เครดิตรูปภาพ: NASA
แม้ว่าเมืองต่างๆจะเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยที่สำคัญสำหรับมนุษย์ในการเจริญเติบโต แต่ปรากฏว่าเมืองของสหรัฐถูกสร้างขึ้นบนดินที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดลดการมีส่วนร่วมของดินแดนเหล่านี้ลงในใยอาหารของโลกและเกษตรกรรมของมนุษย์
แม้ว่าเมืองจะมีสัดส่วนเพียง 3% ของพื้นที่แผ่นดินใหญ่ของสหรัฐอเมริกา แต่อาหารและเส้นใยที่สามารถปลูกได้นั้นมีคู่แข่งผลิตในปัจจุบันในพื้นที่เกษตรกรรมของสหรัฐอเมริกาทั้งหมดซึ่งครอบคลุม 29 เปอร์เซ็นต์ของประเทศ Marc Imhoff นักวิจัยของ NASA และผู้เขียนนำบทความปัจจุบันและ Lahouari Bounoua ผู้ร่วมเขียนของ NASA และ University of Maryland, College Park กล่าวเสริมว่าตลอดประวัติศาสตร์มนุษย์ได้ตั้งถิ่นฐานในพื้นที่ที่มีดินแดนที่ดีที่สุดสำหรับการปลูกอาหาร
“ การกลายเป็นเมืองเป็นไปตามเกษตรกรรม - เป็นกระบวนการที่มนุษย์เป็นธรรมชาติและสำคัญ” อิมฮอฟกล่าวประวัติศาสตร์ที่ผ่านมาดินแดนเกษตรกรรมที่มีผลผลิตสูงได้นำอาหารความมั่งคั่งและการค้ามาสู่พื้นที่
“ การกลายเป็นเมืองไม่ใช่เรื่องเลวร้าย เป็นวิธีที่มีประโยชน์มากสำหรับสังคมในการรวมตัวกันและแบ่งปันทรัพยากร” Bounoua กล่าว “ แต่มันจะดีกว่าถ้ามีการวางแผนร่วมกับปัจจัยแวดล้อมอื่น ๆ ” การศึกษาเช่นนี้ซึ่งปรากฏในฉบับปัจจุบันของ Remote Sensing of Environment อาจนำไปสู่กลยุทธ์การเติบโตของเมืองที่ชาญฉลาดในอนาคต
นักวิจัยใช้ดาวเทียมสองดวงที่นำเสนอการรวมกันของข้อมูลการสังเกตโลกทั้งกลางวันและกลางคืนและแบบจำลองคอมพิวเตอร์ชีวฟิสิกส์เพื่อหาค่าประมาณของ Net Primary Productivity (NPP) ประจำปี NPP วัดการเจริญเติบโตของพืชโดยอธิบายอัตราที่พืชใช้คาร์บอนจากชั้นบรรยากาศเพื่อสร้างสารอินทรีย์ใหม่ผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง เอ็นพีพีเชื้อเพลิงใยอาหารที่ซับซ้อนของโลกและคำนวณปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งเป็นก๊าซเรือนกระจกซึ่งพืชถูกกำจัดออกจากชั้นบรรยากาศ
ข้อมูลแสงสียามค่ำคืนจากโปรแกรมดาวเทียมอุตุนิยมวิทยากลาโหมและแผนที่การจำแนกพืชพรรณที่สร้างขึ้นที่สถาบันการศึกษาอวกาศของ Goddard ในนิวยอร์กถูกนำมาใช้เพื่อพรรณนาเมืองเขตรอบนอกและนอกเมืองทั่วสหรัฐอเมริกา ด้วยวิธีนี้นักวิจัยได้คำนวณขอบเขตและที่ตั้งของที่ดินในเมืองและการเกษตรของสหรัฐอเมริกา
นอกจากนี้ยังใช้การสำรวจจากเครื่องมือ Radiometer ความละเอียดสูงขั้นสูงบนดาวเทียมการโคจรของขั้วโลกมหาสมุทรและการบริหารบรรยากาศแห่งชาติเพื่อใช้ในการคำนวณดัชนีพืชผลต่างปกติ ดัชนีนี้เป็นการวัดสุขภาพของพืชโดยยึดหลักการที่ว่าพืชดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ในส่วนสีแดงของสเปกตรัมของแสงแดดที่ใช้สำหรับการสังเคราะห์ด้วยแสงในระหว่างการเจริญเติบโตของพืช ข้อมูลเหล่านี้จะถูกป้อนเข้าสู่รูปแบบคอมพิวเตอร์ของมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดเพื่อรับ NPP
แบบจำลองคอมพิวเตอร์สร้างภูมิทัศน์ของชาวอเมริกันในเมืองก่อนเมืองซึ่งใช้ในการเปรียบเทียบและประเมินการลดลงของ NPP เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของเมืองและที่ดินในปัจจุบัน
สำหรับประเทศในทวีปอเมริกาเมื่อเปรียบเทียบกับภูมิทัศน์ของเมืองก่อนเมืองสมัยใหม่มีสัดส่วน NPP ต่อปีลดลง 1.6% การสูญเสียนี้จะชดเชยการเพิ่มขึ้นของ NPP ที่ 1.8 เปอร์เซ็นต์ต่อปีจากพื้นที่เพาะปลูกที่เพิ่มขึ้น ผลที่ได้นั้นโดดเด่นเนื่องจากพื้นที่ขนาดเล็กที่เมืองต่างๆปกคลุมเมื่อเทียบกับพื้นที่เกษตรกรรม
การลดขนาดนี้มีผลที่ตามมาอย่างไม่ทราบมากมายสำหรับความหลากหลายทางชีวภาพ แต่มันแปลว่าเป็นพลังงานที่มีน้อยลงสำหรับสายพันธุ์ที่ประกอบขึ้นเป็นใยอาหารที่ซับซ้อนของโลก การสูญเสียดินแดนที่อุดมสมบูรณ์สูงสำหรับการทำฟาร์มยังสร้างแรงกดดันต่อวิธีการอื่นเพื่อตอบสนองความต้องการด้านอาหารและเส้นใยของประชากรที่เพิ่มขึ้น ในระดับท้องถิ่นความเป็นเมืองสามารถเพิ่ม NPP ได้ แต่เฉพาะที่ จำกัด ทรัพยากรธรรมชาติ มันนำน้ำไปยังพื้นที่ที่แห้งแล้งและ "เกาะความร้อนในเมือง" ขยายฤดูการเติบโตรอบขอบเมืองในพื้นที่เย็น อย่างไรก็ตามประโยชน์เหล่านี้ไม่ได้ชดเชยผลกระทบเชิงลบโดยรวมของการกลายเป็นเมืองที่มีต่อ NPP
นักวิทยาศาสตร์ของนาซ่าได้พัฒนาแผนที่แสงของเมืองและการสำรวจทางธรณีวิทยาของสหรัฐฯใช้เทคนิคในการสร้างข้อมูลดัชนีพืชพรรณที่แตกต่างจากปกติ พันธมิตรการวิจัยรวมถึงศูนย์สหวิทยาการระบบโลกของมหาวิทยาลัยแมริแลนด์กองทุนสัตว์ป่าโลกโลกและศูนย์ชีววิทยาการอนุรักษ์ที่มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด
แหล่งที่มาดั้งเดิม: NASA News Release
