С ростом мирового спроса на сельскохозяйственные товары для использования в качестве продуктов питания, кормов и биоэнергии нагрузка на землю возрастает. В то же время земля является важным ресурсом для решения основных проблем 21 века - утраты биоразнообразия и глобального изменения климата. Одним из решений этого конфликта может быть повышение производительности сельского хозяйства и, таким образом, сокращение необходимых пахотных земель. В междисциплинарном исследовании, основанном на модели, географы LMU Джулия Шнайдер и доктор Флориан Забель вместе с исследователями из университетов Базеля и Хоэнхайма проанализировали, сколько земельных площадей можно было бы сохранить во всем мире за счет более эффективных методов производства и какие экономические эффекты - для например, по ценам и торговле - это бы. Как сообщают авторы в журнале PLOS ONE, их моделирование показало, что при оптимизированных условиях можно сохранить почти половину нынешних пахотных земель. В результате повышения эффективности цены на сельхозпродукцию упадут во всех регионах, а мировое производство сельхозпродукции увеличится на 2,8%.
«Отправной точкой для нашей работы послужили текущие научные дебаты о том, что лучше для защиты биоразнообразия: более экстенсивное культивирование на большей площади или более интенсивное на меньшей площади, со всеми соответствующими плюсами и минусами», - говорит Шнайдер. «В этом контексте нас интересовал реальный потенциал вывода земли из сельскохозяйственного производства и какой экономический эффект будет иметь реализация такой экономии земли». Чтобы ответить на этот вопрос, ученые использовали биофизическую модель сельскохозяйственных культур, основанную на процессах, для 15 глобально важных пищевых и энергетических культур, чтобы проанализировать, какой потенциал экономии земли может быть получен за счет интенсификации сельского хозяйства. Для своего анализа они предположили, что разрыв в урожайности между текущими и потенциально получаемыми урожаями может быть сокращен на 80 процентов за счет более эффективных методов ведения сельского хозяйства, таких как эффективное использование удобрений и оптимизация сроков посева или борьба с вредителями и болезнями, и что общие объемы сельскохозяйственной продукции должны соответствовать сегодняшнему выпуску.
Хватило бы почти половины пахотных земель
Авторы приходят к общему выводу, что в этих условиях текущие глобальные потребности в пахотных землях могут быть сокращены на 37-48 процентов. На региональном уровне потенциал экономии земли различается: например, в Европе и Северной Америке потенциал экономии земли невелик, поскольку сельское хозяйство уже сильно индустриализировано, а степень интенсификации очень высока. «В зависимости от установленной системы земледелия в некоторых случаях почти достигаются максимально возможные урожаи», - говорит соавтор Забель. «Напротив, в таких регионах, как Африка к югу от Сахары, текущие урожаи в основном намного ниже того, что было бы возможно, исходя из местных условий окружающей среды и оптимизированных методов ведения сельского хозяйства.«Согласно моделированию, это также имеет место в Индии и некоторых частях Латинской Америки, хотя и в несколько меньшей степени, чем в странах Африки к югу от Сахары. Таким образом, более эффективное производство может привести к значительному потенциалу экономии земли в этих регионах. отдельных культур исследователи выявили особенно большой потенциал экономии земли прежде всего для зерновых, таких как сорго и просо, которые в настоящее время в основном выращиваются мелкими фермерами в регионах с большим разрывом в урожайности. уже культивируются очень интенсивно, модель показала небольшой потенциал экономии земли.
В качестве следующего шага ученые интегрировали региональный потенциал экономии земель в экономическую модель, разработанную университетами Базеля и Хоэнхайма, чтобы исследовать экономические последствия сокращения пахотных земель. «Это показало, что более эффективное использование земли приведет к падению цен во всех регионах и на все культуры», - говорит Шнайдер. В некоторых регионах это может положительно сказаться на продовольственной безопасности. Тем не менее, моделирование показало, что повышение эффективности, в свою очередь, побудит фермеров в некоторых регионах увеличить производство, в результате чего глобальное производство сельскохозяйственной продукции возрастет на 2,8 процента.
Самый сильный экономический эффект в регионах с высокой нагрузкой на землю
Между исследуемыми регионами наблюдались большие различия в экономическом эффекте от экономии земли. «Удивительно, но мы обнаружили, что самые сильные экономические эффекты - то есть самые большие изменения в ценах, производстве и торговых потоках - происходили не в регионах с наибольшим потенциалом сбережения земли, а в густонаселенных регионах с высоким давлением на землю, например, в Малайзии и Индонезии, а также в некоторых частях Южной Америки. В этих странах земля является особенно дефицитным и, следовательно, дорогим ресурсом и, таким образом, составляет большую часть общих производственных затрат», - говорит Шнайдер. Через глобализированные сельскохозяйственные рынки и международную торговлю последствия экономии земли можно было бы испытать в пространственно удаленных регионах. Глобальное падение цен, например, может привести к увеличению импорта примерно на 30 процентов на Ближнем Востоке и в некоторых частях Северной Африки, поскольку они становятся дешевле, чем отечественное производство.
Расчетный потенциал экономии земли может служить отправной точкой для оценки потенциала альтернативного использования высвободившейся земли, например связывания углерода путем облесения и лесовосстановления для смягчения последствий изменения климата. Путем количественной оценки потенциала связывания углерода на спасенных землях за счет восстановления естественной растительности исследователи обнаружили, что дополнительно от 114 Гт до 151 Гт CO2 потенциально могут быть изолированы на спасенных землях. Для сравнения, ежегодные глобальные выбросы в настоящее время составляют около 42 Гт CO2 Другими вариантами альтернативного использования сэкономленных земель могут быть выращивание биоэнергетических культур или защита биоразнообразия, т.е. путем создания заповедников и подобных мер.