ردیف‌هایی از کاهوی رومی در یک مزرعه عمودی رشد می‌کنند. (براندون وید/تصاویر AP برای Eden Green)

در سطح جهانی ، در مورد یک سوم کل انتشار گازهای گلخانه ای از سیستم های کشاورزی و غذایی می آیند. ردپای کربن سیستم های غذایی شامل تمام انتشارات ناشی از رشد، پردازش، حمل و نقل و ضایعات آن است.

کشاورزی نیز هست در برابر اثرات تغییرات آب و هوایی آسیب پذیر است و همانطور که درگیری در اوکراین نشان می دهد، سیستم های غذایی می توانند در معرض ژئوپلیتیک قرار گیرند.

چندین فناوری در حال حاضر در دسترس هستند که می توانند به کربن زدایی سیستم های پیچیده ای که تولیدکنندگان و مصرف کنندگان را به هم متصل می کنند، کمک کنند. این فناوری‌ها همچنین می‌توانند سیستم‌های غذایی ما را در برابر تهدیدات جهانی بسیار مقاوم‌تر کنند. در اینجا پنج مورد وجود دارد که فکر می کنیم پتانسیل فوق العاده ای را نشان می دهند.

1. مزارع کربن و کشاورزی احیا کننده

امروزه، بیشتر انتشار گازهای گلخانه ای مرتبط با مواد غذایی ما از تولید غذا ناشی می شود و هنگام شخم زدن خاک منتشر می شود. این مهم است به عنوان خاک های دست نخورده کربن را ذخیره می کنند.

اما با برخی تغییرات نسبتاً کوچک در مدیریت، خاک ها می توانند بار دیگر تبدیل به مخزن کربن شوند. به عنوان مثال کاشت حبوبات و محصولات علوفه ای هر چند سال یکبار، به جای کشت محصولاتی مانند گندم یا ذرت، یا کاشت یک محصول پوششی در پاییز، زمانی که مزارع در غیر این صورت خالی بودند، اجازه دهید مواد آلی ساخته شده و به خاک برای جذب کربن. این نه تنها به کاهش تغییرات آب و هوایی کمک می کند، بلکه از خاک در برابر فرسایش نیز محافظت می کند.

این ایده که کشاورزان می توانند به سادگی از انواع محصولات بیشتر استفاده کنند، ممکن است از نظر فناوری پیچیده به نظر نرسد، اما کارساز است. و نسل جدیدی از ابزار هوشمند کشاورزیکه شامل تجهیزات کشاورزی است که از داده‌های بزرگ و هوش مصنوعی استفاده می‌کند، به زودی به کشاورزان کمک می‌کند تا این شیوه‌هایی را اتخاذ کنند که مواد غذایی تولید می‌کنند و کربن را به دام می‌اندازند.

این ابزارهای کشاورزی هوشمند بخشی از یک انقلاب کشاورزی دیجیتال گسترده تر است که به نام کشاورزی دقیق نیز شناخته می شود. به کشاورزان اجازه می دهد تا اثرات زیست محیطی خود را کاهش دهند و ردیابی میزان گاز گلخانه‌ای در میدان‌های آنها، ایجاد یک دفتر کل کربن که تلاش‌های آنها را مستند می‌کند.

2. کودهای هوشمند

به طور سنتی، مقدار زیادی نیاز دارد سوخت های فسیلی برای تبدیل نیتروژن هوا به کود. علاوه بر این، آن است برای کشاورزان چالش برانگیز است که دقیقاً مقدار مناسب کود را در مکان مناسب قرار دهند، در زمان مناسب، تا محصولات زراعی از آن به طور موثر استفاده کنند.

کودها هستند اغلب بیش از حد اعمال می شود، و توسط محصولات استفاده نمی شود، در نهایت به عنوان آلودگی، یا به عنوان گازهای گلخانه ای or آلاینده های آب. اما نسل جدیدی از کودها به دنبال رفع این مشکلات هستند.

کودهای زیستی هوشمند، استفاده کنید میکروارگانیسم هایی که برای زندگی در هماهنگی با محصولات پرورش یا مهندسی شده اند و مواد مغذی را از محیط خارج می کند و آنها را بدون ضایعات در اختیار محصولات کشاورزی قرار می دهد.

 کودهای زیستی هوشمند که از میکروارگانیسم‌ها برای جذب مواد مغذی از محیط استفاده می‌کنند، می‌توانند از ضایعات و مشکلات آلودگی مرتبط با کودهای معمولی جلوگیری کنند. (Shutterstock)

3. تخمیر دقیق

انسان ها از سپیده دم تاریخ از میکروارگانیسم ها برای تبدیل قندها و نشاسته ها به محصولات تخمیری مانند آبجو، شراب و نان استفاده کرده اند. اما به زودی، از تخمیر دقیق برای تولید محصولات بسیار بیشتر استفاده می شود.

برای چندین دهه از این فناوری برای تولید بیشتر انسولین جهان و آنزیم مایه پنیر مورد استفاده در پنیرسازی استفاده شده است. ایالات متحده اخیراً اجازه داده است پروتئین لبنی تخمیر شده بدون حیوان - ساخته شده با وارد کردن ژن های تولید کننده شیر در میکروب ها - برای استفاده در بستنی، که اکنون برای فروش موجود است. این فقط یک موضوع زمان است که محصولات از تخمیر دقیق در سوپرمارکت ها در همه جا رایج شده است.

در آینده، اگر میکروارگانیسم‌های تخمیر با محصولات زائد تغذیه شوند (مانند باقی‌مانده دانه‌های مصرف شده از دم کردن یا نشاسته ضایعاتی از پروتئین‌های گیاهی)، کشاورزان می‌توانند محصولات کم‌تأثیر و با ارزش را از مواد آلی تولید کنند. در غیر این صورت هدر می رود و به گازهای گلخانه ای تجزیه می شود.

4. کشاورزی عمودی

در حالی که هیچ چیز به اندازه میوه و سبزیجات تازه نیست، که رسیده و بلافاصله خورده می شوند، واقعیت غم انگیز این است که بیشتر محصولات تازه مصرف شده در کانادا، شمال ایالات متحده و شمال اروپا از مزارع صنعتی در جنوب غربی ایالات متحده یا نیمکره جنوبی می آیند. را ردپای کربن این زنجیره سرد مسافت طولانی بزرگ است و کیفیت محصول همیشه بهترین نیست.

نسل جدیدی از مزارع عمودی با استفاده از چراغ‌های ال‌ای‌دی کم‌مصرف برای تولید محصولات زراعی در تمام طول سال در نزدیکی خانه، این موضوع را تغییر می‌دهد. اینها تاسیسات کشاورزی با محیط کنترل شده نسبت به مزارع معمولی از آب و نیروی کار کمتری استفاده می کنند و در زمین های کوچک مقادیر زیادی میوه و سبزیجات تازه تولید می کنند.

علاوه بر این، این امکانات در سراسر جهان در حال ظهور هستند شمال امریکا و اروپا، اما به ویژه در سنگاپور و ژاپن. در حالی که هنوز بحث های قابل توجهی در مورد اینکه آیا نسل فعلی مزارع عمودی هستند وجود دارد از نظر مصرف انرژی بهتر استآنها به طور فزاینده ای آماده استفاده از انرژی های تجدیدپذیر برای اطمینان از عرضه محصولات تازه بدون کربن در تمام طول سال هستند، حتی در شمال کانادا.

5. بیوگاز

مدیریت کود دامی از تأسیسات دامی چالش برانگیز است زیرا می تواند به منبع آلودگی آب و انتشار گازهای گلخانه ای تبدیل شود. اما اگر کود دامی در یک هیدرژی بی هوازی، می توان متان طبیعی را به عنوان یک گیر آورد گاز طبیعی سبز.

هاضم‌های بیوگاز با برنامه‌ریزی مناسب می‌توانند زباله‌های آلی شهری را به انرژی تجدیدپذیر تبدیل کنند و به این ترتیب به کشاورزی این فرصت را می‌دهند که در یک سبد انرژی پایدار مشارکت کند. این در حال حاضر در مزارع انتاریو اتفاق می افتد، جایی که نسل جدیدی از هاضم های بیوگاز در حال کمک هستند افزایش درآمد مزارع و جایگزینی سوخت های فسیلی.

سیستم های رانندگی تغییر می کند

این فناوری‌ها وقتی به هم متصل می‌شوند بسیار هیجان‌انگیزتر می‌شوند. برای مثال، کلکتورهای بیوگاز متصل به مزارع دام می توانند برای ایجاد انرژی مورد نیاز برای راه اندازی تأسیسات تخمیر که محصولات لبنی بدون حیوانات تولید می کنند، استفاده شوند.

به طور مشابه، اگر پروتئین‌های گیاهی، مانند آنهایی که از محصولات حبوبات مانند نخود به دست می‌آیند، در مزارع با استفاده از تکنیک‌های کشاورزی احیاکننده تولید و به صورت محلی فرآوری شوند، نشاسته‌های باقی مانده را می‌توان برای تخمیر دقیق استفاده کرد. در حالی که ما از انجام این فرآیند در مقیاس آگاه نیستیم، مزایای بالقوه پایداری آن بسیار زیاد است.

کلید باز کردن قفل این مزایا، توسعه کسب و کارهای کشاورزی و مواد غذایی است که هستند سیستم های غذایی دایره ای، به طوری که مواد زائد از یک مرحله به ورودی های ارزشمند در مرحله دیگر تبدیل می شوند. یک افزوده مهم به سیستم‌های غذایی دایره‌ای، ردیابی کربن از مزرعه‌ای به میز خواهد بود، جایی که مزایای آن پاداش می‌گیرد.

فن آوری برای دستیابی به کربن خنثی، اقتصاد غذایی دایره ای به سرعت به بلوغ نزدیک می شوند. احتمالا فقط چند سال قبل از پنج خواهد بود فن آوری های توصیف شده در بالا به جریان اصلی تبدیل می شوند.

امروز، جهان با یکی از بزرگترین چالش های قرن مواجه است: چگونه می توان از نظر مغذی جمعیت رو به رشد جهان را تغذیه کرد، به تغییرات آب و هوایی رسیدگی کرد و اکوسیستم هایی را که همه ما برای زندگی به آن وابسته هستیم، نابود نکردیم. اما ما در آستانه داشتن ابزاری برای تغذیه آینده و محافظت از سیاره هستیم.

درباره نویسنده

رنه ون آکر، استاد و رئیس کالج کشاورزی انتاریو، دانشگاه گلف; ایوان فریزرمدیر موسسه غذایی آرل و استاد گروه جغرافیا، محیط زیست و ژئوماتیک، دانشگاه گلفو لنور نیومن، کرسی تحقیقات کانادا، امنیت غذایی و محیط زیست، دانشگاه دره فرسر

این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط:

آینده ما انتخاب می کنیم: زنده ماندن از بحران آب و هوا

توسط کریستیانا فیگرس و تام ریوت-کارناک

نویسندگان، که نقش های کلیدی در توافق نامه پاریس در مورد تغییرات آب و هوا داشتند، بینش ها و استراتژی هایی را برای رسیدگی به بحران آب و هوا، از جمله اقدامات فردی و جمعی ارائه می دهند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

زمین غیرقابل سکونت: زندگی پس از گرم شدن

توسط دیوید والاس ولز

این کتاب پیامدهای بالقوه تغییرات آب و هوایی کنترل نشده، از جمله انقراض دسته جمعی، کمبود غذا و آب، و بی ثباتی سیاسی را بررسی می کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

وزارت آینده: یک رمان

توسط کیم استنلی رابینسون

این رمان دنیایی نزدیک به آینده را تصور می کند که با تأثیرات تغییرات آب و هوایی دست و پنجه نرم می کند و چشم اندازی را ارائه می دهد که چگونه جامعه ممکن است برای مقابله با بحران تغییر کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

زیر آسمان سفید: طبیعت آینده

توسط الیزابت کلبرت

نویسنده تأثیر انسان بر جهان طبیعی، از جمله تغییرات آب و هوا، و پتانسیل راه حل های فناورانه برای مقابله با چالش های زیست محیطی را بررسی می کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید

رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است

ویرایش شده توسط پل هاوکن

این کتاب یک طرح جامع برای پرداختن به تغییرات آب و هوا، شامل راه‌حل‌هایی از طیف وسیعی از بخش‌ها مانند انرژی، کشاورزی و حمل‌ونقل ارائه می‌کند.

برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید