کشاورزی دیجیتال آبی در خاورمیانه دگرگون می شود
گل چرم: وابستگی به واردات در منطقه خاورمیانه برای نیازهای غذایی آن از ابتدای دهه 1960 میلادی بطور پیوسته از 10 درصد به حدود 40 درصد بالا رفته است.
به گزارش گل چرم به نقل از مهر، خاورمیانه با مساحتی حدودا ۷.۳ میلیون کیلومتر مربع و با جمعیت تخمینی بالاتر از ۵۰۰ میلیون نفر، یکی از مناطق کلیدی جهان است. با این وجود، با چالش های بسیاری نیز درگیر است. حسین شیرزاد، تحلیلگر توسعه کشاورزی در یادداشتی اختصاصی برای مهر نوشت؛ خاورمیانه یکی از مناطق مهم جهان است اما با مسایل زیادی درگیر بوده که علاوه بر درگیری های مسلحانه در بعضی مناطق که بر پیش بینی های رشد بانک جهانی تأثیر می گذارند، به افزایش دمای ناشی از تغییرات آب و هوایی نیز می توان اشاره نمود که فقط در دهه گذشته میانگین جهانی را حدودا دو برابر طی کرده است (به ترتیب ۰.۴۵ درجه سانتی گراد در مقایسه با ۰.۲۷ درجه سانتی گراد).
پیشینه تاریخی خشکسالی در خاورمیانه
از منظر تاریخی، منطقه تاریخی بین النهرین شمالی اخیراً طی ۴ سال هیدرولوژیکی بین سالیان ۲۰۰۷ و ۲۰۱۰ بعد از میلاد تحت یک دوره خشکسالی شدید و طولانی قرار گرفت. بارندگی خیلی کم موجب کاهش شدید راندمان کشاورزی در حوضه های زهکشی فرات و دجله شد و صدها هزار نفر را آواره کرد. بدترین مناطق تحت تأثیر خشکسالی شرق سوریه، شمال عراق و ایران، مناطق عمده غلات در هلال حاصلخیز شمالی بودند. این قسمت مربوط به خشک ترین دوره ۴ ساله هلال حاصلخیز از سال ۱۹۴۰ بعد از میلاد است که فقط کمی خشک تر از رویداد ۱۹۹۸-۲۰۰۰ بعد از میلاد است و پیش بینی می شود که با ادامه گرمایش جهانی به امری رایج تر مبدل شود.
اثرات اجتماعی و اقتصادی این خشکسالی اخیر به وضوح این باور رایج را به چالش می کشد که جوامع کشاورزی، با نوآوری های تکنولوژیکی و تعدیل اجتماعی، بطور سازگارانه خودرا از تغییرپذیری در بارندگی طبیعی محافظت می کنند. مناطق بزرگ خشک و نیمه خشک خاورمیانه به سیستم های شکننده کشت دیم یا آبی متکی هستند و خصوصاً در مقابل نوسانات دوره ای در آب و هوا و با اهمیت تر از همه در مقابل تغییرات هیدرولوژی لطمه پذیر هستند.
دوره های خشکسالی تکراری پیش بینی شده ممکنست لطمه پذیری جوامعی را تشدید کند که برای کاهش اثرات نامطلوب آن آمادگی ندارند. در طول ۴۰ سال گذشته، خیلی از کشورهای خشک شرقی (ایران، قسمتی از عراق، اردن، ترکیه و..) گرم شدن و کاهش بارش مستمر را تجربه کردند. دوره های خشکسالی بصورت نامنظم و غیریکنواخت با بیشترین شدت، بزرگی و مدت، در دهه گذشته تکرار شده است.
خاورمیانه مدت ها است که از منابع آبی ضروری جهت تامین جمعیت خود فراتر رفته و بدنبال گسترش سیستم های توزیع و ذخیره آب بوسیله سدها و کانال ها بوده است تا این که خشکسالی و کاهش ذخایر آب در سفره های زیرزمینی بحرانی شد. در سراسر بحران اخیر و نتایج آن، شرق سوریه همان لطمه پذیری زیست محیطی را نشان داده که در دوران باستان روایت شده و به شدت بر حوزه های کشاورزی تأثیر گذارده است.
نقش حیاتی دسترسی به آب در میان النهرین باستان به خوبی در سوابق دیرینه شناسی و تاریخی ثبت شده است. در صورتیکه کشاورزی در خاورمیانه تنها ۱۳ درصد از تولید ناخالص داخلی منطقه را تشکیل می دهد، این بخش نقش راهبردی مهمی در پیشرفت سیستم های غذایی منعطف، زنده نگه داشتن بخش های مهم اقتصادی و تشکیل پایگاه خیلی از اقتصادها ایفا می کند و ۸۴ میلیون یا ۲۸ درصد بطور کامل به کشاورزی وابسته هستند.
نرخ بالای شهرنشینی این منطقه که امروزه به ۷۰ درصد رسیده است و افزایش جمعیت مورد انتظار تا سال ۲۰۵۰، آنرا خصوصاً در مقابل اثرات مخرب تغییرات آب و هوایی لطمه پذیر می کند. در خاورمیانه، الگوهای مصرف نامتناسب نقش اصلی را در ترویج ناامنی غذایی ایفا کرده است. در حقیقت، کشورهای منطقه امروزه بزرگترین واردکننده غلات در جهان هستند و حداقل ۵۰ درصد کالری غذایی مصرفی خودرا وارد می کنند. پویایی های مداوم تغییرات آب و هوایی، عدم تعادل تجارت جهانی غذا را شدت بخشیده و بطور نامتناسبی بر مناطق ناامن غذایی و وابسته به واردات مانند خاورمیانه تأثیر گذاشته است.
وابستگی به واردات در منطقه خاورمیانه برای نیازهای غذایی آن از ابتدای دهه ۱۹۶۰ بطور پیوسته از ۱۰ درصد به حدود ۴۰ درصد افزایش پیدا کرده است، این وابستگی به واردات می تواند در دهه های آینده به علت رشد جمعیت پیش بینی شده و اثرات منفی مورد انتظار تغییرات آب و هوایی بر منابع طبیعی و عملکرد کشاورزی منطقه ادامه یابد؛ این که تا چه حد وابستگی به واردات مواد غذایی در منطقه خاورمیانه و شمال آفریقا تا سال ۲۰۵۰ ادامه خواهد یافت و چگونه این منطقه می تواند اتکای فزاینده خود به واردات مواد غذایی را کم کند، هم یک سوال کلیدی برای خود منطقه و هم یک مسئله ژئوپلیتیکی حیاتی برای کل جهان است.
وضعیت ایران در خاورمیانه
ایران دومین کشور بزرگ خاورمیانه هم از نظر وسعت و هم از نظر جمعیت است. یک چهارم جمعیت ایران در مناطق روستایی زندگی می کنند و ۲۱.۲ درصد از کل جمعیت شاغل کشور در بخش کشاورزی شاغل هستند. کشاورزی با وجود درآمدهای نفتی، اهمیت بالای ی در اقتصاد ایران دارد. با وجود کاهش سهم بخش کشاورزی در تولید ناخالص داخلی (GDP)این رقم بطور میانگین طی دهه اخیر حدود ۱۲ درصد برآورد شده است؛ بدین سبب ایران نیازمند یک انقلاب در بهره برداری از تکنولوژی آبی است.
در حال حاضر حدود نیمی از زمینهای کشاورزی ایران در زمینهای بی کیفیت است که کشاورزان را به سرمایه گذاری در سیستم های پمپاژ آب زیرزمینی ناپایدار سوق داده است و در نتیجه شوری خاک را افزایش داده و تجدید منابع آب را به خطر می اندازد. بعید است که راهکارهای کوتاه مدت برای آن چه که یک مشکل سیستمی است در طولانی مدت مؤثر واقع شود. تغییرات آب و هوایی اثرات نامطلوب بر محیط زیست دارد که بسته به منطقه از نظر شدت و دامنه متفاوت می باشد. این تأثیرات در خاورمیانه حادتر است. افزایش دمای جهانی، تغییر در الگوهای بارندگی و رویدادهای شدید آب و هوایی امنیت غذایی را تهدید می کند برای اینکه چرخه محصول را تغییر می دهد، خطر خشکسالی و بارش شدید را افزایش داده و توزیع آفات و بیماریها را تغییر می دهد.
در این زمینه، یکی از اهرم های اصلی تغییر، تحول دیجیتالی کشاورزی آبی با استفاده از شیوه هایی است که سلامت خاک، جذب کربن و کاهش آلودگی را ارتقا می دهند، تا به تجدید و بهبود هوا کمک نماید. راهکار این است که تولید غذا را با احترام به محیط زیست که برای سیاره و نسل آینده حیاتی می باشد، متعادل نماییم.
فناوری های کلیدی برای کشاورزی دیجیتال
کشورهای خاورمیانه بسیار سریع تر از متوسط جهانی درحال گرم شدن هستند و نقاط مهم در شبه جزیره عربستان و الجزایر وجود دارد. سطح گرمایش خاورمیانه ۲ تا ۳ دهه زودتر از متوسط جهانی به ۱.۵، ۲، ۳ و ۴ درجه سانتی گراد خواهد رسید. تا سال ۲۱۰۰، انتشار زیاد گازهای گلخانه ای می تواند بخشهایی از شبه جزیره عربستان را تا ۹ درجه سانتی گراد گرم کند و چالش های زیست محیطی و اجتماعی شدیدی را به همراه داشته باشد. علیرغم این چالش ها، تعدادی از کشورهای منطقه توانسته اند با اتخاذ فناوری های دیجیتال، این محدودیت ها را به فرصت تبدیل کنند و در نتیجه کشاورزی در محیط های خشک را متحول کنند.
عربستان سعودی که طی دهه های اخیر در پروژه های کشاورزی پایدار با استفاده از فناوری برای رشد محصولات کشاورزی در بیابان و کاهش اتکا به واردات سرمایه گزاری نموده است و امارات متحده عربی که از فناوری هایی مانند هیدروپونیک و کشاورزی عمودی برای افزایش تولید محلی و افزایش امنیت غذایی استقبال کرده است.
متخصصان معتقدند که تحول دیجیتالی بخش کشاورزی «یک راه حل لوکس در خاورمیانه نیست، بلکه یک نیاز مبرم برای تضمین پایداری، امنیت غذایی و خودکفایی است».
در سال ۲۰۲۵ تحول دیجیتالی کشاورزی آبی در خاورمیانه به ۴ فناوری حیاتی و نوآورانه برای پیشرفت صنعت وابسته است:
حسگرهای IoT اینترنت اشیا: این حسگرها متغیرهایی همچون رطوبت خاک و سلامت گیاه را در زمان واقعی کنترل می کنند و مدیریت دقیق و بسیار کارآمد را ممکن می کنند. تهیه حسگرهایی لازم است که داده های بی درنگ در مورد زیرساخت های آبیاری در اختیار ما قرار می دهند و ما را قادر می کنند از فناوری های نوین برای مساعدت با تصمیم گیری و بهینه سازی منابع و فرآیندها استفاده نماییم.
آبیاری هوشمند: فائو به «مدیریت پیشرفته آبیاری برای پشتیبانی از تشدید و تنوع تولید و در عین حال کاهش تخریب منابع» به عنوان یک استراتژی کلیدی اشاره می کند. آبیاری هوشمند در سیستم هایی لنگر انداخته است که بطور خودکار تامین آب را با نیازهای خاص هر محصول در هر منطقه مطابقت می دهد، بدین سبب آبیاری بیش از اندازه و نفوذ آب را می کاهد و همین طور از انتقال مواد مغذی و املاح ضروری از خاک جلوگیری می کند. این همین طور از تجمع نمک در سطح جلوگیری می کند و ردپای آب را بهینه می کند.
تصاویر ماهواره ای و هواپیماهای بدون سرنشین: این ادوات، اطلاعات دقیقی را در مورد شرایط محصول ارائه می دهند و امکان تشخیص سریع مشکلات و برنامه ریزی منابع کارآمد را فراهم می آورد.
هوش مصنوعی: «AI» ساخت داده های سنسورهای مستقر در زیرساخت های آبیاری و در مزرعه در پلتفرم های کلان داده، تحلیل و بررسی داده های بزرگ مبتنی بر هوش مصنوعی را قادر می کند. این امر شناسایی الگوها و روندهای رفتاری، بهینه سازی فرآیندها و منابع کشاورزی، بهبود استفاده از منابع، افزایش راندمان و کمک به تصمیم گیری در زمان واقعی را آسان می کند.
نانورس مایع (LNC) برای تبدیل بیابان به سرزمین حاصلخیز: خاک شنی در مناطق خشک برای کاربردهای کشاورزی بی فایده است و برای رسیدن به وضعیت ارزشمندی که بتوان محصول را در آن تولید کرد، به درمان های پیشرفته نیاز دارد. اصلاح و دستکاری خاک به سوی کیفیت مطلوب می تواند از تولید خوب کشاورزی حمایت کرده و مصرف آب را کم کند. خاک رس به علت ماهیت غنی از مواد مغذی و خواص نگهداری آب، کاندید خوبی برای غنی سازی خاک است. بنابراین، توسعه نانورس مایع با سیلیکات های لایه ای و چندین ماده معدنی مختلف در ساختار آنها در مقادیر مختلف می تواند به بارور کردن یک زمین بایر کمک نماید.
نانورس مایع که با فناوری نانو تولید شده است، مجموعه ای است که از پراکندگی نانوذره های خاک رس در محیط های آبی با روش همگن سازی آشفته به دست می آید. راز نانورس مایع در ذرات ریز خاک رس معلق برای ایجاد یک محیط همگن غنی از مواد مغذی نهفته است. نانورس مایع می تواند مصرف آب را ۵۰ تا ۶۰ درصد کم کند و عملکرد را تا ۴۰۰ درصد در مقایسه با کرت های تیمار نشده با همان مقدار بذر و کود افزایش دهد. همین طور می تواند در حدود ۷ ساعت به خاک شنی نفوذ کند و محیطی مغذی برای شکوفایی گیاهان بوجود آورد، در صورتیکه روند طبیعی زادآوری از زمینهای خشک به زراعی حدود ۷ تا ۱۵ ساعت طول می کشد.
مارس ۲۰۲۰، امارات متحده عربی آزمایشی فناوری نانورس مایع را در زمینی از بیابان انجام داد که در آن هندوانه، کدو سبز و ارزن مروارید به مدت ۵ ماه کاشته شد. بعد از موفقیت، فناوری نانورس مایع در راه مقیاس بندی تجاری برای تولید محصولات زراعی، سبزیجات و میوه ها قرار گرفته است.
هیدروژل های کشاورزی: کشورهای خاورمیانه بیشترین تنش آبی در جهان را دارند و سالانه ۴۰۰ تا ۶۰۰ میلی متر بارش دریافت می کنند که ۸۵ درصد آن برای کشت محصولات زراعی استفاده می شود. با این وجود، هیدروژل مناسب و سازگار با محیط زیست می تواند یک گزینه عملی برای دستیابی به هدف راندمان محصول در مناطق کم آب باشد. آنها برای نگهداری آب باران و آب آبیاری برای کاهش نفوذ عمیق و حفظ خواص فیزیکی و شیمیایی مانند چگالی ظاهری، تخلخل، دما و… طراحی شده اند.
هیدروژل همین طور به عنوان یک نرم کننده خاک برای افزایش تولید کشاورزی پایدار در یک محیط تحت تنش رطوبت و در نتیجه بهبود عملکرد عمل می کند. با نگه داشتن پلیمر در پایه خود، نیاز گیاه به آب به نصف کاسته می شود. علاوه بر این، دسترسی مداوم آب به گیاه خطر تنش آبی در رابطه با شیوه های آبیاری استاندارد را از بین می برد. در نتیجه، این فناوری برای تولید مواد غذایی برتر و ایمن بدون استفاده از مواد شیمیایی مضر مفید می باشد. این فناوری هم اکنون از زمان راه اندازی آن در سراسر کویت، عربستان، ترکیه و اردن پذیرفته شده است. علاوه بر سبزیجات زیرزمینی مانند سیب زمینی، زنجبیل و پیاز، انواع محصولات را می توان با استفاده از هیدروژل کشت کرد. بهینه سازی آبیاری با تکنولوژی های جدید می تواند به کاهش مصرف آب کمک نماید.
سنسورها برای اتوماسیون: سنسورها رایج ترین شکل AgTech هستند که در بخش کشاورزی امارات متحده عربی، قطر، عربستان، اردن، بحرین به کار می روند. شتاب دهنده های مبتنی بر سنسور، ژیروسکوپ ها و مانیتورهای GPS بطور رو به ازدیادی برای بازدهی بیشتر در پروژه های کشاورزی در مقیاس بزرگ و مزارع ارگانیک کوچک استفاده می شوند.
برخی از حسگرهای کلیدی مورد استفاده برای اقدامات کشاورزی هوشمند عبارتند از سنسورهای pH پتانسیل رشد گیاهان را بهینه می کنند و با به دست آوردن بازخوردهای حیاتی در مورد کمبود مواد مغذی خاک یا مواد شیمیایی ناخواسته، برداشت های پرباری را به همراه دارند. این سنسورها می توانند برای نظارت روزانه، هفتگی، ماهانه یا سالانه باشند.
سنسورهای دمای کشاورزی و حسگرهای رطوبت بسیار دقیق برای حفظ نظارت بر شرایط محیطی و نظارت بر دارایی های مکانیکی بسیار مهم هستند. حسگرهای نظارت بر دارایی برای کاربردهای مختلف همچون تعمیر و نگهداری پیش بینی کننده و واکنشی برای ارائه هشدار و محافظت در مقابل گرمای بیش از اندازه استفاده می شوند. حسگرهای شتاب سنج به صورت گسترده در قطعات متحرک و موتورهایی که تغییرات جزئی در حرکت را تشخیص می دهند استفاده می شود. پهپادهای خودران برای ردیابی حرکت، سرعت، حوادث تصادف و موقعیت در فضا به سنسورهای شتاب سنج متکی هستند. سنسورهای راه دور به کشاورزان امکان می دهند تا محیط یک مزرعه را تفسیر کنند، طیف وسیعی از نتایج را پیش بینی کنند و تصمیمات بهتری بگیرند. مزارع مدرن مزایای قابل توجهی از زیرساخت های دیجیتالی درحال تکامل خواهند داشت، مانند کاهش مصرف آب، تأثیر منفی کمتر بر اکوسیستم اطراف، کاهش روان آب شیمیایی به آب های زیرزمینی محلی و موارد دیگر.
مزایای مستقیم تحول دیجیتال
همچنین به کارگیری این فناوری ها مزایای مختلفی را در منطقه به همراه داشته که می توان به موارد زیر اشاره کرد؛
• بهینه سازی مصرف آب جذب سیستم های آبیاری هوشمند و هیدروپونیک مدیریت کارآمدتر آب را که منبع کمیاب در منطقه است، ممکن کرده است. نمونه ای از آن مراکش است که برای روبرو شدن با خشکسالی و افزایش تولید کشاورزی، هیدروپونیک را اجرا کرده است.
• استفاده از فناوری های پیشرفته موجب افزایش بازده و راندمان کشاورزی شده و به کشورها این امکان را می دهد تا در بیشتر نیازهای غذایی خود به خودکفایی رسیده و به صادرکنندگان محصولات کشاورزی تبدیل شوند.
• پایداری محیطی شیوه های کشاورزی دیجیتال استفاده از نهاده های شیمیایی را به حداقل می رساند و استفاده از منابع را بهینه می کند و به مراقبت از محیط کمک می نماید.
• امنیت غذایی استفاده از فناوری های کشاورزی ظرفیت کشورهای منطقه را برای تولید مواد غذایی بصورت محلی افزایش داده است و در نتیجه وابستگی به واردات را کاهش داده و امنیت غذایی را بهبود می بخشد.
تحول دیجیتالی کشاورزی آبی در خاورمیانه نشان داده است که چگونه نوآوری می تواند با چالش های زیست محیطی مواجه شود و آینده ای پایدار را برای منطقه تضمین کند. همانطور که فناوری به حرکت رو به جلو ادامه می دهد، احیانا کشاورزی دیجیتال نقش مهم تری در سازگاری با تغییرات آب و هوا و ایجاد امنیت غذایی در محیط های بیابانی ایفا می کند.
منبع: گل چرم
این مطلب را گل چرم می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان گل چرم در مورد این مطلب