Denne grafik viser overlappende landområder, som forskerne brugte til at estimere den effektive befolkning i forhold til landbasen inden for en specificeret radius fra centrum af Chicago. Kredit:Christine Costello/Penn State
Mens bylandbrug kan spille en rolle i at støtte fødevareforsyningskæder for mange store amerikanske byer – og bidrage til fødevarediversitet, bæredygtighed og lokalisering af fødevaresystemer - det er urealistisk at forvente taghaver, samfundsparceller og lignende for at give størstedelen af ernæringen til befolkningen i en storby.
Det er konklusionen fra et team af forskere, der analyserede ernæringsbehovene hos befolkningen i Chicago og beregnede, hvor meget mad der kunne produceres i byen ved at maksimere bylandbruget, og hvor meget afgrødejord der ville være nødvendigt ved siden af byen for at dyrke resten. Undersøgelsen var den første til at evaluere jord, der kræves for at imødekomme fødevareefterspørgslen, mens den tog højde for en række ernæringsmæssige behov i stedet for kun kalorier eller mængder.
"Der er en enorm entusiasme rundt om i landet for lokale fødevaresystemer og bylandbrug, " sagde ledende forsker Christine Costello, adjunkt i landbrugs- og biologisk teknik, Højskole for Landbrugsvidenskab, Penn State. "Vi ønskede at bestemme, hvor meget ernæring bylandbrug virkelig kan bidrage med - for at finde ud af, hvad der er muligt - samt hvor meget jord der kræves for at opfylde befolkningens behov."
Nu, med COVID-19-pandemien, der afslører svagheder i fødevareforsyningskæderne, fokus på lokalisering af fødevaresystemer er blevet skærpet, især i og omkring storbyer. At besvare spørgsmål om, hvor meget mad bylandbrug faktisk kan bidrage med, er vigtigere end nogensinde før, Costello påpegede. For eksempel, en nylig undersøgelse viste, at 30 % af Bostons efterspørgsel efter frugt og grøntsager kunne dækkes i Boston gennem jordbaseret og tagterrasselandbrug.
Med voksende befolkninger og velstand, byernes efterspørgsel efter fødevarer vil stige, hvilket giver betydelige udfordringer for at opnå økonomisk, miljømæssig og social bæredygtighed, Costello bemærkede. På samme tid, flere mennesker bor i bymiljøer. I 2018 i USA 82% af befolkningen boede i byområder, med en forventet stigning til 89 % i 2050.
"Bylandbrug er attraktivt, fordi det bruger jord eller hustage, der ikke i øjeblikket bruges til fødevareproduktion og kan øge levesteder og biodiversitet, forbedre regnvandshåndteringen, og give frugt og grøntsager, resulterer i positive ernæringsmæssige resultater, " sagde Costello. "Men, frugt og grøntsager indeholder ikke tilstrækkelige kalorier, protein eller andre vigtige næringsstoffer, såsom vitamin B12, at støtte hele spektret af menneskelige behov."
Dyrkning i jord på et tag er typisk begrænset uden væsentlig omstrukturering af taget, ofte gør det umuligt, Costello forklarede. Af denne grund, hydroponiske eller vertikale landbrugssystemer kan være at foretrække. Hydroponiske systemer er bedst egnede til at producere bladgrønt, såsom grønkål og salat, og urter.
Dette kort viser fordelingen af afgrøde- og græsarealer inden for omkring 140 miles fra downtown Chicago. Kredit:Christine Costello/Penn State
I undersøgelsen, forskere beregnede den jord, der kræves for at opfylde behovene i Chicago og tilstødende samfund med og uden bylandbrugs fødevareproduktion, som de vurderede på to måder. Man brugte gennemsnitlige udbytter fra by- og konventionelle landbrugsmetoder; den anden brugte optimeringsteknikker til at producere nødvendige næringsstoffer ved at bruge den mindst mulige landbase.
Holdet estimerede Chicagos befolknings samlede behov for næringsstoffer ved hjælp af de daglige næringsstofbehov, som anbefales af det amerikanske landbrugsministeriums Center for Nutrition Policy and Promotion. Otteogtyve næringsstoffer blev overvejet. Fødevarer inkluderet i undersøgelsen blev udvalgt baseret på deres nuværende udbredelse i det amerikanske landbrugssystem og for deres ernæringsmæssige kvaliteter.
Forskerne estimerede mængden af jord, der kræves for hver dyrebaseret råvare ved hjælp af en formel baseret på USDA-anbefalinger og tidligere forskning udført af Costello. Forskerne skabte forbindelser mellem afgrøder og husdyr i en model og brugte nationale opgørelsesdata til at estimere både afgrøde- og græsarealer, der blev brugt for hvert kilogram - omkring 2 pund - af dyrefoder.
Undersøgelsen brugte satellitdata til at definere jordtype tilgængelighed og inkorporerede USDA-data om udbytte for konventionelt dyrkede afgrøder over en 10-årig periode. Jordbaserede bylandbrugsudbyttedata for vækstsæsonerne 2015 og 2016 kom fra Columbia Center for Urban Agriculture, beliggende i Missouri.
Fundene, for nylig udgivet i Miljøvidenskab og -teknologi , antydet, at det ikke er muligt - ved at bruge de fremherskende råvarer og almindelig landbrugsproduktion i byerne i dag - at opfylde Chicagos ernæringsbehov inden for en radius under 400 miles, i betragtning af de tilgængelige dyrknings- og græsarealer, uden at berige fødevarer med D-vitamin og supplere fødevarer med vitamin B12.
Med vitamin D berigelse, en almindelig amerikansk praksis, den nødvendige radius reduceres til 110-140 miles. Med vitamin B12 tilskud, radius blev yderligere reduceret til 40-50 miles. Inddragelsen af bylandbrug reducerede radius med yderligere 6-9 miles og øgede mangfoldigheden af tilgængelige fødevarer.
"Dette arbejde viser behovet for at inkludere en komplet liste over næringsstoffer, når man vurderer gennemførligheden af lokalisering af fødevaresystemer, " Costello sagde. "Nøglenæringsstoffer berigelse eller tilskud kan betydeligt reducere det areal, der kræves for at opfylde en befolknings ernæringsbehov."