حقوق الصورة: ناسا
في حين أن المدن توفر موئلًا حيويًا للبشر لكي يزدهروا ، يبدو أن المدن الأمريكية بنيت على أكثر التربة خصوبة ، مما قلل من مساهمات هذه الأراضي في شبكة الغذاء على الأرض والزراعة البشرية ، وفقًا لدراسة أجراها باحثو ناسا وغيرهم.
على الرغم من أن المدن تمثل 3 في المائة فقط من مساحة الأراضي الأمريكية القارية ، فإن الغذاء والألياف التي يمكن زراعتها هناك تنافس الإنتاج الحالي في جميع الأراضي الزراعية الأمريكية ، والتي تغطي 29 في المائة من البلاد. وأضاف مارك إمهوف ، الباحث في وكالة ناسا والمؤلف الرئيسي لبحث حالي ، والمؤلف المشارك لحواري بونوا ، من وكالة ناسا وجامعة ميريلاند ، كوليج بارك ، أنه عبر التاريخ استقر البشر في مناطق بها أفضل الأراضي لزراعة الغذاء.
قال إيمهوف: "إن التحضر يتبع الزراعة - إنها عملية إنسانية طبيعية ومهمة". وعلى مر التاريخ ، جلبت الأراضي الزراعية عالية الإنتاجية الطعام والثروة والتجارة إلى منطقة ، وكلها عززت المستوطنات.
"التحضر ليس بالأمر السيئ. "إنها طريقة مفيدة للغاية للمجتمعات للتجمع وتبادل الموارد" ، قال بونوا. "ولكن سيكون من الأفضل إذا تم التخطيط لها بالاقتران مع عوامل بيئية أخرى." قد تؤدي دراسات مثل هذه ، التي تظهر في العدد الحالي للاستشعار عن بُعد للبيئة ، إلى استراتيجيات نمو حضري أكثر ذكاءً في المستقبل.
استخدم الباحثان ساتلين يقدمان مزيجًا من بيانات مراقبة الأرض أثناء النهار والليل ونموذج كمبيوتر بيوفيزيائي لاستخلاص تقديرات صافي الإنتاجية الأولية السنوية (NPP). يقيس NPP نمو النبات من خلال وصف معدل استخدام النباتات للكربون من الغلاف الجوي لبناء مواد عضوية جديدة من خلال عملية التمثيل الضوئي. تعمل NPP على تغذية شبكة الغذاء المعقدة للأرض وتحديد كميات ثاني أكسيد الكربون ، وهو غاز دفيئة ، تزيله النباتات من الغلاف الجوي.
تم استخدام بيانات الأضواء الليلية من برنامج الدفاع عن الأقمار الصناعية للأرصاد الجوية وخريطة تصنيف النباتات التي تم إنشاؤها في معهد جودارد لدراسات الفضاء في نيويورك التابع لناسا لتصوير المناطق الحضرية والمناطق الطرفية وغير الحضرية في جميع أنحاء الولايات المتحدة. بهذه الطريقة ، حسب الباحثون مدى ومواقع الأراضي الحضرية والزراعية الأمريكية.
بالإضافة إلى ذلك ، تم استخدام ملاحظات من أداة قياس الإشعاع المتقدمة عالية الدقة ، على متن السواتل المدارية القطبية التابعة للإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي ، لحساب مؤشر الغطاء النباتي ذي الاختلاف الطبيعي. هذا المؤشر هو مقياس لصحة النبات ، بناءً على مبدأ أن النباتات تمتص الإشعاع الشمسي في الجزء الأحمر من طيف ضوء الشمس المستخدم لعملية التمثيل الضوئي أثناء نمو النبات. ثم تم إدخال هذه البيانات في نموذج الكمبيوتر بجامعة ستانفورد لاشتقاق NPP.
أنشأ نموذج الكمبيوتر مشهدًا أمريكيًا محتملًا ما قبل الحضري ، والذي تم استخدامه لمقارنة وتقدير الحد من NPP بسبب التحول الحالي للأراضي الحضرية.
بالنسبة للولايات المتحدة القارية ، بالمقارنة مع المشهد قبل الحضري ، فإن المدن الحديثة مسؤولة عن انخفاض سنوي بنسبة 1.6 في المائة في NPP. وتعوض هذه الخسارة مكاسب NPP بنسبة 1.8 في المائة سنويًا من زيادة الأراضي الزراعية. وكانت النتيجة مذهلة ، بالنظر إلى المساحة الصغيرة التي تغطيها المدن ، مقارنة بالمناطق الزراعية.
إن تقليل هذا الحجم له عواقب غير معروفة إلى حد كبير على التنوع البيولوجي ، ولكنه يترجم إلى طاقة أقل متاحة للأنواع التي تشكل شبكة الغذاء المعقدة للأرض. كما أن فقدان الأراضي الخصبة للغاية للزراعة يضع ضغطًا على وسائل أخرى لتلبية احتياجات الغذاء والألياف لعدد متزايد من السكان. على النطاق المحلي ، يمكن أن يزيد التحضر من NPP ، ولكن فقط عندما تكون الموارد الطبيعية محدودة. فهو يجلب المياه إلى المناطق القاحلة ، و "جزر الحرارة الحضرية" تمدد موسم النمو حول الحافة الحضرية في المناطق الباردة. ومع ذلك ، فإن هذه الفوائد لا تعوض الأثر السلبي العام للتحضر على NPP.
طور علماء وكالة ناسا خريطة أضواء المدينة ، واستخدم المسح الجيولوجي الأمريكي تقنية لإنشاء بيانات مؤشر الغطاء النباتي الطبيعي. يشمل شركاء البحث المركز متعدد التخصصات لعلوم الأرض بجامعة ميريلاند ، والصندوق العالمي للحياة البرية ، ومركز بيولوجيا الحفظ في جامعة ستانفورد.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
