Rækker af romainesalat vokser på en lodret gård. (Brandon Wade/AP-billeder for Eden Green)
Globalt omkring en tredjedel af alle drivhusgasemissioner kommer fra landbrug og fødevaresystemer. Fødevaresystemernes kulstofaftryk omfatter alle emissioner fra dyrkning, forarbejdning, transport og affald.
Landbrug er også sårbare over for virkningerne af klimaændringer og som konflikten i Ukraine viser, at fødevaresystemer kan udsættes for geopolitik.
Adskillige teknologier er allerede tilgængelige, som kan hjælpe med at dekarbonisere de komplekse systemer, der forbinder producenter og forbrugere. Disse teknologier kan også gøre vores fødevaresystemer meget mere modstandsdygtige over for globale trusler. Her er fem, som vi synes viser et enormt potentiale.
1. Kulstoffarme og regenerativt landbrug
I dag kommer størstedelen af de drivhusgasemissioner, der er forbundet med vores fødevarer, fra at producere maden og udledes, når jorden pløjes. Dette er vigtigt som uforstyrret jord lagrer kulstof.
Men med nogle relativt små ændringer i forvaltningen kan jord igen blive kulstofdræn. For eksempel plantning af bælgfrugter og foderafgrøder med få års mellemrum, i stedet for blot at dyrke råvarer som hvede eller majs eller så en dækafgrøde om efteråret, hvor markerne ellers ville være nøgne, tillader organisk materiale at opbygge sig og hjælper jord for at absorbere kulstof. Dette hjælper ikke kun med at bremse klimaændringerne, det beskytter også jordbunden mod erosion.
Ideen om, at landmænd blot kan bruge flere afgrødetyper, virker måske ikke teknologisk sofistikeret, men den virker. Og en ny generation af smarte landbrugsværktøjer, som omfatter landbrugsudstyr, der bruger big data og kunstig intelligens, vil snart hjælpe landmænd med at vedtage denne praksis, der producerer mad og fanger kulstof.
Disse smarte landbrugsværktøjer er en del af en bredere digital landbrugsrevolution, også kendt som præcisionslandbrug, som vil give landmændene mulighed for at reducere deres miljøpåvirkning og spore, hvor meget drivhusgas deres marker opfanger, hvilket skaber en kulstofbog, der dokumenterer deres indsats.
2. Smart gødning
Traditionelt kræver det meget fossile brændstoffer til at omdanne kvælstof fra luften til gødning. Derudover er det udfordrende for landmændene at lægge præcis den rigtige mængde gødning på det rigtige sted, på det rigtige tidspunkt, for at afgrøder kan bruge det effektivt.
Gødning er ofte overanvendt, og ikke brugt af afgrøder, ender som forurening, enten som som drivhusgasser or vandforurenende stoffer. Men en ny generation af gødning har til formål at løse disse problemer.
Smart bio-gødning, brug mikroorganismer, der er avlet eller konstrueret til at leve i harmoni med afgrøder og opfanger næringsstoffer fra miljøet og giver dem til afgrøderne uden spild.
Smarte biogødninger, der bruger mikroorganismer til at opfange næringsstofferne fra miljøet, kan undgå de affalds- og forureningsproblemer, der er forbundet med konventionel gødning. (Shutterstock)
3. Præcisionsgæring
Mennesker har brugt mikroorganismer til at omdanne sukker og stivelse til fermenterede produkter som øl, vin og brød siden historiens morgen. Men inden længe vil præcisionsgæring blive brugt til at producere rigtig mange flere produkter.
I årtier er denne teknologi blevet brugt til at skabe det meste af verdens insulin og enzymet osteløbe, der bruges til ostefremstilling. USA tillod for nylig dyrefrit fermenteret mejeriprotein — lavet ved at indsætte mælkeproducerende gener i mikrober — til brug i is, som nu er til salg. Det er kun et spørgsmål om tid før produkter fra præcisionsgæring er blevet almindeligt sted i supermarkeder overalt.
I fremtiden, hvis fermenteringsmikroorganismer fodres med affaldsprodukter (såsom rester af "brugt korn" fra brygning eller affaldsstivelse fra plantebaserede proteiner), kunne landmændene skabe lav-effekt, høj værdi produkter ud af organisk materiale, der ville ellers gå til spilde og nedbrydes til drivhusgasser.
4. Lodret landbrug
Selvom intet slår frisk frugt og grønt, plukket modent og spist med det samme, er den triste virkelighed, at det meste af de friske produkter, der spises i Canada, det nordlige USA og det nordlige Europa, kommer fra industrielle gårde i det sydvestlige USA eller den sydlige halvkugle. Det COXNUMX-aftryk af denne langdistancekølekæde er stor, og kvaliteten af produkterne er ikke altid den bedste.
En ny generation af vertikale gårde har til formål at ændre dette ved at bruge energieffektive LED-lys til at producere året rundt afgrøder tæt på hjemmet. Disse landbrugsfaciliteter med kontrolleret miljø bruger mindre vand og arbejdskraft end konventionelle landbrug og producerer store mængder frisk frugt og grøntsager på små jordlodder.
Hvad mere er, disse faciliteter dukker op overalt Nordamerika og Europa, men især i Singapore og Japan. Mens der stadig er betydelig debat om, hvorvidt den nuværende generation af vertikale gårde er bedre med hensyn til energiforbrug, er de i stigende grad klar til at bruge vedvarende energi til at sikre en kulstofneutral forsyning med friske råvarer året rundt, selv i Canadas nord.
5. Biogas
Gødningen fra husdyranlæg er udfordrende at håndtere, da den kan blive en kilde til vandforurening og drivhusgasemissioner. Men hvis husdyrgødning anbringes i en anaerob digester, er det muligt at fange den naturligt forekommende metan som en grøn naturgas.
Rigtig planlagt kan biogasrådnetanke også omdanne kommunalt organisk affald til vedvarende energi og dermed give landbruget mulighed for at bidrage til en bæredygtig energiportefølje. Det sker allerede på gårde i Ontario, hvor en ny generation af biogasbeholdere hjælper øge landbrugets indkomster og fortrænge fossile brændstoffer.
Køresystemer ændrer sig
Disse teknologier bliver langt mere spændende, når de er forbundet. For eksempel kunne biogassamlere knyttet til husdyrbrug bruges til at skabe den energi, der kræves til at drive gæringsanlæg, der producerer dyrefri mejeriprodukter.
Tilsvarende, hvis plantebaserede proteiner, såsom dem, der kommer fra bælgfrugter som ærter, produceres på gårde ved hjælp af regenerative landbrugsteknikker og forarbejdes lokalt, kan de resterende stivelser bruges til præcisionsgæring. Selvom vi ikke er klar over, at denne proces udføres i stor skala, er den potentielle bæredygtighedsfordel enorm.
Nøglen til at frigøre disse fordele er at udvikle landbrugsfødevarevirksomheder, der er cirkulære fødevaresystemer, så affaldsprodukterne fra et trin bliver værdifulde input i et andet. En kritisk tilføjelse til cirkulære fødevaresystemer vil være kulstofsporing fra mark til bord, hvor fordelene belønnes.
Teknologier til at opnå en COXNUMX-neutral, cirkulær madøkonomi nærmer sig hastigt modenhed. Der vil sandsynligvis kun gå et par år før de fem teknologier beskrevet ovenfor bliver mainstream.
I dag står verden over for en af århundredets største udfordringer: hvordan man ernæringsrigt kan brødføde verdens voksende befolkning, håndtere klimaændringer og ikke ødelægge de økosystemer, som vi alle er afhængige af for livet. Men vi er på randen af at have værktøjerne til at brødføde fremtiden og beskytte planeten.
Om forfatteren
Rene Van Acker, professor og dekan ved Ontario Agricultural College, University of Guelph; Evan Fraser, direktør for Arrell Food Institute og professor i afdelingen for geografi, miljø og geomatik, University of Guelphog Lenore Newman, Canada Research Chair, Food Security and the Environment, University of The Fraser Valley
Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs oprindelige artikel.
Relaterede Bøger:
Den fremtid, vi vælger: Overlevelse af klimakrisen
af Christiana Figueres og Tom Rivett-Carnac
Forfatterne, som spillede nøgleroller i Paris-aftalen om klimaændringer, tilbyder indsigt og strategier til at håndtere klimakrisen, herunder individuel og kollektiv handling.
Klik for mere info eller for at bestille
Den ubeboelige jord: Livet efter opvarmning
af David Wallace-Wells
Denne bog udforsker de potentielle konsekvenser af ukontrollerede klimaændringer, herunder masseudryddelse, mad- og vandknaphed og politisk ustabilitet.
Klik for mere info eller for at bestille
Fremtidsministeriet: En roman
af Kim Stanley Robinson
Denne roman forestiller sig en nær fremtids verden, der kæmper med virkningerne af klimaændringer og tilbyder en vision for, hvordan samfundet kan ændre sig for at håndtere krisen.
Klik for mere info eller for at bestille
Under a White Sky: The Nature of the Future
af Elizabeth Kolbert
Forfatteren udforsker den menneskelige indvirkning på den naturlige verden, herunder klimaændringer, og potentialet for teknologiske løsninger til at løse miljømæssige udfordringer.
Klik for mere info eller for at bestille
Nedtrapning: Den mest omfattende plan, der nogensinde er blevet foreslået til at vende global opvarmning
redigeret af Paul Hawken
Denne bog præsenterer en omfattende plan for håndtering af klimaændringer, herunder løsninger fra en række sektorer som energi, landbrug og transport.
