Barisan selada romaine tumbuh di ladang menegak. (Imej Brandon Wade/AP untuk Eden Green)
Di peringkat global, mengenai satu pertiga daripada semua pelepasan gas rumah hijau datang daripada pertanian dan sistem makanan. Jejak karbon sistem makanan merangkumi semua pelepasan daripada pertumbuhan, pemprosesan, pengangkutan dan sisanya.
Pertanian juga terdedah kepada kesan perubahan iklim dan, sebagai konflik dalam Ukraine menunjukkan, sistem makanan boleh terdedah kepada geopolitik.
Beberapa teknologi sudah tersedia yang boleh membantu menyahkarbon sistem kompleks yang menghubungkan pengeluar dan pengguna. Teknologi ini juga boleh menjadikan sistem makanan kita lebih berdaya tahan terhadap ancaman global. Berikut adalah lima yang kami fikir menunjukkan potensi yang sangat besar.
1. Ladang karbon dan pertanian regeneratif
Hari ini, kebanyakan pelepasan gas rumah hijau yang dikaitkan dengan makanan kita datang daripada menghasilkan makanan, dan dipancarkan apabila tanah dibajak. Ini penting sebagai tanah yang tidak terganggu menyimpan karbon.
Tetapi dengan beberapa perubahan yang agak kecil kepada pengurusan, tanah sekali lagi boleh menjadi sinki karbon. Contohnya, menanam kekacang dan tanaman ternakan setiap beberapa tahun, bukannya hanya menanam komoditi seperti gandum atau jagung, atau menyemai tanaman penutup pada musim luruh, apabila ladang sebaliknya akan kosong, membenarkan bahan organik terkumpul dan membantu tanah untuk menyerap karbon. Ini bukan sahaja membantu melambatkan perubahan iklim, ia juga melindungi tanah daripada hakisan.
Idea bahawa petani hanya boleh menggunakan lebih banyak jenis tanaman mungkin tidak kelihatan canggih dari segi teknologi, tetapi ia berkesan. Dan generasi baru alat pertanian pintar, yang termasuk peralatan pertanian yang menggunakan data besar dan kecerdasan buatan, tidak lama lagi akan membantu petani mengamalkan amalan ini yang menghasilkan makanan dan memerangkap karbon.
Alat pertanian pintar ini adalah sebahagian daripada revolusi pertanian digital yang lebih luas, juga dikenali sebagai pertanian ketepatan, yang akan membolehkan petani mengurangkan kesan alam sekitar mereka dan jejaki berapa banyak gas rumah hijau yang ditangkap oleh ladang mereka, mencipta lejar karbon yang mendokumenkan usaha mereka.
2. Baja pintar
Secara tradisinya, ia memerlukan banyak bahan api fosil untuk menukar nitrogen dari udara kepada baja. Selain itu, ia adalah mencabar bagi petani untuk meletakkan jumlah baja yang tepat di tempat yang betul, pada masa yang sesuai, untuk tanaman menggunakannya dengan cekap.
Baja adalah sering digunakan secara berlebihan, dan tidak digunakan oleh tanaman, berakhir sebagai pencemaran, sama ada sebagai gas rumah hijau or bahan cemar air. Tetapi generasi baru baja bertujuan untuk menyelesaikan masalah ini.
Baja bio pintar, gunakan mikroorganisma yang dibiakkan atau direka bentuk untuk hidup secara harmoni dengan tanaman dan menangkap nutrien daripada persekitaran, membekalkannya kepada tanaman tanpa sisa.
Baja bio pintar yang menggunakan mikro-organisma untuk menangkap nutrien daripada persekitaran boleh mengelakkan masalah sisa dan pencemaran yang berkaitan dengan baja konvensional. (Shutterstock)
3. Penapaian ketepatan
Manusia telah menggunakan mikro-organisma untuk menukar gula dan kanji menjadi produk yang ditapai seperti bir, wain dan roti sejak awal sejarah. Tetapi tidak lama kemudian, penapaian ketepatan akan digunakan untuk menghasilkan lebih banyak produk yang hebat.
Selama beberapa dekad teknologi ini telah digunakan untuk mencipta kebanyakan insulin dunia dan enzim rennet yang digunakan dalam pembuatan keju. Amerika Syarikat baru-baru ini membenarkan protein tenusu yang ditapai tanpa haiwan — dibuat dengan memasukkan gen penghasil susu ke dalam mikrob — untuk digunakan ais krim, yang kini tersedia untuk dijual. Ia hanya menunggu masa sebelum produk daripada penapaian ketepatan menjadi tempat biasa di pasar raya di mana-mana.
Pada masa hadapan, jika mikroorganisma penapaian diberi makan bahan buangan (seperti sisa "bijirin yang dibelanjakan" daripada pembancuhan atau sisa kanji daripada protein berasaskan tumbuhan), petani boleh mencipta produk berimpak rendah dan bernilai tinggi daripada bahan organik yang akan sebaliknya terbuang dan terurai menjadi gas rumah hijau.
4. Pertanian menegak
Walaupun tiada apa-apa yang mengalahkan buah-buahan dan sayur-sayuran segar, dipetik masak dan dimakan serta-merta, realiti yang menyedihkan ialah kebanyakan hasil segar yang dimakan di Kanada, utara Amerika Syarikat dan Eropah utara berasal dari ladang perindustrian di barat daya Amerika Syarikat atau hemisfera selatan. The jejak karbon rantai sejuk jarak jauh ini adalah besar, dan kualiti hasil tidak selalu terbaik.
Generasi baharu ladang menegak bertujuan untuk mengubahnya dengan menggunakan lampu LED cekap tenaga untuk menghasilkan tanaman sepanjang tahun berhampiran dengan rumah. Ini kemudahan pertanian persekitaran terkawal menggunakan kurang air dan buruh berbanding ladang konvensional, dan menghasilkan kuantiti buah-buahan dan sayur-sayuran segar dalam kuantiti yang banyak di atas petak tanah yang kecil.
Lebih-lebih lagi, kemudahan ini bermunculan di mana-mana Amerika Utara dan Eropah, tetapi terutamanya di Singapura dan Jepun. Walaupun masih terdapat perdebatan besar sama ada generasi semasa ladang menegak lebih baik dari segi penggunaan tenaga, mereka semakin bersedia untuk menggunakan tenaga boleh diperbaharui untuk memastikan bekalan hasil segar neutral karbon sepanjang tahun, walaupun dalam Utara Kanada.
5. Biogas
Baja daripada kemudahan ternakan adalah mencabar untuk diurus kerana ia boleh menjadi punca pencemaran air dan pelepasan gas rumah hijau. Namun begitu, jika baja ternakan diletakkan di dalam pencuci anaerobik, adalah mungkin untuk menangkap metana secara semula jadi sebagai a gas asli hijau.
Dirancang dengan betul, pencerna biogas juga boleh menukar sisa organik perbandaran kepada tenaga boleh diperbaharui, sekali gus memberi peluang kepada pertanian untuk menyumbang kepada portfolio tenaga mampan. Ini sudah berlaku di ladang di Ontario, di mana generasi baharu pencerna biogas sedang membantu meningkatkan pendapatan ladang dan menggantikan bahan api fosil.
Sistem pemanduan berubah
Teknologi ini menjadi jauh lebih menarik apabila ia dipautkan. Sebagai contoh, pengumpul biogas yang dipasang pada ladang ternakan boleh digunakan untuk mencipta tenaga yang diperlukan untuk menjalankan kemudahan penapaian yang menghasilkan produk tenusu tanpa haiwan.
Begitu juga, jika protein berasaskan tumbuhan, seperti yang berasal dari tanaman kekacang seperti kacang, dihasilkan di ladang menggunakan teknik pertanian regeneratif dan diproses secara tempatan, sisa kanji boleh digunakan untuk penapaian ketepatan. Walaupun kami tidak menyedari proses ini dilakukan secara berskala, potensi manfaat kemampanan adalah besar.
Kunci untuk membuka kunci faedah ini adalah untuk membangunkan perniagaan agri-makanan yang sistem makanan bulat, supaya bahan buangan dari satu langkah menjadi input yang berharga dalam langkah yang lain. Tambahan penting kepada sistem makanan bulat adalah penjejakan karbon dari medan ke meja, di mana faedahnya diberi ganjaran.
Teknologi untuk mencapai neutral karbon, ekonomi makanan pekeliling semakin cepat menghampiri kematangan. Ia mungkin hanya beberapa tahun sebelum lima tahun teknologi yang diterangkan di atas menjadi arus perdana.
Hari ini, dunia menghadapi salah satu cabaran terbesar abad ini: cara memberi makan kepada penduduk dunia yang semakin meningkat, menangani perubahan iklim dan tidak memusnahkan ekosistem tempat kita semua bergantung hidup. Tetapi kita berada di ambang mempunyai alat untuk memberi makan masa depan dan melindungi planet ini.
Tentang Pengarang
Rene Van Acker, Profesor dan Dekan Kolej Pertanian Ontario, Universiti Guelph; Evan Fraser, Pengarah Institut Makanan Arrell dan Profesor di Jabatan Geografi, Alam Sekitar dan Geomatik, Universiti Guelph, dan Lenore Newman, Pengerusi Penyelidikan Kanada, Keselamatan Makanan dan Alam Sekitar, Universiti Lembah Fraser
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Masa Depan yang Kami Pilih: Menghadapi Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Penulis, yang memainkan peranan penting dalam Perjanjian Paris mengenai perubahan iklim, menawarkan pandangan dan strategi untuk menangani krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Bumi yang Tidak berpenghuni: Kehidupan Selepas Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini meneroka kemungkinan akibat perubahan iklim yang tidak terkawal, termasuk kepupusan besar-besaran, kekurangan makanan dan air, serta ketidakstabilan politik.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kementerian untuk Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia yang hampir akan datang bergelut dengan kesan perubahan iklim dan menawarkan visi bagaimana masyarakat boleh berubah untuk menangani krisis.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis meneroka kesan manusia terhadap alam semula jadi, termasuk perubahan iklim, dan potensi penyelesaian teknologi untuk menangani cabaran alam sekitar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global
disunting oleh Paul Hawken
Buku ini membentangkan pelan komprehensif untuk menangani perubahan iklim, termasuk penyelesaian daripada pelbagai sektor seperti tenaga, pertanian dan pengangkutan.
