Verde e cresci
Una popolazione umana in crescita, sempre più ricca e urbana, sta spingendo la domanda di più cibo coltivato in modo più sostenibile. Questo numero presenta una serie di articoli che evidenziano come l’intensificazione della produzione sui terreni agricoli esistenti e con un minor numero di input sia una sfida ambiziosa e affamata di dati.
Non è facile essere verdi, soprattutto con sempre più bocche da sfamare. Dalla Rivoluzione verde degli anni ’60, l’agricoltura ha avuto un successo stravagante, nutrendo più persone a livello globale di quanto si pensasse possibile, ma a un costo insostenibile per gli ecosistemi della Terra, la biodiversità, l’acqua e il clima. A partire dagli anni ’60, l’adozione di varietà di colture ad alto rendimento e l’ampio uso di fertilizzanti e pesticidi artificiali ha aumentato notevolmente la produzione, soprattutto nelle regioni in via di sviluppo. Man mano che le popolazioni in crescita si fondono nelle città, l’aumento dei redditi e il cambiamento dei gusti stanno peggiorando l’impatto della crescente domanda di carne, che richiede massicci apporti di energia, nutrienti e acqua, e che richiede più terra. La duplice realtà di popolazioni sempre più ricche e in crescita e il peggioramento degli impatti ambientali hanno stimolato l’interesse per una “intensificazione sostenibile”.
L’intensificazione sostenibile (SI) si riferisce ad un aumento dei rendimenti sui terreni esistenti che utilizzano meno input dannosi e con un impatto minore. Diversi metodi e approcci possono contribuire, dalla conservazione del suolo e altre tecniche di gestione tradizionali all’uso ad alta tecnologia di droni e dati per indirizzare i fertilizzanti e i pesticidi. Questo numero include un Focus on Sustainable Intensification, che riunisce articoli che affrontano diversi aspetti di questa sfida.
In una prospettiva, Cassman e Grassini evidenziano le recenti tendenze, picchi dei prezzi dei cereali, aumento della resa dei plateauing sui terreni esistenti e conversione delle terre selvagge in aziende agricole, per motivare a considerare l’SI a livello globale. Il periodo di tempo per agire è breve, data la crescita demografica prevista, che dà priorità all’intensificazione della produzione nelle regioni in via di sviluppo del “granaio”. Come possiamo aumentare le rese aumentando l’efficienza dell’uso di acqua e nutrienti e riducendo l’erosione del suolo e le emissioni di gas serra? Al di là dei miglioramenti genetici, che possono richiedere più tempo, Cassman e Grassini discutono di espandere la ricerca sui sistemi di produzione nei campi di lavoro, di formare cooperative di dati degli agricoltori e di monitorare le prestazioni ambientali a scale ecologicamente rilevanti, come quelle dei bacini idrografici.
La fusione dell’agronomia con l’informatica è la ricerca di frontiera dell’agricoltura digitale, che utilizza tecnologie geospaziali, sensori e algoritmi per individuare cosa coltivare dove e come. In un commento, Basso e Antle concordano sul fatto che i miglioramenti genetici sono necessari ma insufficienti, sostenendo la necessità di approcci digitali per monitorare le colture e i campi per ottimizzare gli input e le decisioni di semina. Tali informazioni possono anche suggerire aree che è meglio lasciare come habitat, aiutando a bilanciare l’agricoltura e la conservazione. Questo atto di equilibrio, suggeriscono, piuttosto che un’attenzione particolare, abbraccia lo spirito della sostenibilità.
Schramski et al. sostengono in un secondo commento che, mentre le rese, la biodiversità, il clima, il clima, l’acqua e le sostanze nutritive sono vitali, l’energia è fondamentale. Qualsiasi valutazione onesta della sostenibilità dell’agricoltura deve tenerne conto, sostengono, e l’uso dell’energia manca troppo spesso nelle discussioni sull’intensificazione sostenibile dei sistemi alimentari. L’energia prodotta da combustibili fossili alimenta per lo più trattori, droni e computer, e la produzione di cibo richiede una gran parte del crescente consumo energetico mondiale. Rintracceremo l’energia incarnata nei nostri input sempre più sofisticati, molti dei quali sono toccati da lunghe e complesse catene di approvvigionamento? Inoltre, gli aumenti di efficienza hanno una nota tendenza ad aumentare l’uso delle risorse, come ha osservato William Jevons molto tempo fa per il carbone.
Intensificare l’agricoltura in modo sostenibile, come dovrebbe essere chiaro ora, richiede molte considerazioni. Per la tracciabilità, gli studiosi spesso si concentrano su uno o due aspetti o su determinate regioni. Uno dei motivi principali per l’SI è la necessità di risparmiare terra per la biodiversità, dal momento che l’agricoltura copre una quota enorme e crescente della terra della Terra. In un articolo, Folberth e colleghi usano modelli di colture per dimostrare che l’ottimizzazione della localizzazione delle colture e degli apporti di fertilizzanti potrebbe ridurre della metà la superficie di terra necessaria per produrre gli attuali volumi di cibo. Questo scende solo modestamente, garantendo la conservazione dei punti caldi della biodiversità e dei paesaggi importanti. E le terre selvagge espanse immagazzinerebbero carbonio mentre la vegetazione ricresce, aiutando a combattere il cambiamento climatico.
Un’attenzione globale è importante, come sostengono la maggior parte di questi documenti, ma sono necessari anche studi regionali. L’Asia meridionale, ancorata all’India, è la regione più densamente popolata del mondo ed è relativamente vulnerabile ai cambiamenti climatici. Come si alimenterà in modo sostenibile? Un’alternativa è l’agricoltura di conservazione, un approccio ecologicamente consapevole che dia priorità alla salute del suolo, sistemi di coltivazione diversificati e una gestione saggia del territorio. Con una meta-analisi, Jat et al. apprendono questo approccio dalle stazioni di sperimentazione agricola e dalle fattorie dell’Asia meridionale. Sono possibili miglioramenti nella resa dei cereali, nell’uso dell’acqua e nelle emissioni di gas serra. Alcune tecniche di conservazione-agricoltura, come l’agricoltura a tasso zero, sono state utilizzate per decenni o più a lungo. Ciò che è vecchio è ancora nuovo, e questa ricerca evidenzia l’importanza di concentrarsi sui fondamentali.
Gli autori di questo Focus variano nell’abbracciare l’innovazione come risposta, ma tutti danno valore alla valutazione. L’intensificazione richiede informazioni, informazioni su cosa cresce meglio dove e quando e in quali condizioni, su cosa applicare per massimizzare le rese e ridurre al minimo gli sprechi, e sui compromessi e i costi reali per caloria. Gli agricoltori possono crescere di più con meno se ne sappiamo di più.
Affinché l’intensificazione sostenibile raggiunga la sua promessa, anche il nostro sistema di produzione alimentare deve fare di più. Anche se i nostri strumenti, modelli e tecniche diventano sempre più sofisticati, i ricercatori continuano a concentrarsi più sulle rese che sugli impatti e sulle esternalità. La ricerca che valuta gli attuali sistemi di produzione per entrambi e considera gli impatti in modo completo e diretto, dall’uso dell’energia alla perdita di diversità bioculturale, è ora fondamentale. Gli studi sulla scala di tali sistemi contribuiranno a spostare l’SI dalla nobile aspirazione alla forza locale, regionale e globale. Affrontare il futuro
