Tín dụng hình ảnh: NASA
Theo các nghiên cứu của các nhà nghiên cứu của NASA và các thành phố khác, trong khi các thành phố cung cấp môi trường sống quan trọng cho con người phát triển, có vẻ như các thành phố của Hoa Kỳ đã được xây dựng trên những vùng đất màu mỡ nhất, làm giảm sự đóng góp của những vùng đất này vào mạng lưới thực phẩm và nông nghiệp của con người.
Mặc dù các thành phố chỉ chiếm 3 phần trăm diện tích đất liền của Hoa Kỳ, thực phẩm và chất xơ có thể được trồng ở đó là đối thủ sản xuất hiện tại trên tất cả các vùng đất nông nghiệp của Hoa Kỳ, chiếm 29% cả nước. Marc Imhoff, nhà nghiên cứu của NASA và là tác giả chính của một bài báo hiện tại, đồng thời là tác giả Lahouari Bounoua, thuộc NASA và Đại học Maryland, College Park, nói thêm rằng trong suốt lịch sử, con người đã định cư ở những vùng có vùng đất tốt nhất để trồng thực phẩm.
Đô thị hóa đô thị theo ngành nông nghiệp - đó là một quá trình tự nhiên và quan trọng của con người, theo ông Imhoff. Lịch sử thông qua, đất nông nghiệp năng suất cao đã mang lương thực, của cải và thương mại đến một khu vực, tất cả đều thúc đẩy các khu định cư.
Đô thị hóa không phải là một điều xấu. Đó là một cách rất hữu ích cho các xã hội để cùng nhau chia sẻ tài nguyên, Bounoua nói. Nhưng sẽ tốt hơn nếu được lên kế hoạch kết hợp với các yếu tố môi trường khác. Các nghiên cứu như thế này, xuất hiện trong vấn đề hiện tại về Viễn thám môi trường, có thể dẫn đến các chiến lược tăng trưởng đô thị thông minh hơn trong tương lai.
Các nhà nghiên cứu đã sử dụng hai vệ tinh cung cấp kết hợp dữ liệu quan sát Trái đất vào ban ngày và ban đêm và mô hình máy tính sinh lý để rút ra các ước tính về Năng suất sơ cấp ròng hàng năm (NPP). NPP đo lường sự tăng trưởng của thực vật bằng cách mô tả tốc độ thực vật sử dụng carbon từ khí quyển để tạo ra chất hữu cơ mới thông qua quá trình quang hợp. NPP cung cấp nhiên liệu cho mạng lưới thực phẩm phức tạp Earth và định lượng lượng carbon dioxide, một loại khí nhà kính, loại thực vật loại bỏ khỏi khí quyển.
Dữ liệu ánh sáng ban đêm từ Chương trình Vệ tinh Khí tượng Quốc phòng và bản đồ phân loại thực vật được tạo ra tại Viện Nghiên cứu Vũ trụ Goddard của NASA, New York, được sử dụng để mô tả các khu vực đô thị, ngoại vi và phi đô thị trên khắp Hoa Kỳ. Bằng cách này, các nhà nghiên cứu đã tính toán phạm vi và vị trí của đất nông nghiệp và đô thị của Hoa Kỳ.
Ngoài ra, các quan sát từ thiết bị đo phóng xạ độ phân giải rất cao tiên tiến, trên các vệ tinh quay quanh cực của Cơ quan quản lý đại dương và khí quyển quốc gia, đã được sử dụng để tính toán Chỉ số thực vật khác biệt bình thường hóa. Chỉ số này là thước đo sức khỏe thực vật, dựa trên nguyên tắc thực vật hấp thụ bức xạ mặt trời trong phần màu đỏ của quang phổ ánh sáng mặt trời được sử dụng để quang hợp trong quá trình sinh trưởng của cây. Những dữ liệu này sau đó được nhập vào mô hình máy tính của Đại học Stanford để lấy NPP.
Mô hình máy tính đã tạo ra một cảnh quan Mỹ tiền đô thị tiềm năng, được sử dụng để so sánh và ước tính mức giảm NPP do chuyển đổi đất đô thị hiện tại.
Đối với Hoa Kỳ lục địa, khi so sánh với cảnh quan tiền đô thị, các thành phố hiện đại chiếm tỷ lệ NPP giảm 1,6% hàng năm. Khoản lỗ này bù đắp cho mức tăng trong NPP là 1,8% hàng năm từ các trang trại gia tăng. Kết quả thật đáng kinh ngạc, với diện tích nhỏ mà các thành phố bao phủ, liên quan đến các khu vực nông nghiệp.
Việc giảm cường độ này có những hậu quả to lớn chưa biết đối với sự đa dạng sinh học, nhưng nó chuyển thành năng lượng ít có sẵn hơn cho các loài tạo nên mạng lưới thức ăn phức tạp của Earth. Việc mất đất đai màu mỡ cho nông nghiệp cũng gây áp lực lên các phương tiện khác để đáp ứng nhu cầu lương thực và chất xơ của dân số ngày càng tăng. Ở quy mô địa phương, đô thị hóa có thể làm tăng NPP, nhưng chỉ khi tài nguyên thiên nhiên bị hạn chế. Nó mang nước đến những vùng đất khô cằn và những hòn đảo nhiệt đô thị trên đất nước Đức kéo dài mùa sinh trưởng quanh rìa đô thị ở những vùng lạnh. Tuy nhiên, những lợi ích này không bù đắp được tác động tiêu cực chung của quá trình đô thị hóa đối với NPP.
Các nhà khoa học của NASA đã phát triển bản đồ ánh sáng thành phố và Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ đã sử dụng một kỹ thuật để tạo ra dữ liệu Chỉ số thực vật khác biệt bình thường hóa. Các đối tác nghiên cứu bao gồm Trung tâm liên ngành khoa học hệ thống trái đất của Đại học Maryland, Quỹ Động vật hoang dã thế giới và Trung tâm sinh học bảo tồn tại Đại học Stanford.
Nguồn gốc: NASA News Release
