Как использовать большие данные, чтобы избежать строительства автомагистралей в ад

Чем больше дорог, тем меньше дефицита продовольствия, но какой ценой?

Наличие хороших дорог в нужных местах означает, что урожай доставляется на рынок быстрее и без проблем, что снижает вероятность его порчи. Однако строительство новых дорог в районах, где дорог нет, может разрушить хрупкие экосистемы, стимулируя лесозаготовки, охоту и расширение сельского хозяйства.

Согласно новому исследованию, опубликованному на этой неделе в журнале PLOS Biology , правительствам и застройщикам следует стремиться к улучшению существующих дорог плохого качества — тех, которые уже расположены вблизи ферм, — при этом избегая прокладки новых дорог в районах с обширными природными местообитаниями, такими как леса.

В исследовании используются данные о биоразнообразии, климате, транспорте и урожайности сельскохозяйственных культур для разработки цветовой системы карт, указывающей, где следует прокладывать новые дороги, чтобы обеспечить наибольшую выгоду для производства продуктов питания и при этом нанести наименьший вред окружающей среде.

Строительство новых дорог в нетронутых районах «является одним из самых разрушительных видов деятельности, которые я могу себе представить», вызывая «целый шквал негативных последствий для диких видов и мест обитания, которые трудно обратить вспять», — говорит Бен Фалан, научный сотрудник Университета штата Орегон и один из авторов исследования. «Улучшение существующей инфраструктуры может принести пользу фермерам и сократить количество отходов, а защита территорий, свободных от дорог, принесет пользу бесчисленным видам животных и растений, обитающих в таких местах».

Безусловно, исследователи, в число которых также входят Эндрю Бальмфорд, профессор природоохранной науки Кембриджского университета в Великобритании, и Цзяньчу Сюй, профессор Куньминского института ботаники в Куньмине, Китай, признают ценность хороших дорог, особенно сейчас, когда продовольственная безопасность стала серьезной проблемой в контексте изменения климата, которое может усугубить засуху.

«В развивающихся странах послеуборочные потери продовольствия — большая проблема, и во многом это связано с плохой инфраструктурой», — говорит Фалан. «Представьте, что может произойти с ящиком помидоров или ягод, если целый день ехать под палящим солнцем в кузове грузовика по грунтовой, ухабистой дороге. В Западной Африке я видел горы апельсинов, оставленных гнить в садах, где они были выращены, потому что доставить их на рынок свежими было слишком сложно и дорого».

Ученые сосредоточили свои исследования на Большом Меконге в Юго-Восточной Азии, одном из наиболее биологически значимых регионов Земли, который с 1970-х годов потерял почти треть своих тропических лесов.

Этот регион включает Вьетнам, Лаос, Камбоджу, Таиланд, Мьянму и провинцию Юньнань в Китае. Здесь произрастает около 20 000 видов растений, обитает 2000 видов наземных позвоночных и 850 видов пресноводных рыб, многие из которых не встречаются больше нигде в мире. Кроме того, обширные леса региона действуют как «поглотители углерода», поглощая парниковые газы.

Однако, по словам ученых, подход, использованный в исследовании, применим и актуален для Соединенных Штатов. Инфраструктура — актуальная тема в Америке, и планирование новых дорог, железных дорог и трубопроводов сейчас важно как никогда.

«Подход и инструменты необходимо адаптировать в соответствии с местными, национальными и региональными приоритетами, но я думаю, что они могут быть применимы и к другим регионам, включая Соединенные Штаты», — говорит Сюй. «Большая часть инфраструктуры в Соединенных Штатах была построена десятилетия назад, если не столетие назад, поэтому модернизация дорожных сетей является насущной необходимостью».

Исследователи использовали компьютерное картографическое программное обеспечение для наложения карт, показывающих разрыв в урожайности — разницу между текущей урожайностью сельскохозяйственных культур и той, которую можно было бы получить, используя улучшенные методы ведения сельского хозяйства.

Результаты показали, «где существует наибольший потенциал для увеличения производства без расширения пахотных земель на новые территории», — объясняет Фалан. «Мы объединили эту информацию с картами, обобщающими важность оставшихся местообитаний для биоразнообразия… и регулирования климата. Это было сделано для того, чтобы определить места, где экологические издержки строительства дорог будут наибольшими».

Затем они нанесли предлагаемые дороги на эту карту, чтобы определить, проходят ли они через районы, потенциально способствующие увеличению производства продуктов питания, а также через районы, где экологические издержки от строительства новых дорог будут высокими.

«Примененный в нашем исследовании подход обеспечивает своего рода предварительную оценку того, где строительство новой инфраструктуры может представлять наибольшую экологическую проблему», — говорит Фалан, добавляя, что для выявления проблем, не обнаруженных на предварительном этапе, для отдельных проектов все равно потребуется проведение оценки воздействия на окружающую среду.

«Можно подумать, что расширение сельскохозяйственных угодий в Соединенных Штатах — дело прошлого. Но на самом деле новые земли продолжают превращаться в пашни и пастбища», — говорит Фалан. — «Роль, которую инфраструктура играет в этом расширении, не до конца ясна. Что очевидно, так это то, что политика США по стимулированию производства кукурузы для использования в качестве биотоплива частично ответственна за продолжение расширения посевов этой культуры». Фалан считает, что для планирования дорог, которые одновременно поддерживают продовольственное снабжение и защищают природу, необходим комплекс стратегий.

«Государственная политика планирования может помочь», — говорит он. «Например, в Соединенных Штатах большие территории объявляются «бездорожными», что помогает свести к минимуму воздействие человека на такие территории. Финансирование — еще один механизм. Крупные кредиторы, такие как Международная финансовая корпорация, все чаще требуют от застройщиков соблюдения экологических стандартов, защищающих виды и места обитания».

Инструменты, описанные в этом исследовании, «помогают точно определить проекты, против которых мы должны выступать наиболее решительно, при этом прозрачно объясняя причины и предлагая альтернативы, где экологические издержки ниже, а выгоды от развития выше», — говорит Сюй. «Защитники окружающей среды должны быть активными участниками развития инфраструктуры. Я думаю, что эти подходы способны изменить тон дискуссии».

Marlene Cimons “How to use big data to avoid building highways to hell”

Перевод статьи «How to use big data to avoid building highways to hell» автора Marlene Cimons, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык