科学者たちは、現在、地球の陸地の80％が、道路から作物、携帯電話の塔に至るまで、人間の活動の痕跡を担っていると推定しています。
現在の土地利用慣行の下で、研究は、社会が人間の要求を満たすために、地球の生物資源のますます大きなシェアをつかんでいることを示しています。 結果として生じる環境の変化が、地球の生態系の自然の機能を著しく損なう可能性があるという懸念が高まっています。 これは、食料生産、水と空気のろ過、気候調整、生物多様性保護、侵食制御、炭素貯蔵などの不可欠なサービスを提供することにより、地球上の生命を維持する長期的な能力を脅かす可能性があります。
「最終的には、惑星系が崩壊する前に、生物圏の生産性をどれだけ適切にすることができるかを疑問視する必要があります。」 ）。
ウィスコンシン大学マディソン校の持続可能性および地球環境センターのディレクターであるフォーリーは、最先端のコンピューターモデルと衛星測定を使用して、世界中の土地利用の変化と環境条件の間のリンクを分析しています。 この研究は、農業が今日の人間の土地利用の支配的な形態であることを示しており、現在、すべての氷のない土地の約35パーセントが作物の栽培と家畜の飼育に使用されています。 1700年のわずか7％から上昇しています。
しかし、人間の活動のための土地転換の物理的範囲は、物語の一部にすぎません。 そのような活動の強度も非常に重要です。より集中的な土地利用は通常、より多くのリソースを消費します。
地球の生態系に対するこれまでの人類の集合的影響の最高の写真の1つは、ヨーロッパの研究者チームによる7月のPNASでの新しい研究から得られたものです。 彼らは6.2平方マイルの単位で空間的に明示的な地図を編集し、世界中のどのタイプの地元の土地利用が支配的であるかだけでなく、さまざまな土地利用慣行が消費するおおよそのバイオマスエネルギー量（または自然生産性）を示しました。 （残りのバイオマスエネルギーは、生態系の他のすべての栄養レベルまたは食物網の生物学的機能をサポートするために利用可能です。）
ウィーンのクラーゲンフルト大学の筆頭著者であるヘルムート・ハーバールは、「私たちの結果は、地球上の200万〜2000万種のうちの1つだけが、すべての地上生態系で利用可能な栄養エネルギーの25％を消費していることを示しています」と述べています。 「それは非常に劇的な不平等です。」
人間の土地利用のパターンは、生物物理学的および社会経済的条件の影響を受けて、世界中で大きく異なります。 たとえば、アジアとサハラ以南のアフリカの広い地域では、自給自足農業と小規模農場が依然として標準的です。 しかし、一般的に、生活水準の向上と人口増加により、商品とサービスの需要の増加に拍車がかかっており、今日、より集中的な土地利用への着実なシフトがあります。
現代の農業は良い例です。 過去40年間で、世界の穀物収穫量は2倍になりましたが、総農地は12パーセントしか拡大しませんでした。 新しい穀物品種、化学肥料、機械化、灌漑のおかげで、農地からより多くの生産物を絞ることができます。 しかし、マイナス面は、土壌劣化、農薬使用の増加、栄養素流出による水質汚染など、より大きな環境被害です。
別の新しい研究は、現代の農業慣行が長期にわたって引き起こす可能性のある大規模な環境被害を示しています。 8月にPNASで発表されたこの報告書は、地球の農地の基盤はすでに社会が認識しているよりも脆弱かもしれないことを示唆しています。 シアトルのワシントン大学のデイビッド・モンゴメリーは、世界中の記録を編集した後、従来のすきベースの農法が地球の土壌侵食を劇的に加速していると結論付けました。 彼は、新しい土壌が作られる割合の10〜100倍の割合で起こっていると彼は言う。
「これは、数百年から数千年で表土を取り除くことができることを意味します」とモントゴメリーは言います。 「現在の侵食率は、次の数世紀にわたって文明を心配すべきものですが、問題はあまりにもゆっくりと発生するため、人々が頭を包むことは困難です。」
この問題に対処するために、モンゴメリーは不耕起農業の大規模な採用を提唱しています。 このアプローチでは、プラウを使用して土壌を回転させるのを控えているため、表土が侵食を受けやすくなります。 代わりに、農民は無精ひげを表土に軽くかき混ぜます。 不耕起農法では、特定の条件下で農薬と除草剤の使用が必要になる場合がありますが、長期的には多くのメリットがあります、とMontgomeryは言います。 不耕起農業は、自然の土壌生産に近い速度に侵食を減らすだろうと彼は主張します。 その他の利点には、土壌の肥沃度の向上と、土壌に蓄積される有機物の増加による炭素貯蔵の増加が含まれます。
科学者は長年、大気中の炭素レベルの変化に農業による大量の土壌侵食が重要な役割を果たすと広く想定してきました。 しかし、そのリンクの正確な性質は十分に理解されておらず、さまざまな研究からの証拠は非常に矛盾しています。 いくつかの研究は、農業による地球全体の土壌侵食がかなりの量の炭素を大気中に放出すると結論づけています。 他の人は、かなりの炭素「シンク」効果を発見しました。
Scienceの10月のレポートは、これら両方の主張に反論しています。 新しい分析方法を使用して、ベルギーのルーヴェンカトリック大学のKristof Van Oost率いる国際的な科学者チームは、地球規模の農業土壌侵食が大気中の炭素のレベルに最小限の影響しか与えないことを発見しました。 これらの研究者によると、これは以前の推定値をはるかに下回る量の炭素を捕捉しますが、断片のみを捕捉します。
バージニア州フォールズ教会のダイアナ・パーセルは、科学のトピックについて頻繁に書いています。
