt pozostaje niejasna.
Nawożenie chemiczne
Stosowanie nawozów chemicznych w rolnictwie ma dramatyczny wpływ na środowisko. Nawozy te emitują gazy cieplarniane, takie jak podtlenek azotu, który jest trzecim najbardziej szkodliwym gazem cieplarnianym. Gazy te są odpowiedzialne za globalne ocieplenie i zmiany klimatyczne. Dalsze stosowanie tych chemikaliów tylko pogorszy ten problem.
Obecnie możliwe jest stosowanie nawozów organicznych, które uzupełniają składniki odżywcze gleby i chronią różnorodność biologiczną. Pojawiają się również nowe technologie pozwalające na ograniczenie lub wyeliminowanie stosowania nawozów chemicznych. Technologie te obejmują nano-nawozy, nawozy w bryłkach oraz nawozy o kontrolowanym uwalnianiu.
Stosowanie syntetycznych środków chemicznych w rolnictwie zwiększyło produkcję żywności, ale zwiększyło również poziom azotu w środowisku. Ten nadmiar azotu spowodował pogorszenie stanu wielu ekosystemów wodnych. Wykazano również, że powoduje on toksyczne zakwity glonów i martwe strefy w wodzie. Wynikające z tego skutki mogą wpływać na zdrowie rodzimych gatunków roślin i dzikich zwierząt.
Nawożenie chemiczne w rolnictwie spowodowało również wzrost kosztów żywności. Cena nawozów azotowych jest ściśle powiązana z ceną paliw kopalnych. Oprócz wzrostu cen żywności, stosowanie nawozów zwiększyło ceny środków produkcji. Ceny agrochemikaliów są silnie regulowane przez niewielką liczbę międzynarodowych firm. Jedną z tych firm jest Yara, która kontroluje większość światowego rynku nawozów azotowych.
Stosowanie syntetycznych nawozów azotowych w rolnictwie wzrosło ośmiokrotnie od 1960 roku. Według nowych badań, do 2050 roku wykorzystanie syntetycznych nawozów azotowych wzrośnie o 50%.
Nawadnianie
Nawadnianie jest ważnym narzędziem dla rolników, ale ma również negatywne skutki dla środowiska. Nawadniane grunty zwiększają ilość węgla i azotu w glebie, a amoniak z nawozów może powodować zanieczyszczenie wód gruntowych. Ponadto, zwiększone nawadnianie może zmniejszyć dostępność wody pitnej. Naukowcy z Uniwersytetu Princeton próbują lepiej zrozumieć, jak nawadniane grunty wpływają na środowisko.
Nawadnianie może zmienić ilość pary wodnej w atmosferze i temperaturę powierzchni, co może wpłynąć na tworzenie się chmur i promieniowanie słoneczne. Ponadto, maszyny używane do nawadniania gruntów mogą uwalniać gazy cieplarniane. Najczęściej maszyny nawadniające składają się z rur na kółkach z kapiącymi kranikami i pistoletami natryskowymi.
Nadmierne nawadnianie prowadzi do zasolenia i wyczerpania podziemnych warstw wodonośnych. Dodatkowo zła dystrybucja wody może powodować zwiększone zasolenie gleby i słaby drenaż. W obszarach o wysokim stopniu parowania, toksyczne sole mogą gromadzić się na powierzchni gleby. Aby usunąć te sole, konieczne jest wymywanie lub odwadnianie.
Nawadnianie i sposób, w jaki rolnictwo wpływa na światowe zasoby wody, jest głównym problemem. Szacuje się, że pobór wody do nawadniania wzrośnie aż o 15% do 2050 roku. Spowoduje to zwiększone zapotrzebowanie na naturalne warstwy wodonośne, co może doprowadzić do przyszłych kryzysów żywnościowych. Ponadto rozwój infrastruktury irygacyjnej ma niekorzystne skutki środowiskowe i społeczne.
Ekosystemy
Oddziaływanie rolnictwa na środowisko jest liczne i zróżnicowane. Niektóre oddziaływania są pozytywne, inne zaś negatywne. Jednym z ważnych czynników jest utrata różnorodności biologicznej. Zmniejszona różnorodność biologiczna jest związana ze zmianami klimatu, co wpływa na produktywność gruntów rolnych i upraw. Powoduje również zmniejszenie liczby zapylaczy i rozluźnienie naturalnej kontroli nad szkodnikami. Dodatkowo, rolnictwo przyczynia się do homogenizacji światowych ekosystemów.
Niszczenie wierzchniej warstwy gleby przez rolnictwo jest poważnym problemem środowiskowym. Odsłonięta wierzchnia warstwa gleby jest erodowana przez deszcz i wiatr, co zmniejsza żyzność gleby i degraduje ziemię. W samej Brazylii produkcja soi powoduje utratę 55 milionów ton wierzchniej warstwy gleby każdego roku. Erozja gleby jest również powszechnym problemem w przypadku innych głównych upraw. Nowoczesne rolnictwo uszczupla również zasoby wodne. Zużywa ono 70 procent zasobów słodkiej wody na naszej planecie. Jest to poważny problem, ponieważ wiele dużych krajów produkujących żywność osiągnęło granice odnawialnych zasobów wody.
Ponadto odpady rolnicze uwalniają do zbiorników wodnych zanieczyszczenia oparte na azocie. To powoduje, że duża ilość azotanów gromadzi się w zbiornikach wodnych i zagraża ekosystemom wodnym. Dodatkowo, rolnictwo przemysłowe jest odpowiedzialne za powszechną produkcję upraw towarowych, które zapewniają niedrogą i powszechnie dostępną żywność. W rzeczywistości trzy uprawy zbożowe stanowią 60 procent energii z diety na świecie.
Od czasu rewolucji przemysłowej, metody rolnicze uległy intensyfikacji. Nowe techniki rolnicze zwiększyły plony z hektara ziemi uprawnej. Ten wzrost produkcji żywności napędził czterokrotny wzrost liczby ludności na świecie. Wzrost globalnej produkcji żywności oznacza, że potrzeba więcej miejsca na wyżywienie rosnącej populacji ludzkiej. Obecnie około 700 milionów hektarów ziemi na świecie jest przeznaczonych pod uprawy. Stanowi to prawie połowę ziem uprawnych na świecie.
Koszty
Rolnictwo powoduje szereg skutków dla środowiska. Na przykład jest ono odpowiedzialne za ponad dwukrotnie większą emisję gazów cieplarnianych niż uprawy wykorzystywane do spożycia przez ludzi. Ekspansja rolnicza powoduje również przekształcenie pochłaniaczy dwutlenku węgla, takich jak sawanny. Jest również odpowiedzialna za znaczną część emisji wynikających z łańcucha dostaw żywności.
Aby wyprodukować wystarczającą ilość żywności bez powodowania nieodwracalnych szkód dla środowiska, systemy rolnicze muszą zająć się wieloma negatywnymi skutkami. Wpływy te mogą obejmować szkody dla ziemi, powietrza, wody, różnorodności biologicznej i środków do życia rolników. Wpływy te nie są jednak łatwe do określenia ilościowego. Niemniej jednak możliwe jest ustalenie pewnych wytycznych i rozpoczęcie wdrażania nowych praktyk rolniczych, które zminimalizują te negatywne skutki.
Aby rozwiązać te problemy, musimy zwiększyć nasze zrozumienie rolnictwa i jego wpływu na środowisko. Sektor rolniczy jest największym konsumentem ziemi i ma ogromny wpływ na różnorodność biologiczną i ekosystemy. System żywności i użytkowania gruntów generuje również koszty dla społeczeństwa, w tym koszty związane ze zdrowiem i ubóstwem. Do roku 2050 świat będzie musiał wyprodukować wystarczającą ilość żywności, aby wyżywić około 10 miliardów ludzi. W związku z tym będziemy musieli przekształcić nasze systemy żywnościowe, aby stały się bardziej wydajne. Szacuje się, że będzie to kosztować od 300 do 350 miliardów dolarów rocznie.
Koszty produkcji żywności są liczne i obejmują również podatki pośrednie. Jedno z badań, przeprowadzone przez Uniwersytet w Augsburgu, dotyczyło trzech czynników kosztów zewnętrznych w sektorze rolniczym – emisji gazów cieplarnianych, zużycia wody i azotu. Te koszty zewnętrzne były znacznie większe niż koszty produktów wytwarzanych konwencjonalnie. Pomimo tych kosztów, produkty ekologiczne konsekwentnie osiągały lepsze wyniki niż ich konwencjonalne odpowiedniki.
Podobne tematy
