Implicațiile dependenței de combustibili fosili pentru sistemul alimentar - reziliență
Abstract: Actualul nostru sistem alimentar industrializat nu este durabil datorită dependenței excesive de energia combustibililor fosili neregenerabili și degradării sistemelor naturale de care depinde pentru existența sa. Dacă nu se iau măsuri pentru schimbarea acestor aspecte ale sistemului alimentar, convocarea epuizării și degradării resurselor va provoca prăbușirea sistemului alimentar. Sistemul nostru alimentar este rezultatul „revoluției verzi” care a creat producții crescute mult folosind cantități mari de energie fosilă sub formă de îngrășăminte sintetice cu azot, produse chimice pe bază de petrol, utilaje diesel, refrigerare, irigații și o distribuție dependentă de petrol sistem. Acest sistem distruge biodiversitatea, contribuie la schimbările climatice globale și degradează calitatea solului și a apei.
Disponibilitatea a zeci de ani de energie ieftină a combustibililor fosili a permis sistemului alimentar să devină dependent de resursele finite care se epuizează rapid. Datorită constrângerilor primelor și celei de-a doua legi ale termodinamicii, acest sistem nu poate fi menținut în forma sa actuală. Componentele esențiale ale sistemului actual, cum ar fi îngrășămintele sintetice cu azot, care necesită gaze naturale ca materie primă și distribuția dependentă de petrol, exemplifică natura fragilă a sistemului alimentar. Trebuie implementată o conversie la scară largă în agricultură durabilă din punct de vedere ecologic, cu energie redusă, pentru a evita prăbușirea sistemului alimentar și viitoarele penurii de aprovizionare cu alimente.
Introducere
Sistemul alimentar actual depinde de resursele de combustibili fosili neregenerabili care vor deveni în curând din ce în ce mai puține și mai scumpe. Această dependență reprezintă o amenințare la adresa securității alimentare și a aprovizionării cu alimente viitoare.
Discuţie
Dependența de combustibil fosil
Sistemul alimentar este în prezent dependent de combustibilii fosili pentru alimentarea pompelor de irigare, pesticide și erbicide pe bază de petrol, mecanizarea atât pentru producția culturilor, cât și pentru prelucrarea alimentelor, producția de îngrășăminte, întreținerea operațiunilor pe animale, depozitarea și uscarea culturilor și pentru transportul intrărilor și ieșirilor fermei . Dintre aceste dependențe de combustibilii fosili, unele sunt mai ușor de depășit decât altele (Ruttan 1999). Cu toate acestea, datorită necesității lor actuale, dependența de îngrășăminte sintetice cu azot și transportul pe distanțe lungi de intrări și ieșiri ale fermei sunt doi factori limitativi periferici care exemplifică vulnerabilitatea sistemului alimentar actual și, prin urmare, necesită o analiză suplimentară (Smil 1991, Pirog et al 2001 ).
În ceea ce privește necesitatea sa pentru existența unei părți mari a populației globale, cea mai importantă invenție a secolului al XX-lea este procesul Haber-Bosch pentru sinteza îngrășămintelor azotate. Azotul reprezintă 80% din volumul de gaz atmosferic, dar este într-o formă non-reactivă care nu este ușor disponibilă plantelor, făcându-l principalul factor de limitare pentru producția globală de culturi și creșterea umană. Este o componentă vitală a clorofilei, aminoacizilor, acizilor nucleici, proteinelor și enzimelor. N sintetic este responsabil pentru creșterea randamentelor culturilor de aproximativ 35 până la 50% în ultima jumătate de secol, reprezentând 80% din creșterea culturilor de cereale, fără de care o mare parte a populației lumii nu ar exista (Smil 1991).
Pentru cea mai mare parte a existenței umane, fixarea N (divizarea N2 pentru a forma amoniac) a fost limitată la bacterii (în principal Rhizobium). Odată cu invenția procesului Haber-Bosch în 1913, oamenii au început dominarea ciclului N (Smil 1991). Acest proces este extrem de consumator de energie și necesită reacția a 1 mol de azot gazos cu 3 moli de hidrogen gazos la temperaturi de aproximativ 400 ° C și presiuni de aproximativ 200 de atmosfere (Marx 1974). Aceasta reprezintă 30% din cheltuielile cu energia în agricultură. Hidrogenul gazos pentru acest proces provine aproape exclusiv din gazul natural, care este considerat materie primă și nu este luat în considerare ca parte a cheltuielilor de energie (Hendrickson 1996). De asemenea, este posibil să obțineți hidrogenul necesar prin electroliza apei, dar acest lucru necesită mai multă energie, făcându-l o alternativă nefavorabilă în acest moment (Gilland 1983). Gazul natural reprezintă în prezent 90% din costul monetar al îngrășămintelor cu azot (Wenzel 2004).
Alte obstacole asociate cu îngrășământul N sunt capacitatea de producție, transportul, depozitarea, aplicarea și saturația de N. Culturile absorb doar aproximativ jumătate din azotul la care sunt expuși, o mare parte din restul curge de pe câmpuri cu flux de apă, saturând mediul și poluând ecosistemele acvatice (Matthews și Hammond 1999, Smil 1991). Între 1950 și 1989, utilizarea îngrășămintelor a crescut cu un factor de 10 și de atunci a continuat să crească. În țările dezvoltate, o mare parte din aceste utilizări produc furaje pentru animale, care se transformă într-un consum mai mare de produse de origine animală. Cu toate acestea, în părți mai puțin dezvoltate ale lumii, cum ar fi Asia, care reprezintă în prezent 50% din utilizarea îngrășămintelor, randamentul culturilor pentru consumul uman direct a fost crescut (Matthews și Hammond 1999). În multe țări în curs de dezvoltare, accesul la îngrășăminte și aplicarea corespunzătoare sunt încă deseori o limită pentru producția de culturi (Hardy și Havelka 1975).
Deși îngrășămintele sintetice cu azot și dependența acestuia de gazele naturale sunt un factor limitativ major al sistemului alimentar industrializat, probabil cea mai mare vulnerabilitate este dependența de sistemul de transport pentru intrările și ieșirile fermei; de exemplu, îngrășămintele sunt de mică valoare dacă nu pot fi livrate în mod eficient acolo unde este necesar (Hardy și Havelka 1975, Pirog et al 2001). Transportul de intrări și ieșiri agricole consumă o cantitate mare de combustibil. Datele din 1977 arată că 2.892 milioane de galoane de motorină și 411 milioane de galoane de benzină au fost consumate în acest scop în S.U.A. Din această sumă, 195 de milioane de galoane au fost utilizate pentru transportul de îngrășăminte. In Statele Unite ale Americii. transportul de alimente pe distanțe lungi este adesea un lux, oferindu-ne produse „proaspete” și fructe de mare din locuri exotice în orice moment al anului (Gever și colab. 1991).
 |