Vaizdo kreditas: NASA
Nors NASA tyrėjų ir kitų atliktų tyrimų duomenimis, miestai yra gyvybiškai svarbi žmonių gyvenimo vieta, atrodo, kad JAV miestai buvo sukurti derlingiausiame dirvožemyje, nes tai sumažino šių žemių indėlį į Žemės maistą ir žmonių žemdirbystę.
Nors miestai užima tik 3 procentus kontinentinio JAV žemės ploto, maistas ir pluoštai, kuriuos ten galima užauginti, konkuruoja su visomis JAV žemės ūkio žemėmis, kurios užima 29 procentus šalies. NASA tyrėjas ir pagrindinis šio straipsnio autorius Marcas Imhoffas bei NASA ir Merilando universiteto („College Park“) bendraautorius Lahouari Bounoua pridūrė, kad per visą istoriją žmonės apsigyveno vietose, kuriose yra geriausi žemės plotai maistui auginti.
„Urbanizacija seka žemės ūkį - tai natūralus ir svarbus žmogaus procesas“, - sakė I. Imhoffas. Per visą istoriją labai produktyvi žemės ūkio paskirties žemė atnešė maisto, turtų ir prekybos į teritoriją, kuri visus skatino gyvenvietes.
„Urbanizacija nėra blogas dalykas. Tai labai naudingas būdas visuomenėms susiburti ir pasidalyti ištekliais “, - sakė Bounoua. „Bet būtų geriau, jei ji būtų planuojama kartu su kitais aplinkos veiksniais“. Tokie tyrimai, kaip šis, pateiktas dabartiniame „Nuotolinio aplinkos stebėjimo“ numeryje, ateityje gali paskatinti kurti pažangesnes miestų augimo strategijas.
Tyrėjai pasitelkė du palydovus, siūlančius dienos ir nakties Žemės stebėjimo duomenų derinį ir biofizinį kompiuterio modelį, kad būtų galima apskaičiuoti metinį grynąjį pirminį produktyvumą (AE). AE matuoja augalų augimą apibūdindama greitį, kuriuo augalai naudoja atmosferos anglį, kad fotosintezės būdu pasigamintų naujas organines medžiagas. AE skatina sudėtingą Žemės maistą ir nustato anglies dioksido, šiltnamio efektą sukeliančių dujų, kurias augalai pašalina iš atmosferos, kiekius.
NASA Niujorko miesto Goddardo kosminių tyrimų institute sukurtas augalijos klasifikacijos žemėlapis nakties metu, gautas iš Gynybos meteorologinių palydovų programos, buvo naudojamas vaizduoti miesto, periferinius ir ne miesto rajonus visoje JAV. Tokiu būdu tyrėjai apskaičiavo JAV miesto ir žemės ūkio paskirties žemės plotą ir vietą.
Be to, Nacionalinės vandenyno ir atmosferos administracijos poliarinių orbitos palydovų palydove esantys pažangiojo labai didelės skiriamosios gebos radiometro prietaiso stebėjimai buvo naudojami apskaičiuoti normalizuotą skirtingo vegetacijos indeksą. Šis indeksas yra augalų sveikatos matas, pagrįstas principu, kad augalai sugeria saulės spinduliuotę raudonojoje saulės spindulių spektro dalyje, naudojamoje fotosintezei augalų augimo metu. Šie duomenys buvo įvesti į Stanfordo universiteto kompiuterinį modelį AE gauti.
Kompiuterinis modelis sukūrė potencialų priešmiestinį Amerikos kraštovaizdį, kuris buvo naudojamas palyginti ir įvertinti AE sumažėjimą dėl dabartinės miesto ir žemės transformacijos.
Žemyno valstijose, palyginti su priešmiestiniu kraštovaizdžiu, šiuolaikinių miestų AE per metus sumažėja 1,6 procento. Šis nuostolis kompensuoja 1,8 procento AE per metus padidėjusį žemės ūkio naudmenų padidėjimą. Rezultatas yra ryškus, atsižvelgiant į mažą plotą, kurį užima miestai, palyginti su žemės ūkio plotu.
Šio masto sumažinimas turi nepažįstamų padarinių biologinei įvairovei, tačiau tai reiškia, kad rūšių, kurios sudaro sudėtingą Žemės mitybos tinklą, energijos yra mažiau. Dėl labai derlingų žemių praradimo žemdirbystei taip pat kyla spaudimas kitomis priemonėmis patenkinti didėjančio gyventojų maisto ir skaidulų poreikius. Vietos mastu urbanizacija gali padidinti AE, tačiau tik ten, kur gamtos ištekliai yra riboti. Tai atneša vandenį sausringoms vietovėms, o „miesto šilumos salos“ pratęsia auginimo sezoną aplink miesto pakraščius šaltuose regionuose. Tačiau ši nauda nekompensuoja bendro neigiamo urbanizacijos poveikio AE.
NASA mokslininkai sukūrė miesto šviesų žemėlapį, o JAV geologijos tarnyba naudojo techniką normalizuoto skirtumo vegetacijos indekso duomenims sukurti. Tyrimo partneriai yra Merilando universiteto Žemės sistemos mokslo tarpdisciplininis centras, Pasaulio laukinės gamtos fondas ir Stanfordo universiteto Apsaugos biologijos centras.
Originalus šaltinis: NASA naujienų leidinys
