Forskning skitserer de indbyrdes forbundne fordele ved bylandbrug

Fra en ledig grund i et ødelagt kvarter udspringer pænt kæmmede rækker af planter sat ind af naboerne. De passer omhyggeligt på dette lille stykke jord, og blandt de triste bygninger spirer en plet grønt. At dyrke jorden kan have startet som en måde at forene et kvarter på; at give stedet stolthed, eller det kan være et lokalt gymnasiums projekt at undervise i landforvaltning.

Fænomenet med bylandbrug er vokset gennem årene af mange årsager, hver specifik for den jord eller tag, den dækker. Selvom de fleste af fordelene ved disse bestræbelser synes at være begrænsede og meget lokale, når de tages samlet, er der en betydelig miljøpåvirkning, der følger af dem.

Nu har et team af forskere ledet af Arizona State University og Google vurderet værdien af ​​urbant landbrug og kvantificeret dets fordele på globalt plan. De rapporterer deres resultater i "A Global Geospatial Ecosystems Services Estimate of Urban Agriculture, " i det aktuelle nummer af Jordens Fremtid .

"For første gang, vi har en datadrevet tilgang, der kvantificerer økosystemets fordele ved bylandbrug, " sagde Matei Georgescu, en ASU-lektor i geografiske videnskaber og byplanlægning og tilsvarende forfatter til papiret. "Vores estimater af økosystemtjenester viser potentiale for millioner af tons fødevareproduktion, tusindvis af tons nitrogenbinding, milliarder af kilowatt-timers energibesparelser og milliarder af kubikmeter undgået stormafstrømning fra landbruget i byområder."

Forskerne analyserede den globale befolkning, by, meteorologisk, terræn, og Food and Agricultural Organisation (FAO) datasæt i Google Earth Engine for at komme til deres globale estimater. De samlede dem derefter efter land.

Samlet set, forskerne anslog den årlige værdi af fire økosystemtjenester leveret af eksisterende vegetation i byområder til at være i størrelsesordenen $33 milliarder. I dette scenarie, de forventede en årlig fødevareproduktion på 100 til 180 millioner tons, energibesparelser på 14 til 15 milliarder kilowatttimer (isoleringsegenskaber leveret af jord på tage), nitrogenbinding mellem 100, 000 til 170, 000 tons og undgik stormafstrømning på 45 til 57 milliarder kubikmeter årligt.

Med intens implementering af bylandbrug, forskerne vurderer, at den samlede årlige værdi af bylandbrug kan være så meget som $80 til $160 milliarder. Vigtigt, bylandbrug kan være med til at brødføde en verden, der kan stå over for fremtidige udfordringer inden for industrielt landbrug som følge af klimaændringer.

"Vi har vidst, at der er fordele ved at have disse små jordlodder i vores byer, men vi fandt ud af, at fordelene rækker langt ud over at have frisk mad i hænderne på dem, der vil indtage det, " forklarede hovedforfatter Nicholas Clinton fra Google, Inc.

"Ved at integrere på tværs af elementer, der omfatter mad-energi-vand-forbindelsen, vores arbejde kendetegner økosystemtjenesters heterogene karakter. Det er en benchmark-vurdering på global skala, " tilføjede Georgescu, som også er seniorforsker ved Julie Ann Wrigley Global Institute of Sustainability ved ASU.

Ud over Georgescu og Clinton, medforfattere til papiret er Albie Miles fra University of Hawaii; Peng Gong fra Tsinghua University, Beijing; ASU kandidatstuderende Michelle Stuhlmacher, Nazli Uludere og Melissa Wagner; og Chris Herwig fra Google.

Bylandbrugets fulde effekt

"Den mest åbenlyse fordel ved bylandbrug er, at det forbedrer adgangen til sunde fødevarer, " sagde medforfatter Michelle Stuhlmacher. "Ud over at overveje udbytte, vores analyse evaluerer de potentielle økosystemtjenester - såsom urban nitrogenfiksering, bestøvning, biologisk bekæmpelse af skadedyr, kontrol med skadelig afstrømning af regnvand og energibesparelse - som er resultatet af bylandbrug."

Arbejdet, siger forskerne, giver mere end en redegørelse for effekten af ​​bylandbrug i ét scenarie. Det kan bruges som et værktøj til fremtidige vurderinger af det skiftende urbane landbrugslandskab for bedre at forstå afvejninger mellem bydesignstrategier.

"Værdien af ​​denne tilgang til det globale samfund - forskning, statslige organisationer, politiske grupper - er, at det giver lokale interessenter en kvantitativ ramme, som de selv kan bruge. For eksempel, de kan vurdere lokale implikationer af forskellige scenarier for udbredelse af bylandbrug baseret på nuværende eller forventede byudstrækning, nuværende eller projekterede bygningshøjde og facader, forskellige udbytter, etc., som alle er specifikke for det pågældende sted, " forklarede Clinton.

"De globale estimater, som vi giver, er nyttige, fordi de giver et benchmark for andre forskere, men de samfundsmæssige fordele rækker langt ud over det på grund af implementeringen af ​​Googles Earth Engine-platform, " tilføjede Georgescu. "Enhver på planeten, der ønsker at vide, om og hvor meget bylandbrug kan levere til deres lokalitet, kan nu gøre det ved at bruge åbne data og kode, der følger med papiret."

Ser vi på fremtiden for bylandbrug, Clinton sagde, at de lande, der har de fleste incitamenter til at opmuntre det, deler to primære egenskaber - tilstrækkeligt byområde, og en national-skala blanding af afgrøder, der egner sig til bydyrkning.

"Relativt tempereret, udviklede lande eller udviklingslande med den rette blanding af afgrøder forventes at have de største incitamenter til bylandbrug, "sagde han." Disse vil omfatte Kina, Japan, Tyskland og USA."

At se hele billedet

"Analyse af sammenhængen mellem mad og energi efterlader nogle gange det indtryk, at fordelene er koncentreret ét sted og omkostningerne et andet, sagde Tom Torgersen, programdirektør for National Science Foundations (NSF) Water, Bæredygtighed og klimaprogram, som understøttede forskningen. "Men det er ikke altid tilfældet. Bylandbrug, for eksempel, er en underudviklet industri, der kunne producere fødevarer, sekvestre urban nitrogen, generere energibesparelser, hjælpe med at moderere byklimaet og reducere afstrømning af regnvand, samt give mere nærende fødevarer."