Obrazový kredit: NASA
Zatímco města poskytují životně důležité prostředí pro lidské bytosti, aby se jim dařilo, zdá se, že americká města byla postavena na nejúrodnějších půdách, čímž se podle studie výzkumníků NASA a dalších snižuje příspěvek těchto zemí k potravinové síti Země a lidskému zemědělství.
Přestože města představují pouhá 3 procenta rozlohy kontinentální půdy USA, potraviny a vláknina, které by se tam daly pěstovat, konkurují současné produkci na všech zemědělských pozemcích v USA, které pokrývají 29 procent země. Marc Imhoff, výzkumník NASA a hlavní autor aktuálního článku, a spoluautor Lahouari Bounoua z NASA a University of Maryland, College Park, dodali, že v průběhu historie se lidé usazovali v oblastech s nejlepší půdou pro pěstování potravin.
„Urbanizace následuje po zemědělství – je to přirozený a důležitý lidský proces,“ řekl Imhoff. V průběhu historie přinášela vysoce produktivní zemědělská půda do oblasti jídlo, bohatství a obchod, což vše podporovalo osídlení.
„Urbanizace není špatná věc. Je to velmi užitečný způsob, jak se společnosti setkávat a sdílet zdroje,“ řekl Bounoua. 'Ale bylo by lepší, kdyby to bylo plánováno ve spojení s dalšími faktory životního prostředí.' Studie, jako je tato, která se objevuje v aktuálním vydání Remote Sensing of Environment, mohou v budoucnu vést k chytřejším strategiím růstu měst.
Výzkumníci použili dva satelity nabízející kombinaci denních a nočních dat pozorování Země a biofyzikální počítačový model k odvození odhadů roční čisté primární produktivity (NPP). NPP měří růst rostlin popisem rychlosti, kterou rostliny využívají uhlík z atmosféry k budování nové organické hmoty prostřednictvím fotosyntézy. JE pohání složitou potravinovou síť Země a kvantifikuje množství oxidu uhličitého, skleníkového plynu, který rostliny odstraňují z atmosféry.
Data nočního osvětlení z obranného meteorologického družicového programu a mapa klasifikace vegetace vytvořená v Goddardově institutu vesmírných studií NASA v New Yorku byla použita k zobrazení městských, okrajových a mimoměstských oblastí v celých Spojených státech. Tímto způsobem výzkumníci vypočítali rozsah a umístění americké městské a zemědělské půdy.
Kromě toho byla k výpočtu indexu normalizované diference vegetace použita pozorování z přístroje Advanced Very High Resolution Radiometer na palubě polárních satelitů Národního úřadu pro oceán a atmosféru. Tento index je měřítkem zdraví rostlin, založený na principu, že rostliny absorbují sluneční záření v červené části spektra slunečního záření používaného pro fotosyntézu během růstu rostlin. Tato data byla poté vložena do počítačového modelu Stanfordské univerzity pro odvození JE.
Počítačový model vytvořil potenciální předměstskou americkou krajinu, která byla použita k porovnání a odhadu snížení JE v důsledku současné transformace měst a krajiny.
V kontinentálních Spojených státech ve srovnání s předměstskou krajinou představují moderní města roční pokles jaderných elektráren o 1,6 procenta. Tato ztráta kompenzuje zisk v JE ve výši 1,8 procent ročně z nárůstu zemědělské půdy. Výsledek je pozoruhodný, vezmeme-li v úvahu malou rozlohu, kterou města pokrývají v poměru k zemědělským oblastem.
Snížení tohoto rozsahu má značně neznámé důsledky pro biologickou rozmanitost, ale promítá se do méně dostupné energie pro druhy, které tvoří komplexní potravinovou síť Země. Ztráta vysoce úrodné půdy pro zemědělství také vyvíjí tlak na jiné způsoby, jak uspokojit potřeby rostoucí populace v oblasti potravin a vlákniny. V místním měřítku může urbanizace zvýšit JE, ale pouze tam, kde jsou přírodní zdroje omezené. Přivádí vodu do suchých oblastí a „městské tepelné ostrovy“ prodlužují vegetační období kolem okrajů měst v chladných oblastech. Tyto přínosy však nevyvažují celkový negativní dopad urbanizace na JE.
Vědci z NASA vyvinuli mapu světel měst a US Geological Survey použila techniku k vytvoření dat indexu normalizované diference vegetace. Mezi výzkumné partnery patří Mezioborové centrum pro vědu o systému Země v Marylandu, Světový fond na ochranu přírody a Centrum pro konzervační biologii na Stanfordské univerzitě.
Původní zdroj: Tisková zpráva NASA