خمس مزارع، ستة مليارات حياة في قلب الأمن الغذائي العالمي يكمن تناقض ظاهري. بينما تهيمن الزراعة الصناعية على العناوين الرئيسية ومناقشات السياسات، تنتج 608 مليون مزرعة عائلية منتشرة في العالم النامي بهدوء 35% من غذاء الكوكب على 12% فقط من الأراضي الزراعية123. هؤلاء المزارعون من أصحاب الحيازات الصغيرة، الذين يعملون في قطع أرض أصغر من معظم ساحات الضواحي، يدعمون حوالي 3 مليارات شخص45 - ما يقرب من 40% من البشرية. ...
سيفنا النيتروجيني ذو الحدين يوجد النيتروجين كازدواجية عميقة في أنظمة الأرض. شكله الجوي الخامل ($N_2$) يشكل أكثر الغازات وفرة حول الكوكب. عندما يتحول إلى أشكال تفاعلية من خلال عمليات التثبيت، يتحول النيتروجين إلى لبنة أساسية للبروتينات والحمض النووي، ليصبح محرك الإنتاجية الزراعية التي تغذي مليارات البشر. على مدار معظم التاريخ البشري، ظل تحويل النيتروجين الجوي إلى مركبات داعمة للحياة حكراً على البرق والميكروبات المتخصصة. فرضت هذه العملية الطبيعية حدوداً صارمة ومستدامة على كمية الحياة التي يمكن للأرض دعمها. حطم اختراع عملية هابر-بوش في القرن العشرين هذا القيد الطبيعي، ممكناً تصنيع الأسمدة النيتروجينية على نطاق صناعي. ضاعفت الأنشطة البشرية معدل دخول النيتروجين التفاعلي إلى الدورة الأرضية12. ...
تطور التفكير في المياه العذبة تطور الاعتراف بالمياه العذبة كمورد محدود وهش له حدود كوكبية بشكل كبير خلال العقود الأخيرة. تاريخياً، كان يُنظر للمياه من منظور استخراج الموارد دون اعتبار لحدود الاستدامة أو الوصول العادل. أدرج مفهوم الحدود الكوكبية (روكستروم وزملاؤه، 2009) استخدام المياه العذبة كأحد تسع عمليات نظام الأرض الحرجة. وفر هذا الأساس العلمي لنموذج اقتصاد الدونات الذي ظهر في 2012. ...
التأثيرات البيئية لجريان النيتروجين والفوسفور التخثث ومناطق الموت المائية يدخل النيتروجين والفوسفور الزائد من الأسمدة إلى المجاري المائية من خلال الجريان السطحي والترشيح، مما يؤدي إلى التخثث—عملية تستنزف فيها تكاثر الطحالب الأكسجين المذاب، مما يخلق “مناطق ميتة” ناقصة الأكسجين12. في خليج المكسيك، تستمر منطقة ميتة ضخمة تبلغ 6,334 ميل مربع بسبب الجريان الزراعي34. في بحر البلطيق، ادعى نقص الأكسجين 97% من الموائل القاعية منذ عام 195035. ...