馬丁斯西爾蓋利斯/shutterstock

如果我們能夠在全球範圍內集體決定以最佳方式分配我們所有的土地,世界會是什麼樣子? 我們將在哪裡種植食物和尋找水源,以及我們將哪些地區留給大自然?

德國的一組研究人員計算出了可以在未來氣候條件下發揮作用的最佳土地利用配置。 他們在期刊上的研究 國家科學院院刊,顯示重新調整我們種植糧食的地點幾乎可以使農作物產量增加兩倍,同時保持淡水供應和碳儲存。

這是一個不太可能發生的激進建議。 但像這樣的思想實驗讓我們深入了解在適應氣候變遷和人口成長的同時維持地球健康所需的變革規模。

畢竟,人類將自然景觀轉變為其他東西(即所謂的土地利用變化)是生物多樣性喪失的關鍵驅動因素。 為了養活 8 億人,世界上三分之一以上的陸地面積和約四分之三的淡水資源現已被開發利用。 致力於農作物或畜牧業生產 導致許多本地物種的豐度顯著下降。

這項新研究計算了截至本世紀末不同氣候變遷情境下全球土地利用的最佳配置。 它針對三個關鍵指標。 一是樹木、濕地等儲存的碳總量,這是氣候調節與減緩的指標。 其次,農作物產量代表糧食供應。 第三,可用徑流(地面無法吸收的多餘水),顯示淡水的可用性。


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然後,該研究的作者使用一種最佳化演算法來確定如何最好地分配土地,以達到這三個目標中每一個目標的總體總量都不能增加而不導致其他兩個目標下降的程度,即土地的最佳利用。

這裡有森林,那裡有農作物和牧場

這在實踐中意味著什麼? 該研究確定了一些自然棲息地可以重新生長的全球優先領域。 這些主要是目前用於農業的地區,在自然狀態下本來就是森林。

為了補償森林的再生,優化建議顯著擴大溫帶地區的農田,包括美國南部和墨西哥、西歐、南非、中國東部以及澳洲沿海地區。

在優化過程中,將在印度的農田、東部和南部非洲以及撒哈拉以南地區的自然土地上創造新的牧場。

更具爭議性的是,優化建議將亞馬遜河流域的自然土地轉變為牧場。 這是因為長期氣候模型顯示雨林正在變得更加乾燥,甚至有風險 「傾斜」到更像熱帶稀樹草原的條件.

平衡多種生態系服務

碳儲存、淡水和食物供應很重要,但它們只是大自然為人類提供的眾多「生態系統服務」中的三個。 如果將其他因素(例如洪水管理、授粉甚至人類娛樂)考慮在內,可能會描繪出截然不同的景象並改變優化邊界。

作者簡要地提到了大規模土地用途轉變可能對生物多樣性產生的潛在影響,例如,生物多樣性是這些服務的關鍵面向。 但這樣的練習無法捕捉對受威脅物種影響的細微差別,更不用說對入侵物種的移動和定居的影響了。

當地緣政治和社會經濟因素傾向於推動如何處理土地的決策時,也很難認為建議的土地用途是可行或務實的。 例如,優化建議英國大部分地區增加耕地,蘇格蘭部分地區以及英格蘭南部和東部地區則留給大自然。 但這需要在一個 52% 的土地已經是封閉農田且僅 11%是林地.

只有非常勇敢的政治人物才會建議 放棄英國農場,或將羊群放牧的標誌性林地或沼澤地變成麥田。

在像印度這樣的國家,挑戰可能更大,優化建議應該將其轉變為牧場。 對一個國家來說,這將是一次徹底的改革 70%的農村家庭 仍依賴農業,主要種植農作物。

作者承認,在如此廣闊的地區進行如此劇烈的土地利用變化是不切實際的。 東非不會突然變成一個巨大的畜牧場,美國北部各州也不會在一夜之間重新造林。 這仍然是一個理論練習。 為了使土地利用優化在實踐中取得成功,任何轉型都需要考慮每個地區的當地政策和實踐背景。

然而,這項研究是長期所需的大局思維的一個很好的例子,並提供了一個理論框架,讓我們對最終可能需要考慮的變革的方向和規模有所了解。談話

迪帕·塞納帕蒂,副教授,永續土地管理系主任, 雷丁大學

本文重新發表 談話 根據知識共享許可。 閱讀 原創文章.

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