Οι επιστήμονες εκτιμούν ότι το 80% της επιφάνειας της Γης φέρει τώρα τα σημάδια των ανθρώπινων δραστηριοτήτων, από δρόμους έως καλλιέργειες σε πύργους κινητής τηλεφωνίας.
Σύμφωνα με τις τρέχουσες πρακτικές χρήσης της γης, σύμφωνα με μελέτες, η κοινωνία καταλαμβάνει όλο και μεγαλύτερο μερίδιο των βιολογικών πόρων του πλανήτη για να ικανοποιήσει τις ανθρώπινες απαιτήσεις. Υπάρχει αυξανόμενη ανησυχία ότι οι προκύπτουσες περιβαλλοντικές αλλαγές ενδέχεται να υπονομεύσουν σοβαρά τις φυσικές λειτουργίες των χερσαίων οικοσυστημάτων. Αυτό θα μπορούσε να απειλήσει τη μακροπρόθεσμη ικανότητά τους να στηρίξουν τη ζωή στη Γη παρέχοντας βασικές υπηρεσίες όπως η παραγωγή τροφίμων, η διήθηση του νερού και του αέρα, η ρύθμιση του κλίματος, η προστασία της βιοποικιλότητας, ο έλεγχος της διάβρωσης και η αποθήκευση άνθρακα.
"Τελικά, πρέπει να αναρωτηθούμε πόση παραγωγικότητα της βιόσφαιρας μπορούμε να εφαρμόσουμε, πριν να καταστραφούν τα πλανητικά συστήματα", προειδοποιεί ο Jonathan Foley και μια ομάδα συν-συγγραφέων σε ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε τον περασμένο Ιούλιο στο Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS ).
Ο Foley, διευθυντής του Κέντρου Βιώσιμης Ανάπτυξης και του Παγκόσμιου Περιβάλλοντος στο Πανεπιστήμιο Wisconsin-Madison, χρησιμοποιεί μοντέλα υπολογιστών τελευταίας τεχνολογίας και δορυφορικές μετρήσεις για να αναλύσει τους δεσμούς μεταξύ των αλλαγών της χρήσης της γης και των περιβαλλοντικών συνθηκών σε όλο τον κόσμο. Αυτή η έρευνα έχει δείξει ότι η γεωργία είναι η κυρίαρχη μορφή της χρήσης της ανθρώπινης γης σήμερα, με το 35% περίπου της γης χωρίς πάγο να χρησιμοποιείται σήμερα για καλλιέργεια και αύξηση ζωικού κεφαλαίου. Αυτό ξεπερνά το 7% το 1700.
Η φυσική έκταση της μετατροπής της γης για ανθρώπινες δραστηριότητες είναι μόνο μέρος της ιστορίας, ωστόσο. Η ένταση αυτών των δραστηριοτήτων έχει επίσης μεγάλη σημασία: η εντατικότερη χρήση της γης συνήθως καταναλώνει περισσότερους πόρους.
Μια από τις καλύτερες φωτογραφίες μέχρι στιγμής για τη συλλογική επίδραση της ανθρωπότητας στα χερσαία οικοσυστήματα προέρχεται από μια νέα μελέτη, επίσης στο PNAS του Ιουλίου, από μια ομάδα ευρωπαίων ερευνητών. Συγκεντρώθηκαν χαρτογραφικοί χωροταξικοί χάρτες, σε μονάδες 6, 2 τετραγωνικών μιλίων, που δείχνουν όχι μόνο ποιες τοπικές χρήσεις γης επικρατούν σε ολόκληρο τον κόσμο, αλλά περίπου η ποσότητα ενέργειας από βιομάζα ή φυσική παραγωγικότητα - οι διάφορες πρακτικές χρήσης γης καταναλώνουν. (Η υπόλοιπη ενέργεια βιομάζας είναι διαθέσιμη για να υποστηρίξει βιολογικές λειτουργίες σε όλα τα άλλα τροφικά επίπεδα, ή ιστούς τροφίμων, οικοσυστημάτων).
"Τα αποτελέσματά μας δείχνουν ότι οι άνθρωποι, μόνο ένα από τα 2 έως 20 εκατομμύρια είδη στον πλανήτη, καταναλώνουν το 25% της τροφικής ενέργειας που διατίθεται σε όλα τα χερσαία οικοσυστήματα", λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Helmut Haberl του Πανεπιστημίου Klagenfurt στη Βιέννη. "Αυτή είναι μια δραματική ανισότητα."
Τα μοτίβα της ανθρώπινης χρήσης γης ποικίλλουν σε μεγάλο βαθμό σε όλο τον κόσμο, επηρεασμένα από βιοφυσικές και κοινωνικοοικονομικές συνθήκες. Σε μεγάλες περιοχές της Ασίας και της νοτίως της Σαχάρας Αφρική, για παράδειγμα, η γεωργία επιβίωσης και οι μικρές γεωργικές εκμεταλλεύσεις παραμένουν στάνταρ. Αλλά γενικά, υπάρχει μια σταθερή στροφή προς την εντατικότερη χρήση της γης σήμερα, λόγω της αύξησης του βιοτικού επιπέδου και της αύξησης του πληθυσμού που τροφοδοτούν την αυξανόμενη ζήτηση για αγαθά και υπηρεσίες.
Η σύγχρονη γεωργία προσφέρει ένα καλό παράδειγμα. Τα τελευταία 40 χρόνια, οι παγκόσμιες συγκομιδές σιτηρών διπλασιάστηκαν αν και η συνολική καλλιεργούμενη έκταση αυξήθηκε μόνο κατά 12%. Η συμπίεση περισσότερων εκροών από γεωργικές εκτάσεις είναι δυνατή χάρη στις νέες ποικιλίες κόκκων, τα χημικά λιπάσματα, την μηχανική και την άρδευση. Αλλά το μειονέκτημα είναι μεγαλύτερη περιβαλλοντική ζημιά, συμπεριλαμβανομένης της υποβάθμισης του εδάφους, της αυξημένης χρήσης φυτοφαρμάκων και της ρύπανσης των υδάτων από την απορροή θρεπτικών ουσιών.
Μια άλλη νέα μελέτη παρουσιάζει το είδος της μαζικής περιβαλλοντικής ζημίας που μπορούν να προκαλέσουν οι σύγχρονες γεωργικές πρακτικές μακροπρόθεσμα. Δημοσιεύθηκε στο PNAS τον Αύγουστο, η έκθεση δείχνει ότι η βάση του πλανήτη για γεωργική γη μπορεί ήδη να είναι πιο εύθραυστη από ό, τι συνειδητοποιεί η κοινωνία. Μετά την κατάρτιση αρχείων από όλο τον κόσμο, ο David Montgomery του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σιάτλ κατέληξε στο συμπέρασμα ότι οι συμβατικές μέθοδοι καλλιέργειας με άροτρο επιταχύνουν δραματικά την παγκόσμια διάβρωση του εδάφους. Αυτό συμβαίνει, λέει, με ρυθμούς 10 έως 100 φορές υψηλότερους από τους ρυθμούς με τους οποίους δημιουργείται νέο χώμα.
"Αυτό σημαίνει ότι θα μπορούσαμε να απογυμνώσουμε το έδαφος σε μερικές εκατοντάδες έως δύο χιλιάδες χρόνια", λέει ο Montgomery. «Ο σημερινός ρυθμός διάβρωσης είναι αυτός που θα πρέπει να ανησυχεί τον πολιτισμό τους επόμενους αιώνες, αλλά το πρόβλημα παίζει τόσο αργά είναι δύσκολο για τους ανθρώπους να τυλίξουν τα κεφάλια τους γύρω του».
Για να αντιμετωπίσει το πρόβλημα, Montgomery υποστηρίζει την ευρεία υιοθέτηση της no-till γεωργία. Αυτή η προσέγγιση αποκλείει τη χρήση ενός αρότρου για να μετατρέψει το έδαφος, το οποίο αφήνει το επιφανειακό έδαφος πιο ευαίσθητο στη διάβρωση. Αντ 'αυτού, οι αγρότες ανακατεύουν ελαφρώς τις σοδειές των καλλιεργειών στο φυτικό έδαφος. Αν και η καλλιέργεια χωρίς καλλιέργεια μπορεί να απαιτεί τη χρήση φυτοφαρμάκων και ζιζανιοκτόνων υπό ορισμένες συνθήκες, αυτό θα αντισταθμιστεί μακροπρόθεσμα από μια σειρά πλεονεκτημάτων, λέει ο Montgomery. Η ανεπαρκής καλλιέργεια, αναφέρει, θα μείωνε τη διάβρωση στα ποσοστά που είναι πιο κοντά σε εκείνα της φυσικής παραγωγής εδάφους. Άλλα οφέλη περιλαμβάνουν τη βελτιωμένη γονιμότητα του εδάφους και την αυξημένη αποθήκευση άνθρακα καθώς συσσωρεύονται περισσότερες οργανικές ουσίες στο έδαφος.
Για χρόνια, οι επιστήμονες έχουν γενικά υποθέσει ότι η μαζική διάβρωση του εδάφους από τη γεωργία παίζει σημαντικό ρόλο σε μεταβαλλόμενα επίπεδα άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Ωστόσο, η ακριβής φύση αυτού του συνδέσμου δεν είναι καλά κατανοητή και τα στοιχεία από διάφορες μελέτες είναι ιδιαίτερα αντιφατικά. Μερικές μελέτες έχουν καταλήξει στο συμπέρασμα ότι η παγκόσμια διάβρωση του εδάφους από τη γεωργία απελευθερώνει σημαντικές ποσότητες άνθρακα στην ατμόσφαιρα. άλλοι βρήκαν ένα σημαντικό φαινόμενο "νεροχύτη" άνθρακα.
Μια έκθεση του Οκτώβρη στην Επιστήμη αρνείται και τις δύο αυτές αξιώσεις. Χρησιμοποιώντας μια νέα μέθοδο ανάλυσης, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Kristof Van Oost του Καθολικού Πανεπιστημίου του Leuven στο Βέλγιο διαπίστωσε ότι η παγκόσμια γεωργική διάβρωση του εδάφους έχει ελάχιστη επίδραση στα επίπεδα του ατμοσφαιρικού άνθρακα. Συλλέγει άνθρακα, λένε αυτοί οι ερευνητές, αλλά μόνο ένα κομμάτι, σε ποσότητες κάτω από κάποιες προηγούμενες εκτιμήσεις.
Η Diana Parsell της Εκκλησίας των Falls, Va., Γράφει συχνά σχετικά με τα θέματα της επιστήμης.
