แถวผักกาดโรเมนเติบโตในฟาร์มแนวตั้ง (รูปภาพ Brandon Wade / AP สำหรับ Eden Green)

ทั่วโลกเกี่ยวกับ หนึ่งในสามของการปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั้งหมด มาจากระบบการเกษตรและอาหาร รอยเท้าคาร์บอนของระบบอาหารรวมถึงการปล่อยมลพิษทั้งหมดจากการเติบโต การแปรรูป การขนส่งและของเสีย

เกษตรกรรมก็เช่นกัน เสี่ยงต่อผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และเป็นความขัดแย้งใน ประเทศยูเครน แสดงให้เห็นว่าระบบอาหารสามารถสัมผัสกับภูมิรัฐศาสตร์ได้

มีเทคโนโลยีหลายอย่างที่สามารถช่วยแยกคาร์บอนออกจากระบบที่ซับซ้อนซึ่งเชื่อมโยงผู้ผลิตและผู้บริโภค เทคโนโลยีเหล่านี้ยังสามารถทำให้ระบบอาหารของเรามีความยืดหยุ่นมากขึ้นต่อภัยคุกคามทั่วโลก ต่อไปนี้คือ XNUMX ข้อที่เราคิดว่าแสดงศักยภาพมหาศาล

1. ฟาร์มคาร์บอนและเกษตรกรรมเชิงปฏิรูป

ทุกวันนี้ การปล่อยก๊าซเรือนกระจกส่วนใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับอาหารของเรามาจากการผลิตอาหาร และปล่อยออกมาเมื่อมีการไถดิน นี่เป็นสิ่งสำคัญเช่น ดินที่ไม่ถูกรบกวนจะกักเก็บคาร์บอน.

แต่ด้วยการเปลี่ยนแปลงการจัดการเพียงเล็กน้อย ดินก็จะกลายเป็นแหล่งกักเก็บคาร์บอนอีกครั้ง เช่น การปลูกพืชตระกูลถั่วและ พืชอาหารสัตว์ ทุกๆ สองสามปี แทนที่จะปลูกแต่สินค้าโภคภัณฑ์ เช่น ข้าวสาลีหรือข้าวโพด หรือการหว่านพืชคลุมดินในฤดูใบไม้ร่วง เมื่อทุ่งโล่งเป็นอย่างอื่น ปล่อยให้อินทรียวัตถุสร้างขึ้นและช่วยให้ ดินดูดซับคาร์บอน. สิ่งนี้ไม่เพียงช่วยให้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศช้าลงเท่านั้น แต่ยังช่วยปกป้องดินจากการกัดเซาะ

แนวคิดที่ว่าเกษตรกรสามารถใช้พืชผลประเภทอื่นได้อาจดูไม่ซับซ้อนทางเทคโนโลยี แต่ก็ใช้ได้ผล และคนรุ่นใหม่ของ เครื่องมือทำฟาร์มอัจฉริยะซึ่งรวมถึงอุปกรณ์ทำฟาร์มที่ใช้ข้อมูลขนาดใหญ่และปัญญาประดิษฐ์ เร็วๆ นี้จะช่วยให้เกษตรกรนำแนวทางปฏิบัติเหล่านี้ไปใช้ในการผลิตอาหารและดักจับคาร์บอน

เครื่องมือทำฟาร์มอัจฉริยะเหล่านี้เป็นส่วนหนึ่งของการปฏิวัติทางการเกษตรแบบดิจิทัลในวงกว้าง หรือที่เรียกว่าการทำฟาร์มที่แม่นยำซึ่งจะ ให้เกษตรกรลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และติดตามปริมาณก๊าซเรือนกระจกที่ทุ่งของพวกเขาจับได้ สร้างบัญชีแยกประเภทคาร์บอนที่บันทึกความพยายามของพวกเขา

2. ปุ๋ยอัจฉริยะ

ตามเนื้อผ้ามันจะใช้เวลามากของ เชื้อเพลิงฟอสซิลเพื่อเปลี่ยนไนโตรเจนจากอากาศให้เป็นปุ๋ย. นอกจากนี้ มันคือ ท้าทายให้เกษตรกรใส่ปุ๋ยให้ถูกที่ในเวลาที่เหมาะสม เพื่อให้พืชผลได้ใช้อย่างมีประสิทธิภาพ

ปุ๋ยคือ มักใช้มากเกินไปและไม่ใช้พืชผล กลายเป็นมลพิษ ไม่ว่าจะเป็นเช่น ก๊าซเรือนกระจก or สารปนเปื้อนในน้ำ. แต่ปุ๋ยรุ่นใหม่มีเป้าหมายเพื่อแก้ไขปัญหาเหล่านี้

ปุ๋ยชีวภาพอัจฉริยะ ใช้ จุลินทรีย์ที่เพาะพันธุ์หรือออกแบบให้อยู่ร่วมกับพืชผล และดักจับสารอาหารจากสิ่งแวดล้อมให้แก่พืชผลโดยไม่เสียเปล่า

 ปุ๋ยชีวภาพอัจฉริยะที่ใช้จุลินทรีย์จับสารอาหารจากสิ่งแวดล้อมสามารถหลีกเลี่ยงของเสียและปัญหามลพิษที่เกี่ยวข้องกับปุ๋ยทั่วไป (Shutterstock)

3. การหมักที่แม่นยำ

มนุษย์ได้ใช้จุลินทรีย์เพื่อเปลี่ยนน้ำตาลและแป้งเป็นผลิตภัณฑ์หมัก เช่น เบียร์ ไวน์ และขนมปังตั้งแต่เริ่มต้นของประวัติศาสตร์ แต่อีกไม่นาน การหมักที่แม่นยำจะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตผลิตภัณฑ์อีกมากมาย

เป็นเวลาหลายทศวรรษที่เทคโนโลยีนี้ถูกใช้เพื่อสร้างอินซูลินส่วนใหญ่ของโลกและเอ็นไซม์ rennet ที่ใช้ในการผลิตชีส สหรัฐอเมริกาเพิ่งได้รับอนุญาต โปรตีนจากนมหมักปราศจากสัตว์ — ทำโดยการใส่ยีนที่ผลิตน้ำนมเข้าไปในจุลินทรีย์ — เพื่อนำไปใช้ใน ไอศครีมซึ่งตอนนี้มีจำหน่ายแล้ว เป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่ผลิตภัณฑ์จาก การหมักที่แม่นยำกลายเป็นเรื่องธรรมดาในซูเปอร์มาร์เก็ตทุกที่.

ในอนาคต หากจุลินทรีย์หมักเป็นอาหารของเสีย (เช่น "เมล็ดพืชที่ใช้แล้ว" ที่เหลือจากการต้มเบียร์หรือเศษแป้งจากโปรตีนจากพืช) เกษตรกรสามารถสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีผลกระทบต่ำและมีมูลค่าสูงจากวัสดุอินทรีย์ที่จะ มิฉะนั้นจะสูญเปล่าและย่อยสลายเป็นก๊าซเรือนกระจก

4. การทำฟาร์มแนวตั้ง

แม้ว่าจะไม่มีอะไรดีไปกว่าผักและผลไม้สด เมื่อสุกแล้วรับประทานได้ทันที แต่ความจริงที่น่าเศร้าก็คือ ผลิตภัณฑ์สดส่วนใหญ่ที่รับประทานในแคนาดา สหรัฐอเมริกาตอนเหนือ และยุโรปตอนเหนือมาจากฟาร์มอุตสาหกรรมทางตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกาหรือซีกโลกใต้ ดิ รอยเท้าคาร์บอนของห่วงโซ่ความเย็นระยะไกลนี้ มีขนาดใหญ่และคุณภาพของผลผลิตไม่ได้ดีที่สุดเสมอไป

ฟาร์มแนวตั้งยุคใหม่มีเป้าหมายที่จะเปลี่ยนแปลงสิ่งนี้โดยใช้ไฟ LED ที่ประหยัดพลังงานเพื่อผลิตพืชผลตลอดทั้งปีใกล้บ้าน เหล่านี้ สิ่งอำนวยความสะดวกทางการเกษตรที่มีการควบคุมสิ่งแวดล้อม ใช้น้ำและแรงงานน้อยกว่าฟาร์มทั่วไป และผลิตผักและผลไม้สดในปริมาณมากบนที่ดินขนาดเล็ก

ยิ่งไปกว่านั้น สิ่งอำนวยความสะดวกเหล่านี้ก็ผุดขึ้นไปทั่ว อเมริกาเหนือ และยุโรปโดยเฉพาะในสิงคโปร์และ ประเทศญี่ปุ่น. ในขณะที่ยังคงมีการถกเถียงกันอย่างมากว่าฟาร์มแนวตั้งรุ่นปัจจุบันเป็นอย่างไรบ้าง ดีขึ้นในแง่ของการใช้พลังงานพวกเขามีความพร้อมมากขึ้นที่จะใช้พลังงานหมุนเวียนเพื่อให้แน่ใจว่ามีการจัดหาผลิตผลสดที่ปราศจากคาร์บอนตลอดทั้งปีแม้ใน ทางเหนือของแคนาดา.

5. ก๊าซชีวภาพ

มูลสัตว์จากโรงเลี้ยงปศุสัตว์เป็นสิ่งที่ท้าทายในการจัดการเนื่องจากสามารถกลายเป็นแหล่งมลพิษทางน้ำและการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ อย่างไรก็ตาม หากใส่มูลสัตว์ลงใน บ่อหมักแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นไปได้ที่จะจับก๊าซมีเทนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติเป็น a ก๊าซธรรมชาติสีเขียว.

เครื่องย่อยก๊าซชีวภาพที่มีการวางแผนอย่างถูกต้องยังสามารถเปลี่ยนขยะอินทรีย์ในเขตเทศบาลให้เป็นพลังงานหมุนเวียน ซึ่งจะทำให้การเกษตรมีโอกาสที่จะมีส่วนสนับสนุนพอร์ตโฟลิโอพลังงานที่ยั่งยืน สิ่งนี้เกิดขึ้นแล้วในฟาร์มในออนแทรีโอ ซึ่งเครื่องย่อยก๊าซชีวภาพรุ่นใหม่กำลังช่วยเหลืออยู่ เพิ่มรายได้เกษตรกรและแทนที่เชื้อเพลิงฟอสซิล.

ระบบขับเคลื่อนเปลี่ยน

เทคโนโลยีเหล่านี้น่าตื่นเต้นมากขึ้นเมื่อเชื่อมโยงกัน ตัวอย่างเช่น นักสะสมก๊าซชีวภาพที่ติดอยู่กับฟาร์มปศุสัตว์สามารถใช้เพื่อสร้างพลังงานที่จำเป็นต่อการใช้โรงหมักเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์นมที่ปราศจากสัตว์

ในทำนองเดียวกัน หากโปรตีนจากพืช เช่น โปรตีนที่มาจากพืชตระกูลถั่ว เช่น ถั่ว ถูกผลิตขึ้นในฟาร์มโดยใช้เทคนิคทางการเกษตรแบบปฏิรูปและแปรรูปในท้องถิ่น แป้งที่เหลือก็สามารถนำมาใช้สำหรับการหมักที่แม่นยำได้ แม้ว่าเราจะไม่ทราบถึงกระบวนการนี้ในวงกว้าง แต่ก็อาจเกิดประโยชน์ด้านความยั่งยืนอย่างมหาศาล

กุญแจสำคัญในการไขผลประโยชน์เหล่านี้คือการพัฒนาธุรกิจอาหารทางการเกษตรที่ ระบบอาหารหมุนเวียนเพื่อให้ของเสียจากขั้นตอนหนึ่งกลายเป็นปัจจัยสำคัญในอีกขั้นตอนหนึ่ง สิ่งที่สำคัญยิ่งสำหรับระบบอาหารหมุนเวียนคือการติดตามคาร์บอนจากแหล่งหนึ่งไปอีกที่หนึ่ง ซึ่งผลประโยชน์จะได้รับรางวัล

เทคโนโลยีเพื่อให้บรรลุคาร์บอนเป็นกลาง เศรษฐกิจอาหารหมุนเวียน กำลังใกล้บรรลุนิติภาวะอย่างรวดเร็ว เป็นไปได้เพียงไม่กี่ปีก่อนห้า เทคโนโลยีที่อธิบายข้างต้นกลายเป็นกระแสหลัก.

ทุกวันนี้ โลกกำลังเผชิญกับความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดอย่างหนึ่งของศตวรรษ นั่นคือ การให้อาหารแก่ประชากรโลกที่กำลังเติบโตอย่างมีคุณค่าทางโภชนาการ จัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และไม่ทำลายระบบนิเวศที่เราทุกคนพึ่งพาอาศัยไปตลอดชีวิต แต่เรากำลังจะมีเครื่องมือในการเลี้ยงดูอนาคตและปกป้องโลก

เกี่ยวกับผู้เขียน

เรเน่ ฟาน แอคเกอร์, ศาสตราจารย์และคณบดีวิทยาลัยเกษตรออนแทรีโอ, มหาวิทยาลัย Guelph; อีวาน เฟรเซอร์, ผู้อำนวยการสถาบันอาหาร Arrell และศาสตราจารย์ภาควิชาภูมิศาสตร์ สิ่งแวดล้อม และธรณีศาสตร์ มหาวิทยาลัย Guelphและ เลนอร์ นิวแมน, ประธานวิจัยแคนาดา ฝ่ายความมั่นคงด้านอาหารและสิ่งแวดล้อม มหาวิทยาลัยแห่งหุบเขาเฟรเซอร์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

อนาคตที่เราเลือก: เอาชีวิตรอดจากวิกฤติสภาพภูมิอากาศ

โดย Christiana Figueres และ Tom Rivett-Carnac

ผู้เขียนซึ่งมีบทบาทสำคัญในข้อตกลงปารีสว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกและกลยุทธ์สำหรับการจัดการวิกฤตสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการดำเนินการส่วนบุคคลและส่วนรวม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

โลกที่ไม่มีใครอยู่: ชีวิตหลังความร้อน

โดย David Wallace-Wells

หนังสือเล่มนี้สำรวจผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ไม่ถูกตรวจสอบ ซึ่งรวมถึงการสูญพันธุ์ครั้งใหญ่ การขาดแคลนอาหารและน้ำ และความไม่มั่นคงทางการเมือง

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

กระทรวงเพื่ออนาคต: นวนิยาย

โดย Kim Stanley Robinson

นวนิยายเรื่องนี้จินตนาการถึงโลกในอนาคตอันใกล้ที่ต้องต่อสู้กับผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และนำเสนอวิสัยทัศน์ว่าสังคมจะเปลี่ยนแปลงอย่างไรเพื่อรับมือกับวิกฤต

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

ภายใต้ท้องฟ้าสีขาว: ธรรมชาติแห่งอนาคต

โดย Elizabeth Kolbert

ผู้เขียนสำรวจผลกระทบที่มนุษย์มีต่อโลกธรรมชาติ รวมถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และศักยภาพในการแก้ปัญหาทางเทคโนโลยีเพื่อจัดการกับความท้าทายด้านสิ่งแวดล้อม

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ

การเบิกถอน: แผนที่ครอบคลุมมากที่สุดที่เคยเสนอเพื่อย้อนกลับภาวะโลกร้อน

เรียบเรียงโดย พอล ฮอว์เกน

หนังสือเล่มนี้นำเสนอแผนที่ครอบคลุมสำหรับการจัดการกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ รวมถึงการแก้ปัญหาจากหลากหลายภาคส่วน เช่น พลังงาน เกษตรกรรม และการขนส่ง

คลิกเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติมหรือสั่งซื้อ