如何利用大数据避免修建通往地狱的高速公路

更多的公路意味着更少的粮食短缺,但代价是什么?
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Pixabay
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在合适的地方拥有良好的道路意味着农作物可以更快、更顺畅地运往市场,从而降低变质的风险。但在没有道路的地区修建新路会破坏脆弱的栖息地,因为它会鼓励伐木、狩猎和农业扩张。

根据本周发表在《PLOS Biology》上的一项新研究,政府和开发商应该着眼于改善现有质量较差的道路——即那些已经靠近农场的道路——同时避免在新路修建中涉及森林等大型自然栖息地。

该研究利用生物多样性、气候、交通和作物产量的数据,绘制了一个彩色编码的地图系统,标示出新公路项目应该修建在哪里,以最大化粮食生产效益,同时将对环境的损害降至最低。

俄勒冈州立大学研究员、该研究的合著者本·法兰(Ben Phalan)说:“在原始地区修建新公路是我能想到的最具破坏性的活动之一,”它会“对野生动植物和栖息地造成一系列难以逆转的影响”。“改善现有基础设施可以使农民受益并减少浪费,而保护无路地区则有利于生活在这些地区的大量动植物物种。”

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一条高速公路横跨中国西南部的云南省。徐建初 & 怀彪云

可以肯定的是,研究人员——其中包括英国剑桥大学保护科学教授安德鲁·巴尔姆福德(Andrew Balmford)和中国昆明植物研究所教授徐建初——认识到良好道路的价值,尤其是在气候变化可能导致长期干旱的背景下,粮食安全已成为一个令人担忧的问题。

“在发展中国家,粮食收获后损失是一个大问题,这很大程度上是由于基础设施落后,”法兰说。“想象一下,在炎热的阳光下,乘坐卡车在未铺砌、坑洼不平的道路上行驶一整天,这对一箱番茄或软水果意味着什么。在西非,我曾见过一堆堆的橙子在果园里腐烂,因为在它们还新鲜的时候把它们运到市场上太困难、太昂贵了。”

科学家们将他们的研究重点放在了东南亚的湄公河流域,这是地球上生物学意义最重大的地区之一——自20世纪70年代以来,该地区已经失去了近三分之一的热带森林。

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一条新修建的高速公路蜿蜒穿过湄公河上游的山区。徐建初 & 怀彪云

该地区包括越南、老挝、柬埔寨、泰国、缅甸和中国云南省。据估计,这里有2万种植物,2000种陆地脊椎动物和850种淡水鱼,其中许多在世界其他地方都找不到。此外,该地区庞大的森林充当“碳汇”,吸收温室气体。

科学家们表示,这项研究的方法也适用于美国。基础设施在美国是一个热门话题,修建新公路、铁路和管道的规划比以往任何时候都更重要。

徐说:“方法和工具需要根据地方、国家和地区优先事项进行调整,但我认为它可以适用于其他地区,包括美国。”“美国的大部分基础设施都是几十年前,甚至一个世纪前建造的,因此有必要更新道路网络。”

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青藏高原上的一条新公路。徐建初 & 怀彪云

研究人员使用计算机绘图软件叠加显示产量差距的地图——即当前作物产量与使用改进耕作方法可以生产的产量之间的差异。

法兰解释说:“结果显示了‘在不将耕地扩大到新区域的情况下,提高产量的潜力最大’的地方。”“我们将这些信息与总结了剩余栖息地对生物多样性和气候调节重要性的地图相结合。这是为了确定修建公路的环境成本最大的地方。”

然后,他们将拟议的道路绘制在这张地图上,以查看它们是否经过有潜力提高粮食产量,以及修建新路环境成本高昂的地区。

法兰说:“我们研究中的方法提供了一种初步筛选,可以确定在哪里修建新基础设施可能在环境方面存在最大问题,”他补充说,个别项目仍需要进行环境影响评估,以发现初步考察中未发现的问题。

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这张地图显示了粮食生产效益和环境成本。拟议的道路以黑色叠加。巴尔姆福德等人,2016年

法兰说:“人们可能认为,美国的农业扩张是过去的事了。但事实上,新的土地仍在被开垦为农作物和牧场。”“基础设施在这一扩张中所起的作用尚不清楚。但可以肯定的是,美国推广玉米作为生物燃料的政策在一定程度上导致了这种作物的持续扩张。”法兰认为,需要结合多种策略来规划道路,以在保障粮食供应的同时保护自然。

他说:“政府规划政策会有所帮助。”“例如,在美国,大片区域被指定为‘无路区’,这有助于降低这些区域的人类影响。金融是另一种机制。国际金融公司等主要贷方越来越多地要求开发商承诺遵守环境保护标准,以保护物种和栖息地。”

徐说,本研究中强调的工具“有助于明确指出我们应该最强烈反对的项目,同时透明地说明原因,并提供环境成本较低、发展效益更大的替代方案。”“环保主义者需要在基础设施发展中积极发声。我认为这些方法有潜力改变对话的基调。”

玛琳·西蒙斯为Nexus Media撰稿,该媒体是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合新闻社。

 

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