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                            ——中國科學院辦院方針

                            首頁 > 每日科學

                            20年,耕地擴張超百萬平方公里

                            應對氣候變化和生物多樣性保護面臨巨大挑戰

                            2021-12-28 中國科學報 文樂樂
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                              一份新的衛星地圖發現,在過去20年里,種植玉米、小麥、水稻和其他農作物的耕地“吞噬”了超過100萬平方公里的土地。日前,相關成果發表于《自然-食品》。

                              這項研究強調,隨著富裕國家越來越多地將作物生產“外包”給較貧窮地區,地球事實上正在成為一個統一的“全球農場”。一半的新耕地已經取代了儲存大量碳的森林和其他自然生態系統,使保護地球生物多樣性和避免災難性氣候變化的努力遭遇挑戰。

                              “人類不可阻擋的前進的足跡是殘酷的?!闭撐淖髡?、美國馬里蘭大學帕克分校地理學家Matt Hansen說。

                              許多組織和政府在區域內繪制耕地地圖,但事實證明,要獲得全球圖景是困難的。例如,聯合國糧食及農業組織(FAO)從各成員國收集了耕地統計數據,但這些國家的統計方法和定義各不相同,因此得出的是一幅不完整的全球圖景。

                              Hansen和同事利用美國地質調查局/美國宇航局地球資源衛星項目的數據繪制了耕地地圖,該項目發射了一系列衛星以持續監測地球表面。幾十年來,成像器定期拍攝地球上的每一個點。然而,讓計算機識別衛星數據中的農田是一項挑戰,因為玉米、水稻和大豆等農作物看起來非常不同,耕地的形狀和大小也各不相同,而且農作物通常只在一年中的一段時間中生長。

                              為驗證和訓練用來創建地圖的算法,研究人員訪問了世界各地的農場,并使用了來自谷歌的高分辨率商業衛星圖片。這些照片比地球資源衛星的圖像更清晰,但并不覆蓋全球。

                              “我們使用的是一致的信號、一致的方法?!盚ansen說。

                              研究顯示,在2000年至2019年的研究期間,全球耕地足跡增加了9%。新增耕地面積大約是西班牙面積的兩倍,比FAO估計的“可耕種土地”增長2.6%這一數字高出數倍。

                              南美洲在相對耕地擴張方面居世界首位,這在很大程度上要歸功于蓬勃發展的大豆產業——這使南美洲的耕地面積在研究期間增加了近50%。同時,非洲新增農田面積最大,其中大部分是為了養活快速增長的人口而開墾的。非洲40%的耕地是過去20年出現的,這一比例還在加速上升。

                              南亞幾個國家和北美大平原的農田面積也在擴大。論文作者、馬里蘭大學帕克分校的Peter Potapov說,盡管亞馬孫等熱帶雨林向耕地的轉變經常成為新聞頭條,但新的耕地在干旱森林、熱帶草原等不那么引人注意的生物多樣性熱點地區占了更大比例。

                              當森林或熱帶草原被改造成耕地時,儲存在樹木和土壤中的大量碳往往會被釋放到大氣中,加速氣候變化。研究人員估計,這種情形帶來了大約1/8的人類總碳排放。

                              不過,這項研究還是揭示了一些好的趨勢。在研究期間,作物的植物生物量增加了25%,而人均作物面積減少了10%,這表明人類可能在持續尋找提高單產的方法。

                              瑞典斯德哥爾摩環境研究所的地理學家Amy Molotoks表示,與目前使用的許多地圖相比,這張地圖更清晰、更新。

                              相關論文信息:https://doi.org/10.1038/s43016-021-00429-z

                               

                            打印 責任編輯:閻芳

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