Tutkijoiden arvioiden mukaan 80 prosentilla maan maapinta-alasta on nyt ihmisten toiminnan jälkiä tieltä viljelykasveista matkapuhelintorniin.
Tutkimukset osoittavat nykyisten maankäyttökäytäntöjen mukaisesti, että yhteiskunta tarttuu yhä suurempaan osaan planeetan biologisista resursseista ihmisten tarpeiden tyydyttämiseksi. On yhä huolestuneempaa, että siitä johtuvat ympäristönmuutokset voivat vaarantaa vakavasti maan ekosysteemien luonnolliset toiminnot. Tämä voisi vaarantaa heidän pitkän aikavälin kykynsä ylläpitää elämää maapallolla tarjoamalla tärkeitä palveluita, kuten ruoantuotanto, veden ja ilman suodatus, ilmastosääntö, biologisen monimuotoisuuden suojelu, eroosion hallinta ja hiilen varastointi.
"Viime kädessä meidän on kysyttävä, kuinka suurta osaa biosfäärin tuottavuudesta voimme soveltaa ennen planeettajärjestelmien hajoamista", Jonathan Foley ja ryhmä yhteistyökumppaneita varoittavat viime heinäkuussa julkaistuissa julkaisuissa julkaisussa National Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). ).
Wisconsin-Madisonin yliopiston kestävän kehityksen ja globaalin ympäristön keskuksen johtaja Foley käyttää huipputeknisiä tietokonemalleja ja satelliittimittauksia analysoidakseen maankäytön muutosten ja ympäristöolosuhteiden välisiä yhteyksiä ympäri maailmaa. Tämä tutkimus on osoittanut, että maatalous on nykyään hallitseva muoto ihmisen maankäytössä. Noin 35 prosenttia kaikista jäättömistä maista käytetään nykyisin kasvien ja karjan kasvattamiseen. Se on enemmän kuin vain 7 prosenttia vuonna 1700.
Maanmuutoksen fyysinen laajuus ihmisen toiminnan kannalta on kuitenkin vain osa tarinaa. Tällaisen toiminnan intensiivisyydellä on myös suuri merkitys: intensiivisempi maankäyttö kuluttaa yleensä enemmän resursseja.
Yksi parhaimmista kuvista ihmiskunnan kollektiivisista vaikutuksista maan ekosysteemeihin on peräisin uudesta tutkimuksesta, myös heinäkuussa tehdyssä PNAS-tutkimuksessa, jonka on laatinut eurooppalainen tutkijaryhmä. He kokosivat alueellisesti ekspressiivisia karttoja 6, 2 neliökilometrin yksikköinä osoittaen, ei vain minkä tyyppinen paikallinen maankäyttö on vallitsevaa ympäri maailmaa, vaan karkeasti kuinka paljon biomassaenergiaa - tai luonnollista tuottavuutta - erilaiset maankäyttötavat kuluttavat. (Jäljelle jäävä biomassaenergia on käytettävissä biologisten toimintojen tukemiseen kaikilla ekosysteemien kaikilla muilla troofisilla tasoilla tai ravintoverkoilla.)
"Tuloksemme osoittavat, että ihmiset, vain yksi 2 - 20 miljoonasta lajista planeetalla, käyttävät jopa 25 prosenttia kaikista maan ekosysteemeissä käytettävissä olevasta troofisesta energiasta", sanoo johtava kirjailija Helmut Haberl Wienin Klagenfurtin yliopistosta. "Se on melko dramaattinen eriarvoisuus."
Ihmisten maankäyttömallit vaihtelevat suuresti ympäri maailmaa, biofysikaalisten ja sosioekonomisten olosuhteiden vaikutuksesta. Esimerkiksi suurten alueiden Aasiassa ja Saharan eteläpuolisessa Afrikassa toimeentulomaatalous ja pienimuotoiset tilat ovat edelleen tavanomaisia. Mutta yleensä muutos on nykyään tasaista kohti intensiivistä maankäyttöä, jota nostavat elintaso ja väestönkasvu, joka lisää tavaroiden ja palveluiden kysyntää.
Nykyaikainen viljely on hyvä esimerkki. Viimeisen 40 vuoden aikana maailman viljasato on kaksinkertaistunut, vaikka kokonaisviljelyala on kasvanut vain 12 prosenttia. Lisää tuottavuutta viljelymaasta on mahdollista uusien viljalajikkeiden, kemiallisten lannoitteiden, mekanisoinnin ja kastelun avulla. Mutta haittapuoli on suurempi ympäristövahinko, mukaan lukien maaperän huonontuminen, lisääntynyt torjunta-aineiden käyttö ja ravinteiden valumisen aiheuttama vesien pilaantuminen.
Toinen uusi tutkimus kuvaa sellaisia suuria ympäristövahinkoja, joita nykyaikaiset viljelykäytännöt voivat aiheuttaa pitkällä aikavälillä. Elokuussa julkaistu PNAS: ssä, raportti ehdottaa, että maapallon maatalousmaan perusta voi olla jo hauraampi kuin yhteiskunta tajuaa. Kokoeltuaan levyjä ympäri maailmaa David Montgomery Washingtonin yliopistosta Seattlessa päätteli, että perinteiset aurapohjaiset viljelymenetelmät nopeuttavat dramaattisesti maaperän eroosiota. Se tapahtuu, hän sanoo, nopeudella 10-100 kertaa yli nopeuden, jolla uusi maaperä luodaan.
"Tämä tarkoittaa, että voisimme poistaa maanpinnan maanpinnasta muutamassa sadasta pariin tuhanteen vuoteen", Montgomery sanoo. "Nykyinen eroosiovauhti on se, joka pitäisi huolestuttaa sivilisaatiota parin seuraavan vuosisadan ajan, mutta ongelma toistuu niin hitaasti, että ihmisten on vaikea kääriä päätään ympärilleen."
Ongelman ratkaisemiseksi Montgomery kannattaa viljelykasvien laajamittaista käyttöönottoa. Tämä lähestymistapa kieltää auran käytön maaperän kääntämiseksi, mikä jättää pintamaan alttiimmalle eroosiolle; Sen sijaan maanviljelijät murskaavat satoa hieman kevyesti pintamaan. Vaikka viljelykäyttö voi joissakin olosuhteissa vaatia torjunta-aineiden ja rikkakasvien torjunta-aineiden käyttöä, Montgomery sanoo, että pitkällä aikavälillä tämä korvataan useilla eduilla. Hänen mukaansa viljely viljelyllä vähentäisi eroosion määrää, joka on lähempänä luonnollisen maaperän tuotantoa. Muita etuja ovat parantunut maaperän hedelmällisyys ja lisääntynyt hiilen varastointi, koska maaperään kertyy enemmän orgaanisia aineita.
Vuosien ajan tutkijat ovat laajalti olettaneet, että maatalouden massiivisella eroosioilla on merkittävä vaikutus ilmakehän muuttuneisiin hiilipitoisuuksiin. Tämän linkin tarkkaa luonnetta ei kuitenkaan vieläkään ymmärretä hyvin, ja todisteet useista tutkimuksista ovat olleet erittäin ristiriitaisia. Joissakin tutkimuksissa on päätelty, että maatalouden aiheuttama maaperän eroosio vapauttaa ilmakehään huomattavia määriä hiiltä; toiset löysivät huomattavan hiilen "nielu" -vaikutuksen.
Science- lehden lokakuun raportissa kumotaan molemmat väitteet. Uutta analysointimenetelmää käyttämällä Belgian Leuvenin katolisen yliopiston Kristof Van Oostin johtama kansainvälinen tutkijaryhmä havaitsi, että maatalouden maailmanlaajuisella eroosioilla on minimaalinen vaikutus ilmakehän hiilipitoisuuksiin. Nämä vangitsevat hiilen, nämä tutkijat sanovat, mutta vain fragmentti, määränä, joka on selvästi pienempi kuin jotkut aiemmat arviot.
Diana Parsell, Falls Church, Va, kirjoittaa usein tieteen aiheista.
