Dữ liệu lớn Đề xuất Tiềm năng Lớn cho Nông nghiệp Đô thị

Câu chuyện này đầu tiên xuất hiện trên CityLab và là phần của sự hợp tác với Bàn làm việc Khí hậu .

Những chiếc hộp rau xanh của Gotham Greens đã xuất hiện trên kệ của các cửa hàng thực phẩm cao cấp tại New York và Miền Tây Bắc từ năm 2009, và với những cái tên như “Windy City Crunch,” “Queens Crisp,” và “Blooming Brooklyn Iceberg,” rõ ràng công ty đang bán một câu chuyện cũng như đang bán salad.

Trồng trong những nhà kính thủy canh trên các tòa nhà ở New York và Chicago, rau xanh được vận chuyển đến các cửa hàng và nhà hàng gần đó chỉ trong vài giờ sau khi thu hoạch. Điều này có nghĩa là sản phẩm tươi mới hơn, ít hỏng hóc hơn và lượng khí thải giao thông thấp hơn so với một hoạt động nông nghiệp tương tự ở nông thôn có thể có - ngoài ra, đối với khách hàng, còn có cảm giác ấm áp khi tham gia vào một mạng thực phẩm địa phương.

“Như một công ty, chúng tôi muốn kết nối cư dân đô thị với thực phẩm của họ, với sản phẩm được trồng chỉ vài dặm ngắn từ nơi bạn đang ở,” nói Viraj Puri, người sáng lập và CEO của Gotham Greens.

Câu chuyện hấp dẫn của Gotham Greens và doanh thu hàng năm có chữ số ấn tượng cho thấy tương lai khỏe mạnh cho nông nghiệp đô thị. Nhưng trong khi việc trồng cây càng gần càng tốt với người sẽ ăn chúng có ý nghĩa hợp lý hơn là vận chuyển chúng qua các lục địa, bằng chứng cho thấy nông nghiệp đô thị là tốt cho môi trường khó có thể chứng minh được.

Một nghiên cứu nổi tiếng năm 2008 của các nhà nghiên cứu tại Đại học Carnegie Mellon cho thấy rằng vận chuyển từ nhà sản xuất đến cửa hàng chỉ chiếm 4% tổng lượng khí thải nhà kính của thực phẩm, điều này đặt dấu hỏi về lo ngại về “quãng đường thực phẩm.” Trong khi đó, một số hình thức của nông nghiệp đô thị có thể tốn nhiều năng lượng hơn so với nông nghiệp nông thôn, đặc biệt là các trang trại thủy canh trong nhà sử dụng ánh sáng nhân tạo và kiểm soát khí hậu.

Một hoạt động như Gotham Greens có thể tái chế nước thông qua hệ thống thủy canh của mình, nhưng các trang trại ngoại ô như những nơi mọc lên trên các lô đất trống ở Detroit thường cần tưới tiêu, một vấn đề tiềm ẩn khi nhiều hệ thống nước thành phố đang gặp khó khăn để đáp ứng nhu cầu. Và nhiều trang trại đô thị đang đối mặt với vấn đề tài chính; trong một cuộc khảo sát năm 2016 với các nông dân đô thị tại Hoa Kỳ, chỉ có một trong ba người nói họ kiếm sống từ nông trại của mình.

Mặc dù các thành phố và bang đã bắt đầu nới lỏng các hạn chế đối với nông nghiệp đô thị, thậm chí khuyến khích nó bằng các ưu đãi tài chính, câu hỏi vẫn mở rộng liệu việc trồng thực phẩm trong thành phố có khiến chúng trở nên xanh hơn hay không. Liệu lượng thực phẩm sản xuất có xứng đáng với những đánh đổi hay không? Một phân tích gần đây về tiềm năng toàn cầu của nông nghiệp đô thị, được xuất bản trong tạp chí Tương lai của Trái đất, đã đi một bước lớn để có câu trả lời - và tin tức dường như khả quan cho nông nghiệp đô thị.

“Không chỉ nông nghiệp đô thị có thể chiếm một số phần trăm của sản xuất thực phẩm toàn cầu, mà còn có những lợi ích kèm theo ngoài ra, và vượt ra khỏi ảnh hưởng xã hội,” nói Matei Georgescu, giáo sư khoa học địa lý và quy hoạch đô thị tại Đại học Arizona và là một trong các tác giả của nghiên cứu, cùng với các nhà nghiên cứu khác tại Arizona State, Google, Đại học Tsinghua của Trung Quốc, Đại học California, Berkeley, và Đại học Hawaii.

Sử dụng phần mềm Earth Engine của Google, cũng như các bộ dữ liệu dân số, khí tượng và khác, các nhà nghiên cứu xác định rằng, nếu triển khai đầy đủ ở các thành phố trên thế giới, nông nghiệp đô thị có thể sản xuất lên đến 180 triệu tấn thực phẩm mỗi năm - có lẽ là 10% sản lượng toàn cầu của các loại hạt, rễ và củ, và rau củ.

Những con số đó rất lớn. Các nhà nghiên cứu hy vọng chúng sẽ khuyến khích các nhà khoa học khác, cũng như các quy hoạch viên đô thị và lãnh đạo địa phương, bắt đầu coi trọng hơn nông nghiệp đô thị như một lực lượng tiềm năng cho sự bền vững.

Nghiên cứu cũng xem xét về “dịch vụ sinh thái” liên quan đến nông nghiệp đô thị, bao gồm giảm hiệu ứng đảo nhiệt đô thị, tránh việc xả nước mưa lũ, sửa chữa nitơ, kiểm soát sâu bệnh và tiết kiệm năng lượng. Tổng hợp những lợi ích bổ sung này làm cho nông nghiệp đô thị có giá trị lên đến 160 tỷ đô la mỗi năm trên toàn cầu. Khái niệm về dịch vụ sinh thái đã tồn tại từ nhiều thập kỷ, nhưng nó đang trở nên phổ biến như một cách tính toán, theo thuật ngữ kinh tế, về những lợi ích mà con người đạt được từ các hệ sinh thái khỏe mạnh. Georgescu và đồng nghiệp quyết định điều tra về các dịch vụ sinh thái tiềm năng có thể được cung cấp thông qua việc áp dụng rộng rãi nông nghiệp đô thị, điều mà trước đây chưa từng được thử nghiệm.

Đội ngũ nghiên cứu bắt đầu với hình ảnh vệ tinh, sử dụng các phân tích đã tồn tại để xác định những điểm ảnh nào trong hình ảnh có khả năng đại diện cho thảm thực vật và cơ sở hạ tầng đô thị. Nhìn vào cây xanh hiện có trong thành phố (có thể khó xác định từ hình ảnh vệ tinh cái gì là công viên và cái gì là nông trại), cũng như các mái nhà phù hợp, đất trống và vị trí tiềm năng cho trang trại dọc, họ tạo ra một hệ thống để phân tích những lợi ích của “vốn tự nhiên” gọi là đất và cây cỏ - trên quy mô toàn cầu và quốc gia.

Vượt qua những lợi ích mà chúng ta đã trải qua từ việc có cây xanh ven đường và công viên trong thành phố, các nhà nghiên cứu ước tính rằng nông nghiệp đô thị thực sự hóa có thể cung cấp lên đến 15 tỷ kilowatt giờ tiết kiệm năng lượng hàng năm trên toàn cầu - tương đương gần một nửa năng lượng được tạo ra bởi các tấm pin năng lượng mặt trời ở Hoa Kỳ. Nó cũng có thể giữ chặt lên đến 170.000 tấn nitơ và ngăn chặn đến 57 tỷ mét khối nước mưa lũ, một nguồn lớn ô nhiễm cho sông và dòng suối.

“Chúng tôi không có khái niệm về những gì chúng tôi sẽ tìm thấy cho đến khi chúng tôi phát triển thuật toán và các mô hình và thực hiện tính toán,” Georgescu nói. “Và công việc đó chưa bao giờ được thực hiện trước đây. Đây là một nghiên cứu mốc, và hy vọng của chúng tôi với công việc này là người khác bây giờ biết loại dữ liệu nào để tìm kiếm.”

Robert Costanza, giáo sư chính sách công cộng tại Đại học Quốc gia Australia, là một trong những người sáng lập Hội thảo Quốc tế về Kinh tế Học Sinh Thái và nghiên cứu về đô thị bền vững và mối quan hệ kinh tế giữa con người và môi trường của chúng ta. Ông gọi nghiên cứu này (mà ông không tham gia) là “một bước tiến lớn.”

“Đây là ước lượng toàn cầu đầu tiên về tiềm năng của nông nghiệp đô thị,” Costanza viết trong một email. “Nông nghiệp đô thị sẽ không bao giờ nuôi sống cả thế giới, và bài báo này xác nhận điều đó, nhưng điểm quan trọng là vốn tự nhiên trong thành phố có thể được cải thiện rất nhiều và điều này sẽ tạo ra nhiều lợi ích, không chỉ là thực phẩm.”

Costanza nói ông muốn thấy phương pháp big data của các nhà nghiên cứu trở thành tiêu chuẩn trong quy hoạch đô thị, như một cách để xác định sự cân bằng tốt nhất giữa cơ sở hạ tầng đô thị và không gian xanh - dù là nông trại, rừng, công viên, hay vùng đất ngập nước. Đó cũng là hy vọng của các nhà nghiên cứu, và họ đã phát hành mã nguồn của mình để cho phép các nhà khoa học và quy hoạch viên đô thị khác chạy dữ liệu của họ, đặc biệt là ở cấp độ địa phương.

“Ai đó, có thể ở Romania chẳng hạn, chỉ cần điền giá trị của họ và điều đó sẽ tạo ra ước lượng cụ thể cho địa phương,” Georgescu nói. “Nếu họ có một tầm nhìn lớn về việc phát triển hoặc mở rộng một thành phố nào đó với lượng đất sẵn có nơi nông nghiệp đô thị có thể phát triển, họ có thể bây giờ định lượng những lợi ích kèm theo này.”

Điều đó có thể rất có giá trị, theo Sabina Shaikh, giám đốc Chương trình về Môi trường Toàn cầu tại Đại học Chicago, người nghiên cứu về môi trường đô thị và kinh tế chính sách môi trường.

“Dịch vụ sinh thái là điều rất cụ thể vị trí,” cô nói. “Nhưng nghiên cứu này có thể giúp mọi người so sánh tốt hơn một chút, đặc biệt là những người làm chính sách muốn suy nghĩ qua, ‘Lợi ích của một công viên so với sản xuất thực phẩm là gì?’ hoặc một số kết hợp với nhau. Điều này không nhất thiết có nghĩa là, vì nó có lợi ích thêm về sản xuất thực phẩm, một trang trại sẽ được đánh giá cao hơn một công viên. Nhưng nó mang lại cho những người làm chính sách một công cụ khác, một điều cần xem xét.”

Trong khi đó, chính sách ở Hoa Kỳ và quốc tế đã thay đổi để chấp nhận và khuyến khích nông nghiệp đô thị. California, ví dụ, đã thông qua Đạo luật Khu Khuyến khích Nông nghiệp Đô thị của mình vào năm 2014, cho phép chủ sở hữu đất đặt khu vực đô thị vào sử dụng nông nghiệp để đạt được các khoản giảm thuế quan trọng. Ý tưởng này đã gây tranh cãi, đặc biệt là ở San Francisco đang thiếu nhà ở. Ngoài việc tăng giá thuê, những người phản đối đã lý giải rằng nếu nông nghiệp đô thị, nếu làm trở ngại cho việc phát triển nhà ở, có thể giảm mật độ dân số, góp phần vào loại mở rộng khiến người ta phải lái xe ô tô nhiều hơn. Đặt trang trại đô thị vào đúng vị trí, và nỗ lực giảm lượng khí thải carbon từ thực phẩm có thể có tác động ngược lại.

Ngược lại, các doanh nghiệp như Gotham Greens muốn mở rộng có thể vẫn bị hạn chế bởi quy hoạch đô thị - Puri và các đồng sáng lập của ông phải làm việc với cơ quan quy hoạch đô thị của New York để thay đổi các quy định liên quan đến nhà kính trước khi họ có thể mở trang trại đầu tiên của họ. Khi công ty tìm kiếm thêm địa điểm ở các thành phố khác, đa dạng lớn về quy tắc quy hoạch, quyền truy cập tiện ích và quy định sẽ ảnh hưởng đến quyết định của nó.

“Tôi nghĩ chúng ta có thể hưởng lợi từ chính sách có tính nhất quán hơn,” Puri nói, “nhưng đó cũng là một ngành công nghiệp rất mới. Và sau đó có rất nhiều phương pháp đối với nông nghiệp đô thị. Làm thế nào một thành phố tiếp cận một điều gì đó mà ở giai đoạn này rất rộng lớn và đa dạng?”

Mặc dù thêm nhiều dữ liệu về dịch vụ sinh thái tiềm năng và sự đánh đổi chắc chắn sẽ giúp tạo ra một cảnh quy hoạch có thể điều hướng hơn, Puri, giống như những người khác trong ngành công của mình, cũng có phần là một nhà mục tử, sẵn lòng nói lên những lợi ích khó đo lường của nông nghiệp đô thị.

“Tôi không tin rằng nông nghiệp đô thị sẽ bao giờ thay thế nông nghiệp truyền thống hơn,” ông nói. “Tôi không nghĩ một thành phố sẽ có khả năng sản xuất toàn bộ nguồn thực phẩm của mình trong ranh giới thành phố, nhưng tôi nghĩ nó có thể đóng một vai trò trong việc đưa người ta gần hơn với thực phẩm của họ, và làm cho thành phố của chúng ta đa dạng, thú vị và xanh.”