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以大數據分析都市農業未來潛能

2019/10/05 @國際

摘要

美國亞利桑那州立大學聯合全球各地的大專機構,透過大數據的蒐集,計量倘若全球各城市全面實施都市農業,每年可生產多達1.8億噸糧食,也可緩解都市熱島效應、避免雨水逕流、節約能源等生態效應,讓都市更具環保、樂趣及多樣性。

以大數據分析都市農業未來潛能

  全球性大數據分析發現,都市農業有巨大的潛力,可產出多達10%的糧食作物,這對都市農業之於永續發展的貢獻而言是好消息,自從2009年以來,美國Gotham Greens公司於紐約和芝加哥的水耕栽培溫室(hydroponic greenhouses)中培養萵苣,並販售於紐約和中西部高級商店。Gotham Greens的聯合創始人兼執行長Viraj Puri認為,與農村所經營的農業相比,在都市屋頂所栽種的糧食因運輸距離短,不但更為新鮮且減少運輸過程中的碳排放,更能為消費者帶來參與當地糧食生產的溫馨感。
  2008年卡內基梅隆大學(Carnegie Mellon University)研究人員研究發現,糧食從生產者手中到運送至商店所排放的溫室氣體僅占糧食溫室氣體總排放量的4%,這項結果令人質疑對「食物里程」的擔憂。都市農業栽培與農村相比,某些形式的都市農業會比農村型農業更耗能,尤其是依靠人工照明和氣候控制的室內垂直農場(indoor vertical farms),像Gotham Greens這樣的企業可以通過水耕系統回收水,但位於戶外的農場無法採用同樣作法,如底特律的戶外農場通常需要灌溉,這是許多市政供水系統難以滿足的潛在問題。
  2016年雖美國各州對於都市農業已鬆綁限制,甚至通過財政激勵都市農業發展,但實際調查發現,只有三分之一的人是以農業為生,都市栽種糧食作物能否使都市農業更加環保,以及產量是否可滿足需求?仍是一個懸而未決的問題,在Earth’s Future雜誌上的一份對都市農業全球潛力分析,朝上述之疑問邁出一大步,分析內容是由亞利桑那州地理科學與都市規劃教授Matei Georgescu與斯丹福大學、谷歌、中國清華大學、加州大學、夏威夷大學等研究人員共同研究,透過Google的全球搜尋引擎,收集人口、氣象和其他資料,發現如果在全球各都市全面實施都市農業,每年可生產多達1.8億噸糧食,可能占全球豆類、根莖類和蔬菜作物產量的10%,報告顯示產量之龐大,研究人員希望鼓勵其他科學家、都市規劃者和地方領導者,開始更認真地看待都市農業幫助永續發展的潛力。
  該研究也探討了都市農業相關的生態系統服務,包括減少都市熱島效應、避免雨水徑流、固氮、控制蟲害和節約能源。綜合起來,這些額外的益處使全球都市農業每年的價值高達1,600億美元。生態系統服務的概念已經存在幾十年,從經濟角度探討人類從健康的生態系統中獲得的利益已越來越受到歡迎。Georgescu與合作者決定調查都市農業所提供之具有潛力的生態系統服務,團隊首先分析衛星圖像中可能代表植被和都市基礎設施的區塊,並觀察都市中現有的植被分布與適合作為的屋頂農場、空地和垂直農場的潛在位置,並分析生產收益。
  研究人員發現實現都市農業每年可以節省150億千瓦的能源,相當於美國一半的太陽能電力,還可以吸收高達17萬噸氮,並可防止570億立方米的雨水徑流,這是河流的主要汙染源。研究團隊希望透過此一基礎研究可讓其他人了解如何尋找與分析數據,而芝加哥大學全球環境專案主任Sabina Shaikh則希望透過此研究可幫助政策制定者思考特定地區所提供的生態系統服務效益。
  而美國與國際上的政策已經改變,主要是以適應和鼓勵都市農業。例如,加利福尼亞州在2014年通過了《都市農業獎勵區法案》,允許將都市土地用於農業用途的土地擁有者可獲得稅收減免。但此想法證明是有爭議的,特別是在高房價的舊金山,除了提高租金之外,異議人士認為都市農業可能使得降低住房密度降低,阻礙住宅開發,並導致人們更傾向開車。若將都市農場設在錯誤地區,可能造成反效果,無法達成原先降低碳排放的美意。雖然都市農業無法完全取代傳統農業,但是卻可以使得人們與食物的關係更加靠近,並讓城市更具環保、樂趣及多樣性。

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