Livsmedelsproduktion är redan en av de största stressfaktorerna för vår planet, men det har gjorts avsevärt mer utmanande av samspelet mellan jordsystemets processer, enligt ny forskning.

Jordsystemets processer hänvisar till de naturliga aktiviteterna som håller planeten i ett beboeligt och användbart tillstånd. Detta inkluderar processer som sker i de olika biosfärerna som kolbindning i skogar eller näringsämnen som rinner ut i sötvattensystem.

Interaktionerna mellan dessa processer utmanar deras gränser och påverkar hur väl de fungerar.

"Livsmedelsproduktion är en viktig orsak till miljöstress, vilket påverkar förlusten av biologisk mångfald, klimatet och överexploatering av marina resurser", sa medförfattaren Dr. Steven Lade från Australian National University.

"Vi måste börja producera mat på ett hållbart sätt. Genom att utvärdera samspelet mellan jordsystemprocesser kan vi säkerställa att de beaktas när vi utformar och implementerar livsmedelsproduktion och jordbrukspolitik."

Forskningen, som leds av Aalto-universitetet i Finland, undersökte och karakteriserade olika jordsystemsprocesser, och visade på hur de kan användas när man arbetar mot mer hållbara tekniker för livsmedelsproduktion.

Studien lyfte fram flera avgörande interaktioner som ofta förbises, inklusive effekten av grönt vatten på livsmedelsproduktion och biologisk mångfald.

"Grönt vatten hänvisar till det vatten som lagras i marken som är tillgängligt för växter att växa. Det har en central roll att spela i interaktion med och reglera alla andra processer som mark, biologisk mångfald och vattenflöde", sa Dr. Lade.

"Att se till att vi tar itu med dessa olika interaktioner kommer att kräva åtgärder. Vi behöver bättre kommunikation, vilket innebär att myndigheter som ansvarar för områden som jordbrukspolitik och havspolitik måste prata med varandra.

"Vi måste ta ett helhetsgrepp när det gäller att hantera hållbar livsmedelsproduktion så att den inte belastar gränserna för våra naturliga system. Vi måste se bortom bara vatten och mark som insatsvaror för livsmedelsproduktion."

Forskarna hävdar att utmaningar härrör från en hög täthet av interaktioner mellan havet, sötvatten och landbiosfärer.

"Erkännande av dessa interaktioner och gränser behövs för att upprätthålla stabilitet och motståndskraft i jordens system. I vissa fall kan mänskligt tryck redan ha drivit jordsystemet bortom det säkra operationsutrymmet för mänskligheten", sa Dr. Lade.

"Systeminteraktioner gör hållbar livsmedelsproduktion mer utmanande. Men den sammanlänkade naturen innebär att positiva åtgärder kan ha omfattande effektflöden."

Studien har publicerats i Nature Sustainability . + Utforska vidare

Australien har överskridit tre planetära gränser baserat på markanvändning