Forskere foreslår klimasmart ørkenmadsproduktionsmodel til jord og menneskers sundhed

Da National Weather Service advarer om, at en hedebølge, der spreder sig over det sydvestlige USA, er af en "sjælden størrelse, farlig og dødelig, "et team af forskere, ledet af University of Arizona, har skabt en ny vision med det formål at reducere klimaforstyrrelser til fødevaresikkerheden, menneskers sundhed og landdistrikterne.

I en ny artikel offentliggjort i tidsskriftet Planter, Mennesker, Planet , 14 forskere fra det amerikanske sydvest og Mexico præsenterer en model for landbrug i tørre landskaber, der er designet til at gavne landets sundhed, reducere sygdomsrisici og genoprette økonomisk velvære for ørkensamfund.

Forskerne foreslår omstrukturering af ørkenfødeproduktion fra bunden, ved at vælge vilde madafgrøder, der allerede er tilpasset ekstreme forhold. Fødevareafgrøderne i ørkenen ville være ledsaget eller "sammenflettet" i designs, der ikke kun reducerer varmestress i planterne, men blandt de gårdarbejdere, der også plejer dem.

Forskernes artikel, med titlen "En aridamerikansk model for landbrug i et varmere, vand knappe verden, "opfordrer til et dramatisk paradigmeskift for at flytte ørkenfødeproduktionen væk fra vandforbrugende, varmeintolerante etårige afgrødeplanter.

Konventionelt landbrug forsøger at omforme jord- og vandressourcer for at beskytte enkelte afgrøder, der vokser i ensartede bevoksninger, mod varme og tørke - en strategi, der bliver stadig dyrere og uholdbar under hurtigt skiftende klima- og jordforhold, siger forskerne. I stedet, de foreslår, at landmænd i tørre landskaber vælger afgrøder fra vilde, modstandsdygtige indfødte arter, der allerede er tilpasset tørhed.

"Ørkenplanter har udviklet et bemærkelsesværdigt antal strategier til at klare varme, tørke, uforudsigelig nedbør og dårlig jord, "sagde Erin Riordan, en forskningsassistent i UArizona og hovedforskeren, der koordinerer det binationale forskerhold forankret ved University of Arizona's Desert Laboratory på Tumamoc Hill.

Sådanne stressende agronomiske forhold forventes at dominere over halvdelen af ​​verdens jordoverflade i det kommende århundrede, Sagde Riordan.

For at skabe deres model, det tværfaglige team af økologer, antropologer, etnobotanister, restaureringsøkologer og folkesundhedspersonale giftede sig med elementer af højteknologisk energi- og vandhøstningsløsninger med den traditionelle økologiske viden fra ørkenfodermaskiner fra de tørre områder i Nordamerika, kendt som "Aridamerica".

"Vi ser dagens ørkener ikke som ødemarker, men som laboratorier for landbrugets fremtid, "sagde Gary Paul Nabhan, hovedmedforfatter af undersøgelsen og en forsknings-samfundsforsker i universitetets sydvestlige center. Nabhan er en MacArthur-prisvindende agroøkolog og Endowed Chair in Food and Water Security i UArizona.

Ved at kombinere gamle og banebrydende strategier til håndtering af stigende temperaturer, vandmangel og sygdomme forværret af varmestress, de lærde håber at gøre fødevareproduktionen mindre skræmmende, farligt og dødeligt for fremtidige ørkenboere.

Den nye model samlokaliserer produktion af vedvarende energi, høst af regnvand og opdyrkning af fødevarer af hårdføre stauder i de samme rum. Placeringen af ​​flere lavvoksende fødevarer under træer som mesquite og fotovoltaiske paneler muliggør delvis skygge, jordfugtighedsbevaring, jordmikrospredning og kulstofbinding til gavn for planterne.

Ved at stole på varme- og tørketilpassede fødevarer som agaves, kaktus- og kvælstoffixerende bælgplanter, disse forskellige systemer kan give pålidelige udbytter af nærende fødevarer med minimal kunstvanding i lyset af klimausikkerhed.

"Kaktuser og agaves har fungeret i mange traditionelle kulturer i Aridamerica som en form for forsikring mod miljømæssige vagarier og årlige afgrødefejl, "sagde Exequiel Ezcurra, en økologi professor ved University of California globalt kendt for både sin ørkenforskning og bevarelse af biodiversitet.

Fordelene ved at forbruge ørkenplanter

Ørkenfødeplanter gavner ikke kun landets sundhed, men menneskers sundhed. I modsætning til majs, sorghum og sukkerrør, der producerer simple sukkerarter, der forværrer fedme og voksen diabetes, flerårige ørkenafgrøder tilbyder flere midler til at forhindre disse sygdomme, siger forskerne.

Undersøgelsen fremhæver 17 kategorier af ørkenplanter, der kan reducere blodsukkerniveauet og give en mangfoldighed af antioxidanter, der hjælper med at afbøde mennesker fra de negative konsekvenser af kroniske sygdomme, der forværres af varmestress.

Forfatterne foreslår offentlige investeringer i at producere kemoforebyggende fødevarer og medicin for at håndtere sundhedsrisici på forhånd frem for at investere de fleste sundhedsydelser i dyre hospitalsindlæggelser ved livets slutning.

Vandeffektive sukkulenter og kvælstoffiksende træbælgfrugter kan tage fem til 12 år at producere deres første ernæringshøst. Alligevel, de kan producere mere spiselig biomasse over et årti med langt mindre vand end det, der bruges af konventionelle enårige afgrøder, mens der opsamles kulstof i jorden for at afbøde klimaforandringer, Sagde Nabhan.

"Vi kalder sådanne støt producerende tørre dyrkningssystemer for langsomt landbrug, 'fordi de er som ørkenskildpadderne, der i sidste ende vil vinde løbet, "sagde han." De kræver få andre input end patientkapital og innovative landmænd for at genskabe fødevareproduktionspotentiale til marginale arealer, der er saltet, komprimeret eller udtømt af deres mikrobielle mangfoldighed. "

I storbyen Tucson, hvor meget af forskerholdets arbejde har fundet sted i løbet af fire årtier, mere end 120 nye mad- og drikkevarer i ørkenen er opstået fra 40 startende mikrovirksomheder. De fleste af disse "langsomme fødevarer og drikkevarer" er dukket op på markedet, siden Tucson blev udpeget som den første UNESCO -by for gastronomi i USA for seks år siden.

Forskerne siger, at timingen af ​​deres arbejde er kritisk. Med accelererende klimaændringer og den igangværende pandemi, de advarer om, at fødevaresikkerheden i tørre regioner vil forværres dramatisk i løbet af de kommende årtier, medmindre der lægges nye strategier.

Pilotprojekter for at teste forskernes model er i gang i både USA og Mexico. Den agrivoltaiske komponent i denne undersøgelse, hvor flerårige afgrøder dyrkes under solpaneler, bliver testet på universitetets Biosphere 2 -facilitet og på tre offentlige skoler i det sydlige Arizona.

Ud over, Nabhan har arbejdet med Comcaac (Seri People) landsbyen Desemboque i Sonora, Mexico, at plante flerårige ørkenplanter under nye solcelleanlæg. Elementer af forskernes model er allerede i brug af nogle fødevareproducenter, herunder Via Organica Farm i Guanajuato, Mexico, hvor mesquite, agave og kaktusser er indskåret til mad, drikke og kulstofbinding.