När du bestämmer dig för att göra en stor investering i något - till exempel ett hus - du ställer dig sannolikt en rad frågor för att bedöma om det är ett smart köp. Kommer storleken och typen av hus du har valt, i en viss stad eller stadsdel, leverera långsiktigt värde? Kommer det att förbättra din livskvalitet? Och, självklart, motiverar fördelarna kostnaden?

Att ställa dessa frågor är förmodligen en intuitiv del av ditt personliga ekonomiska beslutsfattande, en autopilotanalys du går igenom innan du skjuter ut stora pengar. Men överraskande nog, stora utgifter i jordbruksforskningsvärlden - organisationer som avsätter pengar till forskare runt om i landet och världen - har inga motsvarande ramar för att fatta finansieringsbeslut om forskning och utveckling med fokus på hållbar intensifiering av jordbruket, som University of Nebraska – Lincoln forskare Patricio Grassini och Ken Cassman säger är allmänt erkänt som en av de viktigaste pelarna i en livsmedelssäker värld.

Det är därför, i en tidning som nyligen publicerades i Naturens hållbarhet , Grassini och Cassman föreslår en fyrkantig prioriteringsram som finansiärer kan använda när de delar ut forskningspengar till jordbruksforskare som strävar efter målet om hållbar intensifiering. Denna term hänvisar till ökade skördar av stora livsmedelsgrödor på befintlig jordbruksmark för att undvika att omvandla regnskogar och våtmarker till växtodling, och gör det utan negativa effekter på biologisk mångfald, vatten och jord.

"Det vore trevligt om vi investerade i jordbruksforskning med samma beslutsfattande som när vi spenderar pengar ur vår egen ficka, sa Grassini, docent i agronomi och trädgårdsodling. "Vi är alla överens om vikten av att producera mat på befintlig jordbruksmark och bevara naturliga ekosystem, men det finns ingen enighet om hur man kommer dit eller hur man prioriterar. Det här dokumentet ger en plan för handling. "

Husker -duon, som har samarbetat i mer än ett decennium, var bland en grupp ledande forskare med fokus på hållbar intensifiering som blev inbjudna att skriva för April:s upplaga av Nature Sustainability. Grassini och Cassman är det första teamet som uttryckligen tar itu med det vetenskapliga samfundets misslyckande med att utveckla en effektiv metod för att prioritera forskningsbanor som syftar till hållbar intensifiering, och att lägga fram en strategi för att fylla det gapet.

"Det här är en unik situation, eftersom alla är överens om helhetsmålen och förstår att det inte finns någon chans att hantera klimatförändringar om vi inte håller jordbruksproduktionen till befintlig jordbruksmark, sa Cassman, Robert B. Daugherty professor emeritus i agronomi. "Det som är så ironiskt är att det inte finns någon dialog i det vetenskapliga samfundet om vad vi ska finansiera när det gäller forskning."

Bristen på en strategi är problematisk på grund av problemets brådskande betydelse. Under de närmaste 30 åren har ytterligare 2 miljarder människor kommer att ansluta sig till det globala middagsbordet. Men dagens lösning för livsmedelssäkerhet - som omvandlar miljontals hektar mark varje år för växtodling - är inte svaret, sa forskarna. Markomvandling är katastrofal för miljön, ofta eliminerar regnskogar, savannor och våtmarker som är avgörande för biologisk mångfald och koldioxidlagring.

Markrensning utlöser utsläpp av jordens kollager i atmosfären, vilket gör den till den ledande källan till människodrivna växthusgasutsläpp.

"Vi konverterar mark i den snabbaste takt i mänsklighetens historia samtidigt (att) vi försöker minska utsläppen av växthusgaser för att minska klimatförändringarna, "sa Cassman." De är helt oförenliga. "

För att sakta ner landomvandlingen, forskarna sa att finansieringsorganisationer måste prioritera projekt som sannolikt kommer att resultera i hållbar intensifiering på nationell och global nivå. Grassini och Cassman föreslår att finansiärer svarar på fyra frågor om föreslagna forskningsinsatser:För det första hur lång tid kommer det att ta? Nästa, vad är sannolikheten för framgång? Tredje, hur mycket kostar det? Och fjärde, hur stor är den potentiella inverkan om forskningen leder till ny teknik och jordbruksmetoder som används allmänt?

Genom att använda denna ram kan myndigheter som U.S. Department of Agriculture och U.S. Agency for International Development bättre prioritera sina investeringar i hållbar intensifiering, sa forskarna. Ett exempel är att bestämma vilka grödor och odlingssystem som ska få offentliga FoU-investeringar inom ett finansieringsprogram inriktat på hållbar intensifiering. Vissa hävdar att prioritering bör ges till att diversifiera odlingssystem genom att odla ett större urval av större livsmedelsgrödor för att undvika att förlita sig på ett litet antal grödor. Andra hävdar att den största delen av finansieringen bör gå till hållbar intensifiering av de fyra grödorna som driver majoriteten av markrensningen:ris, vete, majs och sojabönor.

Med hjälp av deras föreslagna prioriteringsram, Grassini och Cassman hävdar att det är mer strategiskt att fokusera på ökad risproduktion, vete, majs och sojabönor eftersom den andra vägen - diversifiering av grödsystem - skulle ta flera decennier och har låg sannolikhet för framgång, återspeglas i det faktum att det inte har introducerats någon ny gröda i stor skala under de senaste 40 åren.

Och oavsett vad som händer på lokal nivå, de sa, global efterfrågan på ris, vete, majs och sojabönor kommer att förbli höga eftersom dessa grödor är lätta att transportera långa sträckor, lätt att torka och förvara, och kräver lite energi för att bearbeta och laga mat. De är också nödvändiga för att stödja de stora djuruppfödningsoperationer som levererar kött, mejeri och fisk till världens snabbt växande medelklass.

Så medan diversifiering av grödor och produktion kan ge blygsamma miljöfördelar lokalt, efterfrågan på de fyra stapelgrödorna kommer att fortsätta öka, vilket leder till markrensning någon annanstans.

"Detta är ett bra exempel på behovet av ett prioriteringssystem, "Sa Cassman." Om du satsar på att diversifiera hela det globala systemet, du kommer inte att kunna uppnå det inom den tid som krävs för lösningar för att möta efterfrågan på mat på befintlig jordbruksmark. "

Grassini och Cassman tror att även om det finns betydande offentliga och privata investeringar i specifik teknik för att stödja intensifiering av nuvarande större grödor och odlingssystem, deras ramverk skulle visa att mer forskning behövs för att slå samman denna teknik till livskraftiga produktionssystem och för att kvantifiera deras effekter på jordbrukarnas fält, snarare än i små forskningstomter.

Men för dem, det handlar mindre om att välja vinnare och förlorare och mer om att få sina kamrater i det vetenskapliga samfundet att ta allvar på att prioritera forskning med de högsta oddsen för framgång. Eftersom den globala befolkningen förväntas närma sig 10 miljarder år 2050, det finns ingen tid att slösa, sa de.

"Hur vi prioriterar har enorma konsekvenser för hur världen kommer att se ut, "Grassini sa." Det som har saknats är ett erkännande av behovet av att gå snabbt. Vi försöker uppnå matsäkerhet och behålla den biologiska mångfalden och undvika klimatförändringar för våra barn och barnbarn. "