Paper fokuserer på at investere klogt i bæredygtig intensiveringsforskning

Når du beslutter dig for at foretage en stor investering i noget – f.eks. et hus – du stiller sandsynligvis dig selv en række spørgsmål for at vurdere, om det er et smart køb. Vil størrelsen og typen af ​​hus, du har valgt, i en given by eller kvarter, levere langsigtet værdi? Vil det forbedre din livskvalitet? Og, selvfølgelig, retfærdiggør fordelene omkostningerne?

At stille disse spørgsmål er sandsynligvis en intuitiv del af din personlige økonomiske beslutningstagning, en autopilotanalyse du gennemgår, inden du skyder store penge ud. Men overraskende nok, store brugere i landbrugsforskningens verden - organisationer, der allokerer penge til forskere rundt om i landet og verden - har ingen tilsvarende ramme for at træffe finansieringsbeslutninger om forskning og udvikling med fokus på bæredygtig intensivering af landbruget, som University of Nebraska–Lincoln-forskerne Patricio Grassini og Ken Cassman siger, er bredt anerkendt som en af ​​de vigtigste søjler i en fødevaresikker verden.

Derfor, i et papir for nylig offentliggjort i Naturens bæredygtighed , Grassini og Cassman foreslår en firestrenget prioriteringsramme, som finansieringsgivere kan bruge, når de fordeler forskningskroner til landbrugsforskere, der forfølger målet om bæredygtig intensivering. Dette udtryk refererer til stigende udbytte af store fødevareafgrøder på eksisterende landbrugsjord for at undgå at omdanne regnskove og vådområder til afgrødeproduktion, og gør det uden negative effekter på biodiversiteten, vand og jord.

"Det ville være rart, hvis vi investerede i landbrugsforskning med samme beslutningstagning, som når vi bruger penge fra egen lomme, " sagde Grassini, lektor i agronomi og gartneri. "Vi er alle enige om vigtigheden af ​​at producere mad på eksisterende landbrugsjord og bevare naturlige økosystemer, men der er ingen konsensus om, hvordan man kommer dertil, eller hvordan man prioriterer. Dette papir giver en plan for handling."

Husker duoen, som har samarbejdet i mere end et årti, var blandt en gruppe førende forskere med fokus på bæredygtig intensivering, som blev inviteret til at skrive til aprils udgave af Nature Sustainability. Grassini og Cassman er det første hold, der eksplicit adresserer det videnskabelige samfunds manglende evne til at udvikle en effektiv metode til at prioritere forskningsforløb rettet mod bæredygtig intensivering, og at opstille en strategi for at udfylde dette hul.

"Dette er en unik situation, fordi alle er enige om de overordnede mål og forstår, at der ikke er nogen chance for at håndtere klimaændringer, hvis vi ikke holder landbrugsproduktionen til eksisterende landbrugsjord, " sagde Cassman, Robert B. Daugherty Professor emeritus i agronomy. "Det, der er så ironisk, er, at der ikke er nogen dialog i det videnskabelige samfund om, hvad vi bør finansiere i form af forskning."

Manglen på en strategi er problematisk på grund af problemets hastende karakter. I løbet af de næste 30 år, yderligere 2 milliarder mennesker vil slutte sig til det globale middagsbord. Men nutidens løsning på fødevaresikkerhed – som konverterer millioner af hektar jord hvert år til afgrødeproduktion – er ikke svaret, sagde forskerne. Jordomlægning er katastrofalt for miljøet, ofte fjerne regnskove, græssavanne og vådområder, der er kritiske for biodiversitet og kulstoflagring.

Jordrydning udløser frigivelse af jordens kulstoflagre i atmosfæren, gør det til den førende kilde til menneskedrevne drivhusgasemissioner.

"Vi omdanner jord med den hurtigste hastighed i menneskehedens historie på samme tid (at) vi forsøger at reducere drivhusgasemissioner for at reducere klimaændringer, " sagde Cassman. "De er fuldstændig uforenelige."

For at bremse praksis med jordomdannelse, forskerne sagde, at finansieringsorganisationer skal prioritere projekter, der højst sandsynligt vil resultere i bæredygtig intensivering på nationalt og globalt plan. Grassini og Cassman foreslår, at finansiører svarer på fire spørgsmål om foreslåede forskningsindsatser:For det første, hvor lang tid vil det tage? Næste, hvad er sandsynligheden for succes? Tredje, hvor meget vil det koste? Og for det fjerde, hvad er størrelsen af ​​den potentielle effekt, hvis forskningen fører til nye teknologier og landbrugstilgange, som er bredt udbredt?

Brug af denne ramme vil gøre det muligt for agenturer som det amerikanske landbrugsministerium og det amerikanske agentur for international udvikling bedre at prioritere deres investeringer i bæredygtig intensivering, sagde forskerne. Et eksempel er at beslutte, hvilke afgrøder og afgrødesystemer der skal modtage offentlige investeringer i forskning og udvikling inden for et finansieringsprogram med fokus på bæredygtig intensivering. Nogle hævder, at man bør prioritere diversificering af afgrødesystemer ved at dyrke et bredere udvalg af vigtige fødevareafgrøder for at undgå afhængighed af et lille antal afgrøder. Andre hævder, at den største del af finansieringen bør gå til bæredygtig intensivering af de fire afgrøder, der driver størstedelen af ​​jordrydningen:ris, hvede, majs og sojabønner.

Ved at bruge deres foreslåede prioriteringsramme, Grassini og Cassman hævder, at det er mere strategisk at fokusere på øget produktion af ris, hvede, majs og sojabønner, fordi den anden vej - diversificering af afgrødesystemer - ville tage flere årtier og har en lav sandsynlighed for succes, afspejlet af det faktum, at der ikke er blevet introduceret en ny afgrøde i stor skala i de sidste 40 år.

Og uanset hvad der sker på lokalt plan, de sagde, global efterspørgsel efter ris, hvede, majs og sojabønner vil forblive høje, fordi disse afgrøder er nemme at transportere lange afstande, let at tørre og opbevare, og kræver lidt energi at behandle og lave mad. De er også nødvendige for at støtte de store husdyrfodringsoperationer, der leverer kød, mejeri og fisk til verdens hurtigt voksende middelklasse.

Så selvom diversificering af afgrøder og produktion kan give beskedne miljøfordele lokalt, efterspørgslen efter de fire hovedafgrøder vil fortsætte med at stige, fører til jordrydning andre steder.

"Dette er et godt eksempel på behovet for et prioriteringssystem, " sagde Cassman. "Hvis du satser på at diversificere hele det globale system, du vil ikke være i stand til at opnå det inden for den tid, der kræves for løsninger til at imødekomme fødevareefterspørgslen på eksisterende landbrugsjord."

Grassini og Cassman mener, at selvom der er betydelige investeringer i den offentlige og private sektor i specifikke teknologier for at understøtte intensiveringen af ​​de nuværende store afgrøder og afgrødesystemer, deres rammer vil vise, at der er behov for mere forskning for at fusionere disse teknologier i levedygtige produktionssystemer og for at kvantificere deres indvirkning på landmændenes marker, snarere end i små forskningsfelter.

Men for dem, det handler mindre om at vælge vindere og tabere og mere om at anspore deres jævnaldrende i det videnskabelige samfund til at gøre alvor af at prioritere forskning med de højeste chancer for succes. Med den globale befolkning, der forventes at nærme sig 10 milliarder i 2050, der er ingen tid at spilde, de sagde.

"Måden vi prioriterer på har enorme konsekvenser for, hvordan verden vil se ud, " sagde Grassini. "Det, der har manglet, er en erkendelse af behovet for at bevæge sig hurtigt. Vi forsøger at opnå fødevaresikkerhed og bevare biodiversiteten og undgå klimaændringer for vores børn og børnebørn."