Markanvändning är kärnan i olika mål för hållbar utveckling. En internationell forskargrupp bestående av forskare från flera institutioner inklusive PBL Netherlands, IIASA, och Potsdam Institute for Climate Impact Research, försökte reda ut nyckeldeterminanterna för global markanvändningsprognoser i en studie publicerad i Naturkommunikation Denna vecka.

Det sätt som vi använder tillgänglig mark har viktiga konsekvenser för att uppnå ekonomisk, miljö, och samhälleliga mål. För detta ändamål, markanvändningsstudier har genomförts i länder över hela världen, med många storskaliga studier som tittar på framtidsscenarier för vår planet. Olika modeller användes för dessa övningar, vilket resulterar i olika och ibland inkonsekventa projektioner. På senare tid, särskilt i samband med forskning om klimatförändringar, forskare har arbetat för att producera mer harmoniserade resultat genom att använda en gemensamt godkänd uppsättning scenarier – de så kallade Shared Socioeconomic Pathways (SSPs). Dessa ansträngningar var ett första steg mot harmonisering och konsekvens, men alla skillnader mellan modellresultaten kunde inte förenas.

Med detta nya verk, forskarna har dekomponerat rollen för varje viktig scenariodrivare (inklusive framtida befolkning, inkomst, kostmönster, och nivå av markskydd) i de olika modellerna för att identifiera vad orsakerna till avvikelserna var. Studien använde sig av systematiska känslighetsexperiment för att förklara spridningen i modeller och scenarier, och att identifiera de viktigaste faktorerna som bestämmer övergången till en mer hållbar (eller ohållbar) markframtid. Resultaten indikerar att bland de många markanvändningsförändringarna, vårt framtida markavtryck kommer främst att bero på samspelet mellan befolkningstillväxt, jordbrukseffektivitet, reglering av markanvändning, och konsumtionen förändras. Att gå bortom kvalitativa relationer, teamet identifierade också det relativa bidraget från dessa faktorer, och illustrerade hur kombinationen av markanvändningsreglering, jordbrukseffektivitet, och kostförändringar kan bidra till att begränsa mänskligt tryck på land samtidigt som livsmedelssäkerheten säkras.

"Vi identifierade att modeller uppträdde konsekvent för specifika drivkrafter som befolkningsökning och teknik men helt annorlunda för andra som skydd av markanvändning eller öppenhet i handeln. Detta hjälpte oss att förstå var forskningen bör fokusera för att förbättra modelleringen av sådana scenarier till stöd för olika framtida bedömningar, och ge mer konsekventa budskap mellan modellteam, " förklarar Hugo Valin, en forskare inom IIASA Ecosystems Services and Management Program och en av författarna till studien.

Studien hjälpte specifikt till att bedöma vilka hävstänger som skulle kunna användas för att mildra den framtida effekten av befolkningstillväxt, som identifierades som en stor drivkraft. Öka jordbrukets produktivitet, till exempel, minskade mängden mark som behövs för att mata varje individ. Resultaten visar också att ett effektivare markanvändningsskydd för skogar och andra naturliga livsmiljöer med biologisk mångfald mildrar de mest negativa effekterna av utbyggnad av jordbruksmark. Slutligen, ändra dieter mot mindre resurskrävande produkter, särskilt de med en lägre andel animalieprodukter, kan också lindra det mänskliga trycket på ekosystemen och efterfrågan på mark.

Studien ger en extra nivå av förståelse för hur de olika alternativen ovan interagerar, och hur man bäst kombinerar dem. En ökad jordbrukseffektivitet kan, till exempel, minska efterfrågan på åkermark, men samtidigt öka produktionen och utlösa högre konsumtionsnivåer. Avkastningsökning har därför visat sig vara mer effektiv för att minska markanvändningen i kombination med markanvändningsreglering och konsumtionsförändringar. Liknande, Reglering av markanvändning kan minska expansionen till åkermark men kan skapa en risk för livsmedelssäkerhet om den inte kombineras med ökad produktivitet och konsumtionsförskjutningar.

Forskarna säger att studien är en viktig milstolpe för forskarsamhället eftersom den kommer att bidra till att utarbeta mer konsekventa kvantitativa scenarier över studier, och underlätta jämförbarheten av resultat för politisk vägledning om alla större hållbarhetsutmaningar relaterade till markanvändning, inklusive klimatförändringens påverkan och begränsning, biologisk mångfald, och livsmedelssäkerhet.

"Vi hoppas att den presenterade nedbrytningen kan bli en standardkomponent i framtida storskaliga scenarioövningar, för utan att uttryckligen reda ut individuella scenarioförare, som ibland går i motsatta riktningar, scenariotolkning kommer sannolikt att förbli lite mer än välutbildade gissningar, " avslutar studiens medförfattare och biträdande programdirektör för ekosystemtjänster och management Petr Havlik.