Riešenie globálneho potravinového problému pomocou počítačov - znalosti

Aktuálne správy v Süddeutsche Zeitung

potravinového

Dashboard

ekonomiky

Mníchov

Kultúra

spoločnosti

Vedomosti

Poľnohospodárstvo: Vedci chcú vyriešiť globálne problémy s potravinami pomocou počítačov

Otvoriť obrázok na novej stránke

Aby sa zvýšil výnos, museli by poľnohospodári v Nemecku pestovať viac kukurice, zemiakov a repy, ale menej pšenice a cukrovej repy.

(Foto: Julian Stratenschulte/dpa)

  • Vedci z oblasti poľnohospodárstva sa už dlho obávajú, že svet bude za pár desaťročí potrebovať dostatok potravín pre deväť miliárd ľudí.
  • Americko-taliansky tím vedcov teraz navrhol riešenie: poľnohospodári by si mohli svoje plodiny vymieňať, aby mohli lepšie využívať dostupné zdroje, najmä vodu.
  • Výskumníci v oblasti životného prostredia zverili túto optimalizačnú úlohu počítaču; mal určiť najlepšiu kombináciu 14 bežných plodín pre každú krajinu, ktoré tvoria asi tri štvrtiny globálneho pestovania.

Ak sa hovorí, že hlúpi poľnohospodári majú najhrubšie zemiaky, čo ich vedci skúmajú? Prinajmenšom inovatívny, ako ukázal Kyle Davis z Virginskej univerzity v Charlottesville. Vypočítal, že globálne poľnohospodárstvo by mohlo pri optimálnom využití polí uživiť o 825 miliónov viac ľudí ako dnes. Farmári by mali pestovať podstatne viac hľúz, arašidov a sóje, ale menej kukurice, ryže, prosa, cukrovej trstiny a repy a predovšetkým menej pšenice.

Je to príspevok k intenzívnej diskusii: Agronómovia sa už dlho obávajú skutočnosti, že svet bude za pár desaťročí potrebovať dostatok potravy pre deväť miliárd ľudí. Vaše nápady sa doteraz točili okolo troch opatrení: optimalizácia výnosu existujúcich polí, obmedzenie odpadu a zníženie podielu potravín na živočíšnom základe. Americko-taliansky tím vedcov v okolí Davisu teraz predstavuje ďalšiu myšlienku: poľnohospodári by si mohli svoje plodiny vymieňať, aby mohli lepšie využívať dostupné zdroje, najmä vodu.

Etiópia by mohla zvýšiť produkciu bielkovín šesťnásobne a dvojnásobne

Výskumníci v oblasti životného prostredia zverili túto optimalizačnú úlohu počítaču; mal určiť najlepšiu kombináciu 14 bežných plodín pre každú krajinu, ktoré tvoria asi tri štvrtiny globálneho pestovania. Jedná sa väčšinou o základné potraviny; Kultivačné oblasti pre ovocie, zeleninu a strukoviny boli vynechané. „Prechod na rastliny s menšou potrebou vody, ale s vyššou výživovou hodnotou, môže maximalizovať výnosy,“ hovorí Kyle. Napríklad sója a arašidy sú obzvlášť bohaté na bielkoviny. Hľuzy majú nižšiu nutričnú hodnotu na kilogram, ale hektárový výnos na poli je veľmi vysoký. Všetky tri ponúkajú výhody oproti smädným kukuričným, ryžovým a pšeničným poliam.

Miera nadváhy zároveň rastie vo všetkých regiónoch. OSN hovorí o varovnom signáli.

Autori: Bernd Dörries, Paul-Anton Krüger, Tobias Matern, Oliver Meiler

Vo výpočtovom modeli by sa množstvo produkovaných bielkovín mohlo zvýšiť o 19 percent a množstvo kalórií o desať percent, ako aj zníženie globálnej spotreby vody asi o osminu (Prírodoveda). India tvorila takmer tretinu celkových úspor. Čile by mohlo znížiť svoje umelé zavlažovanie na desatinu; Po zavedení eura by Izrael potreboval o 51 percent menej dažďovej vody a Sudán takmer 70 percent. Vedci zdôrazňujú, že metóda nevedie k monokultúram, pretože ich model zohľadňuje aj rozmanitosť, kvalitu pôdy a množstvo krmiva pre zvieratá.

Nie každá krajina dostane rovnaký recept; v niektorých prípadoch sú odporúčania v rozpore s globálnym trendom: napríklad Nemecko by malo nahradiť takmer polovicu pšenice a jednu tretinu produkcie cukrovej repy kukuricou, zemiakmi alebo repou. Podľa modelu mohli hľuzy vyprodukovať takmer šesťkrát vyššiu úrodu ako predtým. Kalkulačka znížila repku v prospech slnečnice, sóje a prosa. Nakoniec by nemecké poľnohospodárstvo spotrebovalo asi o desať percent menej vody a emitovalo o deväť percent viac kalórií a o dvanásť percent viac bielkovín.

Počítač bohužiaľ ignoruje jeden dôležitý faktor: čo ľudia radi jedia?

Iné krajiny by mali prospech z oveľa väčších zmien: Etiópia by mohla zvýšiť produkciu bielkovín šesťkrát a viac ako zdvojnásobiť počet kalórií, ak by masívne pestovala arašidy a sóju, ale prakticky by sa vzdala kukurice, prosa a pšenice. Okrem troch zŕn by Pakistan mal drasticky znížiť produkciu cukrovej trstiny, mal by však naopak vyrásť 18-krát viac slnečnice, 23-krát viac hľúz a 47-krát viac arašidov ako predtým. Austrália by musela zvýšiť úrodu zemiakov 220-násobne, s pšenicou by sa však takmer úplne rozlúčila. Produkoval by viac ako dvojnásobok kalórií a viac ako trojnásobok bielkovín.

Napriek pôsobivým číslam sú iní odborníci opatrní. „Aké ekonomické nástroje by ste mali použiť, aby sa poľnohospodári tak veľmi preorientovali?“ Pýta sa Martin Banse z Thünenovho inštitútu v Braunschweigu. „Je to zaujímavý prístup, ale obávam sa, že nás to neprivedie bližšie k odpovedi na to, ako v budúcnosti nakŕmime deväť miliárd ľudí.“ Kyle Davis pripúšťa, že bude treba rozsiahlych, pravdepodobne vládnych programov, ktoré ovplyvnia preferencie poľnohospodárov a spotrebiteľov. India už má taký, ktorý v súčasnosti bohužiaľ ukazuje nesprávnym smerom. Dotácie by podporili tam pestovanie ryže a pšenice. Ale možno sa to dá zvrátiť.

„Toto je dobrá perspektíva, ale veľmi hrubá globálna štúdia,“ hovorí Martin van Ittersum z Wageningen University. Je jedným z vedúcich medzinárodného projektu s názvom Yieldgap Atlas, ktorý pomocou lokálne overených čísel identifikuje rozdiely v úrodách pre každú krajinu, ktoré by sa dali prekonať lepším hospodárením - výmena plodín nie je jedným z tipov. Van Ittersum kladie prst na problém, ktorému sa Davisov tím v štúdii tiež venuje. „Táto myšlienka ignoruje, čo ľudia chcú jesť,“ varuje Holanďan. "Vezmite Taliansko. Predpokladá sa, že bude pestovať zemiaky a znižovať produkciu pšenice - vo vlasti cestovín."

Kto vie, že na zemi rastie veľa zeleniny a kvetov, pre ktoré hynú močiare? Biológovia chcú vyriešiť problém s bioreaktormi a machovými poliami.