Bildekreditt: NASA
Mens byer gir livsnødvendige leveområder for at mennesker skal trives, ser det ut til at amerikanske byer er bygget på de mest fruktbare jordsmonnene, noe som reduserer bidragene fra disse landene til jordas matvev og det menneskelige jordbruket, ifølge en studie fra NASA-forskere og andre.
Selv om byer utgjør bare 3 prosent av det kontinentale amerikanske landområdet, er mat og fiber som kan dyrkes der konkurrerer med dagens produksjon på alle amerikanske landbruksarealer, som dekker 29 prosent av landet. Marc Imhoff, NASA-forsker og hovedforfatter av en aktuell artikkel, og medforfatter Lahouari Bounoua, fra NASA og University of Maryland, College Park, la til at mennesker gjennom historien har bosatt seg i områder med de beste landene for dyrking av mat.
"Urbanisering følger landbruk - det er en naturlig og viktig menneskelig prosess," sa Imhoff. Gjennom historien førte høyproduktivt jordbruksareal mat, rikdom og handel til et område som alle fremmet bosetninger.
“Urbanisering er ikke en dårlig ting. Det er en veldig nyttig måte for samfunn å samles og dele ressurser på, ”sa Bounoua. "Men det ville vært bedre hvis det ble planlagt i forbindelse med andre miljøfaktorer." Studier som denne, som vises i den nåværende utgaven av Remote Sensing of Environment, kan føre til smartere vekststrategier i byene i fremtiden.
Forskerne brukte to satellitter som tilbyr en kombinasjon av jordobservasjonsdata på dagtid og natt og en biofysisk datamaskinmodell for å utlede estimater av årlig Net Primary Productivity (NPP). NPP måler plantevekst ved å beskrive hastigheten som planter bruker karbon fra atmosfæren for å bygge nytt organisk materiale gjennom fotosyntesen. NPP brensler Jordens komplekse matvev og kvantifiserer mengder karbondioksid, en klimagass, som planter fjerner fra atmosfæren.
Data om nattelys fra Defense Meteorological Satellite Program og et kart over vegetasjonsklassifisering opprettet ved NASAs Goddard Institute of Space Studies, New York, ble brukt til å skildre urbane, perifere og ikke-urbane områder over hele USA. På denne måten beregnet forskerne omfanget og beliggenheten til amerikansk by- og jordbruksareal.
I tillegg ble observasjoner fra Advanced Very High Resolution Radiometer-instrumentet, ombord National Oceanic and Atmospheric Administrations polare kretsløpssatellitter, brukt til å beregne Normalised Difference Vegetation Index. Denne indeksen er et mål på plantehelsen, basert på prinsippet om at planter absorberer solstråling i den røde delen av spekteret av sollys som brukes til fotosyntese under plantevekst. Disse dataene ble deretter lagt inn i en Stanford University datamodell for å utlede NPP.
Datamodellen skapte et potensielt amerikansk før-urbant landskap, som ble brukt til å sammenligne og estimere reduksjonen av NPP på grunn av dagens by-land transformasjon.
For det kontinentale USA, sammenlignet med det urbane landskapet, står moderne byer for en nedgang på 1,6 prosent årlig i NPP. Dette tapet oppveier gevinsten i NPP på 1,8 prosent årlig fra økte jordbruksland. Resultatet er slående, gitt det lille området som byene dekker, relativt til jordbruksarealer.
En reduksjon i denne størrelsesorden har enormt ukjente konsekvenser for det biologiske mangfoldet, men det betyr mindre tilgjengelig energi for artene som utgjør Jordens komplekse matvev. Tapet av svært fruktbare land for oppdrett legger også press på andre midler for å dekke mat- og fiberbehovene til en økende befolkning. I lokal skala kan urbanisering øke KPP, men bare der naturressursene er begrenset. Den bringer vann til tørre områder, og "urbane varmeøyer" forlenger vekstsesongen rundt den urbane kanten i kalde strøk. Disse fordelene oppveier imidlertid ikke den samlede negative effekten av urbanisering på NPP.
NASA-forskere utviklet kartet for bylys, og U.S. Geological Survey brukte en teknikk for å lage Normalised Difference Vegetation Index-data. Forskningspartnere inkluderer University of Marylands Earth System Science Interdisciplinary Center, World Wildlife Fund og Center for Conservation Biology ved Stanford University.
Originalkilde: NASA News Release
