Представьте себе сценарий один: колоссальные автономные газовые роботы уничтожают гектары однородных сельскохозяйственных угодий.
Небо почернело и воняет смогом. Все деревья срублены, животных не видно. Пестициды распыляются в избытке, потому что люди больше не заботятся о сельском хозяйстве. Машины делают свою работу, производя огромное количество еды, чтобы прокормить наше растущее население, но это не обходится без экологических издержек.
Или представьте второй сценарий: Меньшие роботы возделывают «мозаичные» участки множества различных культур, работая вокруг деревьев, ручьев и диких животных природного ландшафта.
Они питаются от возобновляемых источников энергии, таких как солнце, ветер или, возможно, вода. Химические вещества остались в прошлом, потому что роботы помогают экосистеме оставаться в гармонии, поэтому вредители и сорняки находятся в страхе. В этом сценарии сельское хозяйство создает своего рода футуристический Эдемский сад с голубым небом, зелеными пастбищами и чистым воздухом.
Из какого мира вы бы хотели, чтобы ваша еда поступала из сельского хозяйства? За это я получил награду «Риторический вопрос года».
В любом случае, это два будущего, которые вообразил Томас Даум, экономист по сельскому хозяйству в Университете Хоэнхайма, который занимается вопросами продовольственной безопасности и устойчивого сельского хозяйства в таких странах, как Уганда и Бангладеш.
В июле Даум опубликовал статью «Тенденции в экологии и эволюции». который представил эти два видения: экологическую утопию или антиутопию. Его цель состояла в том, чтобы создать дискуссию. Тема? Как технологическая революция в сельском хозяйстве (также известная как «Сельское хозяйство 4.0») может сформировать наше будущее.
«Сегодняшнее сельское хозяйство должно измениться»
Даум очень обеспокоен тем, что разрушительному воздействию сельскохозяйственных технологий на окружающую среду уделяется недостаточно внимания. Стратегии смягчения последствий изменения климата, изложенные в Парижском соглашении, не могут быть реализованы без изменения способов выращивания продуктов питания.
«Даже если вы измените все остальные сектора, — говорит он, — если вы не измените сельское хозяйство, мы все равно не достигнем этих целей».
Ужасная ситуация
Даже в мире, где нет огромных сельскохозяйственных роботов, крупномасштабные методы ведения сельского хозяйства уже меняют окружающую среду. «Сельское хозяйство по своей сути является преднамеренным моделированием экологии конкретного места», — говорит он. Эмили Райзман, географ среды обитания человека из Университета Буффало.
А уж лепка сейчас оставляет желать лучшего. Мы удаляем диких животных, деградируем почву, очищаем землю, чтобы лучше выращивать пищу, мы распыляем химикаты для защиты от вредителей и болезней.
Если ко всему этому добавить агротехнологии, картина ухудшится, и немало.
Природа на службе у машин?
Для эффективной работы таких машин, как тракторы, комбайны и дроны для наблюдения за посевами, обычно требуется контролируемая среда. Для этого необходимо максимально исключить непредсказуемые факторы в промышленно развитом сельском хозяйстве.
Это может означать годы монокультуры на идеально ровных полях с небольшими колебаниями роста, на которых плоды созревают в одно и то же время. Это также может означать частое применение гербицидов, пестицидов и фунгицидов для обеспечения однородности.
«Стандартизация — это результат нашей потребности механизировать сельское хозяйство», — говорит он. Патрик Баур, ученый по устойчивым продовольственным системам из Университета Род-Айленда.
Сельское хозяйство, агроэкосистема и весь процесс выращивания моделируются с учетом потребностей машины.
Патрик Баур
Биоразнообразие в опасности.
Экологическая согласованность, необходимая для промышленно развитого сельского хозяйства, в значительной степени способствовала утрате биоразнообразия, разнообразия растительного и животного мира, необходимого для поддержания баланса экосистем.
Биоразнообразие защищает качество воды, смягчает глобальные температуры за счет улавливания CO2 в почве (а не в воздухе) и обеспечивает наличие насекомых для опыления сельскохозяйственных культур или естественных хищников для уменьшения присутствия паразитов.
Машины резко сокращают разнообразие насекомых, микробов, флоры и фауны. Это переменные, которые необходимо исключить для оптимального функционирования.
Но зачем нам нужны машины в сельском хозяйстве для производства продуктов питания?
Это вопрос экономики. Чтобы не отставать от постоянно растущих потребностей растущего населения, сельскому хозяйству требуется все больше и больше работы. Продукты питания также намного дешевле, чем раньше, что вынуждает фермеров производить более высокие урожаи с меньшей прибылью. В результате, если полевые работники зарабатывают меньше и уходят из отрасли в пользу более высокооплачиваемых вариантов, фермеры могут все чаще прибегать к механизации, чтобы сократить разрыв.
От кошмара к утопии
Трудно найти баланс между защитой окружающей среды и растущим спросом на продукты питания. Однако с появлением искусственного интеллекта и автономных устройств сельскохозяйственные инновации могут помочь нам адаптироваться к изменяющемуся климату и восстановить биоразнообразие, а не угрожать ему.
Вместо того, чтобы приспосабливать среду к потребностям технологии, мы могли бы запрограммировать технологию так, чтобы она соответствовала потребностям среды.
«Умные» роботы, управляемые машинным обучением, могут научиться лучше функционировать в природных и биоразнообразных системах.
Что может сельское хозяйство 4.0
В пищевой промышленности роботы уже набирают обороты. Собирают клубнику и салат, даже корову дойку.
Поскольку они работают более эффективно, роботы могут выполнять экологически чистые задачи, которые были бы неэкономичными, если бы их приходилось выполнять вручную. Пример? Удаляйте сорняки по одному вместо использования гербицидов.
Технологии также могут помочь уход за живой изгородью, которые представляют собой естественные вольеры из диких кустарников или деревьев, посаженные по периметру сельскохозяйственных угодий.
Умные роботы также могут лучше подходить для выращивание нескольких культур на одном поле, экологически безопасная сельскохозяйственная практика, которая способствует здоровью почвы и сокращает количество вредителей, но является дорогостоящей и неэффективной с современными технологиями.
Но внедрение роботов, способных выполнять эту работу, сопряжено с трудностями.
Чтобы делать то, что мы хотим, и одновременно защищать окружающую среду, роботы должны быть еще умнее, чем нынешнее поколение. А это значит, что на их разработку уйдет больше денег.
Мало того: строительство и обслуживание этих машин также требует ресурсов, которые истощают окружающую среду. Я думаю о добыче полезных ископаемых, таких как медь и литий, для их создания, энергии для интеллектуальных систем и новых способах утилизации роботов, поскольку они, вероятно, будут иметь ограниченный срок службы.
Что еще более важно, видение Даумом экологической утопии может оказаться антиутопией для рабочих-людей.
В лучшем случае, в роботизированных инновациях может просто не быть необходимости, поскольку, по словам экспертов, небольшие фермы с избытком человеческого труда могут быть как высокопроизводительными, так и богатыми биоразнообразием.
В худшем случае, сельское хозяйство 4.0 может усугубить социально-экономические проблемы, уже существующие сегодня в сельском хозяйстве и отраслях, связанных с технологиями.
Рассказ, который помогает науке
Я нахожу статью Даума очень интересной (понятна ли она?) и несколько необычной для академического журнала. Используйте повествование в жанре научной фантастики как инструмент для исследования пределов возможного.
Некоторые из его коллег оценили такой подход, позволяющий вовлечь аудиторию в разговор о том, каким может быть будущее.
Сможем ли мы достичь этого будущего утопической экологии? Для меня - да.
Некоторые элементы его утопического видения возможны даже для промышленно развитых ферм, которым потребуются огромные роботы для поддержания высоких урожаев. Самое главное, сейчас мы обращаем внимание на технологии и аграрную политику, иначе мы попадем в другой сценарий, плохой.
