3 future farms that can feed the planet and heal it too

Intensieve landbouw kan weliswaar het grootste deel van de bewoners van de aarde voeden, maar doet het tegenovergestelde met de aarde zelf. De afhankelijkheid van enkelvoudige gewassen, zware ploegmachines, op fossiele brandstoffen gebaseerde meststoffen en pesticiden is onze bodems aan het degraderen, wildleven en voedingsstofkringlopen, en draagt bij aan een kwart van de ongewenste extra warmte op de planeet.

Maar we zijn niet machteloos om de toekomst van voedsel te veranderen. De natuur en technologische innovatie pakken deze problemen frontaal aan – en als de oplossingen die zij bieden op grote schaal worden toegepast en samen worden gebruikt, zou een nieuwe landbouwrevolutie op komst kunnen zijn. Dit zijn drie van de meest opwindende ontwikkelingen die boerderijen kunnen helpen niet alleen de planeet te voeden, maar deze ook te genezen.

Verschillende VN-rapporten hebben agro-ecologie benadrukt – landbouw die de interacties en cycli van planten, dieren en voedingsstoffen in de natuurlijke wereld nabootst – als een weg naar duurzame voedselproductie.

De aanpak maakt gebruik van een grote verscheidenheid aan methoden. Bijvoorbeeld, in plaats van kunstmest verbetert het de bodemkwaliteit door het planten van stikstofbindende "dekgewassen" tussen oogstgewassen, het wisselen van gewassen op velden elke seizoen en het composteren van organisch afval. Het ondersteunt wilde dieren, slaat koolstof op en bespaart water door het planten van bomen en bloemenranden.

Het integreert ook veeteelt met gewassen. Dit lijkt misschien contra-intuïtief gezien hun inefficiënt landgebruik en hoge uitstoot. Maar het hebben van een klein aantal dieren dat land begraast, hoeft de opwarming van de aarde niet te versnellen.

Grasland vangt kooldioxide op. Dieren eten het gras en brengen die koolstof vervolgens via uitwerpselen terug naar de bodem. De voedingsstoffen in de uitwerpselen en het voortdurende grazen van gras helpen beide nieuwe grasswortels te laten groeien, waardoor het vermogen van het land om koolstof op te vangen toeneemt.

Houd te veel grazende dieren te lang op één plek en ze eten te veel gras en produceren te veel uitwerpselen voor de bodem om op te nemen, wat betekent dat koolstof verloren gaat aan de atmosfeer. Maar als kleine aantallen constant worden geroteerd naar verschillende velden, kan de bodem voldoende extra koolstof opslaan om het extra methaan dat wordt uitgestoten door de spijsvertering van vee te compenseren.

Hoewel dit hen niet tot een koolstofput maakt, brengen vee andere voordelen voor het land met zich mee. Ze houden de bodem op natuurlijke wijze bemest, en kunnen ook de biodiversiteit verbeteren door agressievere planten te eten, waardoor andere kunnen groeien. En als lokale rassen worden gebruikt, hebben ze over het algemeen geen dure voer en dierenartsenzorg nodig, omdat ze zijn aangepast aan lokale omstandigheden.

Plagen, ziekten en onkruiden veroorzaken bijna 40% van de oogstverliezen wereldwijd – en zonder zorg kan dit cijfer dramatisch stijgen. Klimaatverandering zorgt ervoor dat plagen en ziekten zich verplaatsen naar gebieden waar ze goed gedijen, waardoor het voor boeren moeilijker wordt om veerkrachtig te blijven.

Veel veelgebruikte herbiciden, pesticiden en fungiciden staan nu ook onder druk om verboden te worden vanwege hun negatieve effecten op de gezondheid van mensen en dieren in het wild. Zelfs als dat niet gebeurt, maakt toenemende resistentie tegen hun werking het bestrijden van onkruid, plagen en ziekten steeds uitdagender.

De natuur biedt hier opnieuw antwoorden. Boeren beginnen pesticiden afgeleid van planten te gebruiken, die doorgaans veel minder giftig zijn voor het omringende milieu.

Ze gebruiken ook natuurlijke vijanden om bedreigingen op afstand te houden. Sommige kunnen dienen als afweermiddelen, pesten "wegduwen". Bijvoorbeeld, pepermunt weerhoudt de aardvlooienkever, een plaag voor koolzaadboeren. Anderen zijn "aantrekkingen", die plagen weglokken van waardevolle gewassen. Planten die aantrekkelijk zijn voor het leggen van eieren, maar die het overleven van insectenlarven niet ondersteunen, worden vaak voor dit doel gebruikt.

Technologie biedt ook oplossingen op dit gebied. Sommige boeren gebruiken al apps om te monitoren, waarschuwen en voorspellen wanneer plagen en ziekten gewassen zullen aanvallen. Onbemande tractoren en slimme sproeiers die specifieke onkruiden of voedingsbehoeften kunnen targeten zijn recentelijk op de markt gekomen. Agritech-bedrijven ontwikkelen nu ook robots die velden kunnen scannen, specifieke planten kunnen identificeren, en kunnen beslissen of ze bestrijdingsmiddelen gebruiken of een plant mechanisch verwijderen.

In combinatie kunnen deze methoden de afhankelijkheid van de landbouw van herbiciden en pesticiden drastisch verminderen zonder de gewasopbrengsten te verlagen. Dit is belangrijk, aangezien de wereldbevolking naar verwachting met een kwart zal stijgen in de komende drie decennia.

Binnenkort zou technologie op een bijna onmogelijk kleine schaal een groot verschil kunnen maken voor de manier waarop we ons voedsel verbouwen. Bedrijven hebben nanopartikels ontworpen die 100.000 keer kleiner zijn dan de breedte van een menselijk haar, die meststoffen en bestrijdingsmiddelen langzaam maar gestaag afgeven, om het gebruik ervan te minimaliseren en de opbrengst van gewassen te maximaliseren.

Nieuwe genbewerkingstechnieken zullen ook steeds vaker nanomaterialen gebruiken om DNA naar planten over te brengen. Deze technieken kunnen worden gebruikt om de aanwezigheid van plagen en tekorten aan voedingsstoffen op te sporen, of simpelweg hun weerstand tegen extreem weer en plagen te verbeteren. Aangezien steeds frequentere en ernstigere extreme weersomstandigheden als gevolg van wereldwijde opwarming de werking van het wereldwijde voedselsysteem in gevaar brengen, kunnen deze vooruitgangen van cruciaal belang zijn om een landbouwcollaps te voorkomen.

Nanotechnologieën zijn nog niet goedkoop en onderzoekers moeten nog strenge tests uitvoeren om te bepalen hoe giftig nanomaterialen zijn voor mensen en planten, en hoe duurzaam ze zijn. Maar als ze voor deze tests slagen, zal de landbouw zeker het voorbeeld van andere industrieën volgen door de technologie op grote schaal toe te passen.

Behalve voor nanotechnologie en geavanceerde robots, worden de bovenstaande oplossingen al gebruikt in veel kleinschalige en commerciële boerderijen – alleen niet in combinatie. Stel je voor dat ze synchroon werken en plotseling lijkt een visie op duurzame landbouw niet meer zo ver weg.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd van The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.