Raccolti abbondanti in un luogo possono significare serbatoi d'acqua vuoti e problemi ambientali lontani dai terreni agricoli. Uno studio unico in questa settimana Comunicazioni sulla natura esamina come il cibo, energia, acqua e gas serra creano un vasto fronte nella battaglia per nutrire il pianeta.

Scienziati della Michigan State University (MSU) e colleghi hanno utilizzato nuovi strumenti della scienza della sostenibilità per capire come i campi agricoli sempre più irrigati per coltivare cibo si ripercuotano attraverso i più grandi fattori di sostenibilità. Ulteriore, mostrano che non sono solo i terreni agricoli a sostenere gli impatti ambientali. Gli effetti si fanno sentire a distanza poiché l'acqua massiccia reindirizza l'energia ingerita e vomita le emissioni. E la più grande rivelazione:a volte, sono i luoghi che non hanno un grosso interesse nel gioco pianta-acqua-mangia che finiscono per pagare un prezzo ambientale.

"Garantire la sicurezza alimentare salvaguardando l'ambiente è una delle più grandi sfide per il mondo di oggi, eppure, poiché il mondo è diventato così globalizzato, è un processo incredibilmente complicato, e fraintenderlo o mancarne gli impatti può causare gravi battute d'arresto nel raggiungimento della sostenibilità, " disse Jianguo "Jack" Liu, MSU Rachel Carson Chair in Sostenibilità. "Dobbiamo implementare i nuovi modi di guardare il mondo in un modo che abbracci la sua complessità".

Così, gli scienziati hanno utilizzato la struttura del metaaccoppiamento, che aiuta a guardare non solo ai terreni agricoli irrigati, ma anche i grandi progetti per spostare l'acqua da una regione all'altra. La struttura del metaaccoppiamento consente agli scienziati di molte discipline diverse di esaminare le interazioni tra la socioeconomia e le forze ambientali, come il cambiamento climatico, cambio di dieta, tecnologie di irrigazione, strategie di semina, deviazione dell'acqua, sia all'interno che attraverso i confini.

Hanno usato la pianura della Cina settentrionale (NCP), che è una delle principali regioni di produzione alimentare, e il resto della Cina, che ha visto picchi significativi nella domanda di cibo, come dimostrazione, così come un segmento del massiccio progetto di trasferimento dell'acqua da sud a nord della Cina. Mentre la Cina era il sito di studio, gli autori notano che questi metodi per esaminare la sostenibilità sarebbero applicabili negli Stati Uniti e in tutto il mondo.

Soddisfare le crescenti richieste di cibo, le colture, principalmente grano e mais, richiedono enormi quantità di acqua. Il progetto di trasferimento dell'acqua più grande e più lungo del mondo in questo studio attinge dalle riserve idriche della provincia di Hubei nel sud della Cina. Le persone in Hubei non sono agricoltori sulla scala del PCN, né acquistano una parte significativa dei loro raccolti di cereali dal PCN. Sono ciò che gli scienziati chiamano uno "spillover", nel senso che non sono attori diretti in questa rete di fornitura/consumo di cibo. Eppure Hubei ha perso quantità significative di terra e acqua a causa del progetto dedicato a mantenere umido e in crescita il PCN. Il trasferimento dell'acqua ha anche generato una notevole impronta energetica.

Il team di scienziati ha preso il problema dell'approvvigionamento alimentare dalla semplicità di risolvere un problema di produzione di cibo trasferendo acqua, ad uno più complesso che riconoscesse le molteplici cause ed effetti che si diramano ben oltre le fattorie e le mense.

"Questo studio dimostra l'importanza di comprendere il nostro mondo sempre più connesso in un modo che quantifica le connessioni spesso mancate e non riconosciute coinvolte nel nutrire il mondo, " disse Elisabetta Sangue, direttore del programma della National Science Foundation's Ecosystem Science and Dynamics of Integrated Socio-Environmental Systems, che ha sostenuto l'opera.

"Il mondo è molto concentrato sulla risoluzione di problemi ambientali critici, " disse Zhenci Xu, un ricercatore associato MSU e il primo autore del documento. "Stiamo dichiarando che non possiamo scegliere con cura il problema che vogliamo risolvere perché coltivare le colture è qualcosa di più dell'irrigazione e più dell'appezzamento di terreno coltivato. Non si può avere acqua su questa scala senza usare l'energia e cambiare il modo in cui viene utilizzata la terra. Quale allora significa CO ₂ vengono generate emissioni, e il cambiamento climatico è esacerbato. Diciamo che è complicato, ma è anche un'opportunità per contribuire a realizzare un vero cambiamento".

Il documento richiede politiche che aiutino ad affrontare molteplici aspetti degli impatti ambientali in diverse aree colpite contemporaneamente dal trasferimento di acqua. Notano inoltre che invece di concentrarsi solo sul lato dell'offerta del problema, in questo caso i terreni agricoli, può essere utile includere anche politiche basate sul consumo, come incoraggiare cambiamenti nelle diete che dipendono meno da colture ad alta intensità di risorse.

"Dobbiamo abituarci a guardare ai molti lati di ogni problema ed essere preparati allo stesso modo a presentare molte soluzioni diverse, " Liu ha detto. "Non viviamo più in un mondo di un problema."