Vad vi äter kan skada inte bara vår hälsa, men själva planeten. Ungefär en fjärdedel av alla utsläpp av växthusgaser som människor genererar varje år kommer från hur vi matar världen. De flesta av dem är metan som släpps ut av boskap, kväveoxider från kemiska gödningsmedel och koldioxid från förstörelse av skog för att odla grödor eller föda upp boskap.

Alla dessa gaser fångar värme i jordens atmosfär. Extrema väderhändelser som översvämningar och torka blir allt vanligare och allvarligare i vår uppvärmning värld, förstöra skördar och störa växtsäsonger. Som ett resultat, klimatförändringar kan utlösa förödelse på redan otrygga livsmedelsförsörjning. Utmaningarna för jordbruket är stora, och de kommer bara att öka när världens befolkning växer.

IPCC:s nya specialrapport om klimat och mark varnar för att utan drastiska förändringar i den globala markanvändningen, jordbruk och mänsklig kost, ansträngningar för att minska utsläppen av växthusgaser kommer att avsevärt inte nå målen för att hålla den globala temperaturökningen under 1,5°C.

Ett matsystem som producerar näringsrik mat utan att skada miljön eller andra aspekter av vårt välbefinnande behövs i hög grad. Men kan den producera tillräckligt med mat för att föda miljarder människor samtidigt som den vänder förlusten av biologisk mångfald och föroreningar?

Det är här jag tror att arkeologer och antropologer kan hjälpa till. Vår senaste artikel i World Archaeology utforskar tidigare jordbrukssystem och hur de kan hjälpa till att göra jordbruket mer hållbart idag.

Kanaler och majs i Sydamerika

Det finns en lång historia av samhällen runt om i världen som experimenterar med hur de producerar mat. Genom dessa tidigare framgångar och misslyckanden kommer perspektiv på hur människor har förändrat lokala miljöer genom jordbruk och påverkat markegenskaper under tusentals år.

Forntida jordbruksmetoder var inte alltid i balans med naturen - det finns vissa bevis på att tidiga matodlare skadade sin miljö med överbetning eller misskötande bevattning som gjorde jorden saltare. Men det finns också många fall där tidigare system för att odla mat förbättrade jordkvaliteten, ökade skördar och skyddade grödor mot översvämningar och torka.

Ett exempel härstammar från Pre-Inka Sydamerika, och användes vanligen mellan 300 f.Kr. och 1400 e.Kr. Systemet, idag känd som Waru Waru, bestod av upphöjda jordbäddar upp till två meter höga och upp till sex meter breda, omgiven av vattenkanaler. Först upptäcktes av forskare på 1960-talet runt Titicacasjön, dessa upphöjda fältsystem introducerades i våtmarks- och höglandsområden i Bolivia och Peru under de följande decennierna.

Även om vissa projekt misslyckades, majoriteten har låtit lokala bönder förbättra grödans produktivitet och markens bördighet utan att använda kemikalier. Jämfört med andra lokala jordbruksmetoder, höjdbäddarna fångar upp vatten under torka och dränerar vatten när det regnar för mycket. Detta bevattnar grödorna året runt. Kanalvattnet behåller värmen och höjer lufttemperaturen runt jordbäddarna med 1°C, skydda grödor från frost. Fisken som koloniserar kanalerna ger också en extra matkälla.

Forskning pågår fortfarande, men idag används dessa Waru Waru-system regelbundet av bönder i hela Sydamerika, inklusive i Llanos de Moxos, Bolivia – en av de största våtmarkerna i världen. Waru Waru jordbruk kan visa sig mer motståndskraftigt mot de ökade översvämningarna och torkan som förväntas under klimatförändringarna. Den kunde också odla mat i förstörda livsmiljöer som en gång ansågs olämpliga för grödor, hjälper till att lätta på trycket för att rensa regnskogen.

Fisk som skadedjursbekämpning i Asien

Monokulturer är en mycket mer bekant metod för jordbruk för människor idag. These are the vast fields that contain one type of crop, grown on a huge scale to guarantee higher yields that are easier to manage. But this method can also degrade soil fertility and damage natural habitats and decrease biodiversity. Chemical fertilisers used on these farms leach into rivers and oceans and their pesticides kill wildlife and create resistant pests.

Growing multiple crops, rearing different species of livestock and reserving different habitats for conservation could make food supplies more nutritious and resilient to future shocks in the weather, while also creating more livelihoods and regenerating biodiversity.

That may sound like a lot to consider, but many ancient practices managed to achieve this balance with rather simple means. Some of them are even used today. In southern China, farmers add fish to their rice paddy fields in a method that dates back to the later Han Dynasty (25–220 AD).

The fish are an additional protein source, so the system produces more food than rice farming alone. But another advantage over rice monocultures is that farmers save on costly chemical fertilisers and pesticides—the fish provide a natural pest control by eating weeds and harmful pests such as the rice planthopper.

Research throughout Asia has shown that compared to fields that only grow rice, rice-fish farming increases rice yields by up to 20%, allowing families to feed themselves and sell their surplus food at market. These rice-fish farms are vital to smallholder communities, but today they're increasingly pushed out by larger commercial organisations wishing to expand monoculture rice or fish farms.

Rice-fish farming could feed more people than current monocultures while using less of the agricultural chemicals which pollute water and generate greenhouse gas emissions.

The enduring success of these ancient methods remind us that we could reimagine our entire food system to feed ten billion people while rejuvenating wildlife and locking carbon away. Instead of reinventing the wheel, we should look to what worked in the past and adapt it for the future.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.