Det krävs mycket för att få ett rum med markforskare att flämta.

Förra månaden, Jag presenterade på National Soils Conference i Canberra, och ställde en enkel fråga till 400 kollegor:tror du att mark kommer att spela en lika stor roll i livsmedelsproduktionen om 100 år som den gör idag?

Ett hav av händer gick upp:konsensus var tydligt "ja". jag betänkte, säger att jag inte är så säker.

Flämtarna skvalpade över rummet. Varför säga så? Du är en markforskare! Är du galen?

Ett sekel är en lång tid. De flesta av våra vetenskapliga horisonter verkar inte vara mer än ett eller två decennier bort. Men hur vi hanterar mat och vår miljö behöver mycket långsiktiga, inspirerat tänkande.

Inom min oro över huruvida framtiden för livsmedelsproduktion är på terra firma, det finns också ett hopp.

Det hoppet vilar i önskan att det ska finnas tillräckligt, kvalitetsmat för alla 10 miljarder, 15 miljarder eller 20 miljarder människor i framtiden. För att uppnå det, kanske behöver vi inte förlita oss på vår planets tunna jordhud trots allt.

Framtida jordbruk

Vi ser redan framstegen för vertikalt och hydroponiskt jordbruk, och potentialen för att odla köttliknande protein i labbet. Syntetisk biologi är en väg framåt.

Så kommer vi att ha den tekniska kunskapen, och kommer vi att ha råd med den infrastrukturella investeringen för att producera all vår mat borta från naturlig jord inom ett sekel?

Tekniskt sett skulle vi vilja tro att detta är möjligt. Men kommer vi att ha behovet? Har vi viljan?

Det finns två dominerande moderna rörelser i förhållande till mat. Den första är den etiska och miljömässiga rörelsen, som menar att mat ska produceras utan att skada miljön eller kanske till och med djur. Mark är en viktig – och icke förnybar – del av miljön. Detta väcker den avgörande frågan om det kan fortsätta att upprätthålla världens växande befolkning.

Vid sidan av detta finns slow food-rörelsen, med sin oro för produktion av högkvalitativa livsmedel av känd härkomst. Det kallas ibland "hage till tallrik" eller "fält till bord".

Redan, modern matproduktionsteknik för att hantera energi- och vattenanvändning kan potentiellt ge 10 gånger den avkastning per ytenhet som normala fältförhållanden ger. Detta kan överföras till vertikala odlingsutrymmen, 100 enheter hög.

Bara det betyder att vi skulle behöva bara 0,1 % av den markyta vi nu använder för livsmedelsproduktion. Detta kan frigöra enorma landområden så att marken kan återhämta sig från nedbrytning, återställande av ekosystem över hela planeten. Det skulle representera ett högteknologiskt svar på frågan om miljöetik.

Att återföra områden med jord som för närvarande används för livsmedelsproduktion tillbaka till inhemsk vegetation kan hjälpa oss att bevara vilda djur, försvara sig mot översvämningar, och tillhandahålla naturliga buffertområden som kan filtrera vatten och cirkulera näringsämnen. Platser kan inkludera jordar i regnskogar med riklig biologisk mångfald och voluminös vattencykelkapacitet, eller våtmarker uppströms städer som är utsatta för översvämning.

Detta tillvägagångssätt är inte nödvändigtvis oförenligt med slow food-rörelsen. Verkligen, det kan faktiskt hjälpa rörelsen att nå sina mål, eftersom det skulle ta bort trycket från världens jordar, på så sätt säkerställa att det finns tillräckligt med jord av hög kvalitet kvar för att bedriva etisk produktion av hög kvalitet.

Mer mat till fler

FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation förutspår ett behov av att fördubbla jordbruksproduktionen till 2050 för att möta efterfrågan från en uppskattad befolkning på 9,5 miljarder. Detta måste göras samtidigt som fungerande ekosystem bibehålls; därför har det aldrig varit viktigare att säkra jordar och deras livsuppehållande funktioner.

I Australien, samtidigt som markvården har förbättrats, det är ännu inte hållbart. Utbredd försurning av marken och minskningen av kol i odlingsmarker, jorderosion och obalanser i näringsämnen fortsätter i stort sett okontrollerat och oförminskat. Med det nya tillvägagångssättet skulle lämplig jord och terroir kunna ägnas åt högkvalitativ hållbar skräddarsydd mat- och vinproduktion.

De stora lössjordarna i Nordamerika, Ryssland och Ukraina anses ofta vara de bästa i världen – de skulle kunna hanteras hållbart för produktion av spannmål i århundraden framöver. Till och med några av dessa mest livsmedelsproducerande jordar kunde återföras till sin tidigare pre-agricultural tillstånd. I Australien kan våra berömda rödbruna jordar vara mer användbara för skogsbruk än att pressas i bruk för spannmålsproduktion.

Som sagt, infrastrukturkostnaderna för att producera mat helt utan jord kommer att bli enorma. Det är mer sannolikt att vi kommer att landa på en blandad lösning som kombinerar högkonstruerade odlingsutrymmen och "under the sky" jordbaserat jordbruk.

Under det kommande århundradet, vår utmaning blir att komma bort från vårt nästan totala beroende av jord – den föränderliga och livsviktiga tunna huden på jorden – för att tillåta stora delar av våra mest sårbara jordar att repareras. Att läka våra sårade jordar kommer att vara ett viktigt steg på vägen mot global hållbarhet.

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