I en studie publicerad i Naturens hållbarhet , en ekosystemforskare och en jordbruksekonom beskriver hur man utvecklar ett mer hållbart markförvaltningssystem genom datainsamling och inköp av intressenter.

Bruno Basso, professor vid College of Natural Science vid Michigan State University, och John Antle, professor i tillämpad ekonomi vid Oregon State University, tror att vägen börjar med digitalt jordbruk - eller integration av stora data i användningen av grödor och jordbruksmark.

Digitalt jordbruk, Basso säger, där jordbruket vetenskap, politik och utbildning skär varandra. Att använda dessa uppgifter kräver en effektiv balansering av konkurrerande ekonomiska och sociala intressen samtidigt som avvägningar minimeras.

Tekniker som genetisk modifiering och automatisering av växtproduktion hjälper till att producera mer mat än vi behöver för att överleva. Och medan det moderna matsystemet är ett monument för mänsklig uppfinningsrikedom och innovation, det är inte utan problem.

"Jordbrukets bidrag till utsläpp av växthusgaser, vattenföroreningar och förlust av biologisk mångfald visar att stora jordbrukssystem befinner sig på en i stort sett ohållbar bana, "Säger Basso." Och när befolkningen ökar, energikrav och föroreningar kommer att skala därefter. "

Basso säger att medan beslutsfattare, bönder och miljögrupper talar alla, de lyssnar inte nödvändigtvis.

"Det finns för många hinder, för många konkurrerande intressen, "Basso säger." Vi måste föra folk till bordet och designa ett system som fungerar för alla - bönder, lagstiftare, samhället och kommande generationer. "

För att möta denna utmaning, forskarna föreslog en tvåstegsprocess. Det första steget fokuserar på utformningen av en hållbar ram - med mål och mål - styrd och kvantifierad av digital jordbruksteknik. Genomförande, det andra steget, innebär ökade offentlig-privata investeringar i teknik som digitalt jordbruk, och fokus på tillämpliga, effektiv politik.

Detta dokument kopplar framsteg inom agronomiska vetenskaper till den kritiska roll som beslutsfattare måste spela vid genomförandet och fastställandet av agendan för hållbarhet inom jordbruket.

"Det hjälper inte att utforma en politik som bonden kommer att ignorera, "Säger Basso." Beslutsfattare måste använda digitalt jordbruk för att driva politiken. Gå till bönderna och säg, 'vi hjälper dig att göra dessa övergångar, och vi hjälper dig att omvandla dina dåligt presterande och instabila fältområden med ekonomiskt stöd. "

Han rekommenderar riktade skatteincitament och subventioner för att stödja jordbrukare som arbetar för ett mer hållbart system.

Om målet är att öka den biologiska mångfalden, att minska användningen av kvävegödselmedel eller att odla mindre resurskrävande bioenergipennor, incitament är nyckeln.

Forskarnas analys visade att om applikationer för kvävegödsel baserades på efterfrågan och avkastningsstabilitet istället för enhetlig applicering, användningen i Mellanvästern kan minskas med 36% med betydande minskningar av grundvattenföroreningar och koldioxidutsläpp.

Basso säger att vi måste fatta de här besluten som ett samhälle - och att kosta som samhälle. Vad bönderna gör på sin mark idag kommer att påverka grannens barnbarn om 30 år.

"Att använda digitalt jordbruk handlar om att bryta bröd och skapa ett hållbart jordbrukssystem. Låt oss sammanföra alla, Sa Basso.