Исследователи предлагают модель устойчивого к климату производства пищи в пустыне для здоровья земли и человека

На фоне предупреждений Национальной метеорологической службы США о редкой, опасной и смертоносной волне жары, распространяющейся по юго-западу страны, группа ученых под руководством Университета Аризоны представила новую концепцию, направленную на снижение влияния климатических сбоев на продовольственную безопасность, здоровье человека и экономику сельских районов.

В статье, опубликованной в журнале Plants, People, Planet, 14 ученых из юго-запада США и Мексики представили модель ведения сельского хозяйства в аридных ландшафтах, призванную улучшить состояние земель, снизить риски заболеваний и восстановить экономическое благополучие пустынных сообществ. Исследователи предлагают кардинально перестроить производство пищи в пустынях, выбирая дикие пищевые культуры, уже адаптированные к экстремальным условиям. Эти культуры предлагается выращивать совместно («интеркроппинг») по схемам, которые снижают тепловой стресс не только у растений, но и у работников ферм.

Модель, названная «аридамериканской», предполагает переход от выращивания требовательных к воде и неустойчивых к жаре однолетних культур к использованию устойчивых диких местных видов. «Пустынные растения эволюционировали, выработав множество стратегий для борьбы с жарой, засухой, непредсказуемыми осадками и бедными почвами», — отметила Эрин Риордан, координатор международной исследовательской группы. Такие стрессовые условия, по прогнозам, будут доминировать на более чем половине поверхности суши в грядущем веке.

Для создания модели междисциплинарная команда объединила высокотехнологичные решения в области сбора энергии и воды с традиционными экологическими знаниями народов засушливых регионов Северной Америки («Аридамерики»). Новая модель совмещает на одной территории производство возобновляемой энергии, сбор дождевой воды и беспахотное выращивание выносливых многолетних пищевых культур. Размещение низкорослых растений под деревьями, такими как мескит, и фотоэлектрическими панелями создает частичную тень, сохраняет влажность почвы и способствует секвестрации углерода.

Опираясь на адаптированные к жаре и засухе виды, такие как агавы, кактусы и азотфиксирующие бобовые деревья, эти системы могут давать стабильные урожаи питательных продуктов при минимальном орошении. «Кактусы и агавы во многих традиционных культурах Аридамерики служили страховкой от капризов окружающей среды и неурожаев однолетних культур», — пояснил Эксьекьель Эскурра, профессор экологии.

Пищевые пустынные растения полезны и для здоровья человека: в отличие от культур, производящих простые сахара, они могут снижать уровень сахара в крови и обеспечивать разнообразие антиоксидантов. Авторы предлагают делать государственные инвестиции в производство таких продуктов. Хотя водосберегающим суккулентам и деревьям может потребоваться от 5 до 12 лет для первого урожая, за десятилетие они способны произвести больше съедобной биомассы с гораздо меньшим расходом воды, чем традиционные однолетние культуры, одновременно связывая углерод в почве.

Пилотные проекты для тестирования модели уже запущены в США и Мексике, включая агровольтаические испытания (выращивание многолетних культур под солнечными панелями) в Biosphere 2 и в школах Аризоны, а также проекты с участием народа комкаак (сери) в Соноре, Мексика.