可持续粮食系统的潜力：绿色区域的卡路里供应量可能超过当前水平；由于过度有害的粮食生产而导致的减少以红色显示。信用：格滕等人。 2020
目前近一半的粮食生产对我们的星球有害——导致生物多样性丧失、生态系统退化和水资源压力。但随着世界人口的持续增长，这种情况能否持续下去？
现在，一项国际研究提出了一个综合解决方案包，可以在地球环境边界内为 100 亿人提供食物。
为每个人提供充足和健康的饮食，同时保持我们的生物圈基本完好无损，这需要技术和社会文化的大转弯。它包括采用完全不同的耕作方式、减少食物浪费和改变饮食习惯。
“在审视地球的状况以及当前全球农业实践对其的影响时，有很多理由担心，但也有理由抱有希望——如果我们很快看到果断的行动，”Dieter Gerten 说，他是来自PIK，柏林洪堡大学教授。
“目前，全球近一半的粮食生产依赖于跨越地球的环境边界。我们为农作物和牲畜占用了太多土地，施肥过多，灌溉过于广泛。面对仍在增长的世界人口，要解决这个问题，我们需要共同重新思考如何生产粮食。令人兴奋的是，我们的研究表明，这样的转变将使为多达 100 亿人提供足够的食物成为可能。”
研究人员提出的问题是，在保持全球环境可持续性的严格标准的同时，可以养活多少人。这些环境容量是根据一组行星边界来定义的——对人类干预调节地球状态的过程的建议限制。本研究说明了与农业最相关的九个边界中的四个：生物圈完整性、土地系统变化、淡水利用和氮流量。基于复杂的模拟模型，这些边界在空间和过程细节的新水平上得到全球审查。该分析表明当前的粮食生产在哪些地方以及有多少边界被违反，以及通过采用更可持续的农业形式可以通过何种方式来扭转这种发展。
全球差异化图景：在某些地区，少即是多
令人鼓舞的结果是，理论上，可以在不损害地球系统的情况下养活 102 亿人。正如 PIK 主任 Johan Rockström 指出的那样，这得出了非常有趣的结论：“我们发现，目前，许多地区的农业正在使用过多的水、土地或化肥。因此，这些地区的生产需要与环境可持续性保持一致。然而，在这些地区和其他地区，存在着可持续增加农业生产的巨大机会。这适用于撒哈拉以南非洲的大部分地区，例如，更有效的水和养分管理可以大大提高产量。”
作为副作用，这种更可持续的农业可以提高整体气候复原力和适应性，同时还可以限制全球变暖。然而，在其他地方，农业远远超出当地和地球的极限，甚至更可持续的系统也无法完全平衡对环境的压力，例如在中东部分地区、印度尼西亚，以及在某种程度上在中欧。即使在重新调整农业生产之后，国际贸易仍将是可持续粮食世界的关键要素。
难以咀嚼：需要改变饮食
重要的是，还有消费者的终端。为了将潮流转向可持续的食物供应，大规模的饮食变化似乎是不可避免的。例如，考虑到中国目前不断增长的肉类消费，部分动物蛋白需要被更多的豆类和其他蔬菜替代。 “像这样的变化一开始似乎很难咀嚼。但从长远来看，朝着更可持续的饮食方式转变饮食不仅有益于地球，也有益于人们的健康”，PIK 的 Vera Heck 补充道。另一个关键因素是减少食物损失。根据本研究中采用的情景，IPCC 最新的土地利用特别报告发现，目前，高达 30% 的生产粮食被浪费掉了。 “这种情况显然需要采取果断的政策措施，为生产者和消费者制定正确的激励措施”，赫克进一步阐述道。
也许这项研究最敏感和最具挑战性的影响与土地有关。 “任何涉及土地的事情在实践中往往是复杂和有争议的，因为人们的生计和前景取决于它。因此，向更可持续的土地使用和管理过渡是对政策制定的一项艰巨挑战。成功的关键是受影响的地区需要看到其发展的明显收益。 PIK 地球系统分析联合主席、该研究的合著者 Wolfgang Lucht 说：“那么，对新方向的支持将真正有可能以足够快的速度增长以稳定地球系统”。
参考资料：Dieter Gerten、Vera Heck、Jonas Jägermeyr、Benjamin Leon Bodirsky、Ingo Fetzer、Mika Jalava、Matti Kummu、Wolfgang Lucht、Johan Rockström、Sibyll Schaphoff 和 Hans Joachim Schellnhuber 的“在四个地球行星边界内养活 100 亿人是可能的” , 2020 年 1 月 20 日，自然可持续性 .
DOI 10.1038/s41893-019-0465-1
该研究由波茨坦气候影响研究所（PIK）的研究人员领导。阿尔托大学研究人员； Matti Kummu 教授和博士后 Mika Jalava 来自水与环境工程研究组
