Zelfs in droge klimaten waar water schaars is, stadsboerderijen kunnen een oplossing zijn voor zogenaamde 'voedselwoestijnen':delen van een stad waar inwoners geen toegang hebben tot gezond en betaalbaar voedsel.

Dat is wat onderzoekers ontdekten toen ze de levensvatbaarheid van stadslandbouw in woestijnsteden bestudeerden door Tucson - een uitgestrekte stad in het midden van de Sonorawoestijn - als een casestudy te gebruiken.

Hun bevindingen suggereren ook dat water verzameld door regenwateropvang, hoewel niet de meest voorspelbare bron van irrigatie, kan worden gebruikt om voldoende voedsel te irrigeren om grote populaties in stand te houden, zelfs op sommige van de droogste plaatsen, indien efficiënt ingezet.

De studie, co-auteur van onderzoekers van de Universiteit van Arizona, wordt gepubliceerd in het tijdschrift Landschap en stedenbouw .

Waarom Tucson?

Het onderzoek kwam voort uit een verzoek van functionarissen van Pima County aan Courtney Crosson, een assistent-professor architectuur aan het UArizona College of Architecture, Planning en landschapsarchitectuur, onderzoeken of leegstand, land in staatseigendom in Tucson zou kunnen worden omgezet in kleine boerderijen die efficiënt genoeg voedsel kunnen produceren met duurzaam verzameld water.

Crosson en haar co-auteurs—UArizona afgestudeerde geografie student Yinan Zhang, hoofdauteur Daoqin Tong van de Arizona State University en Qing Zhong, ook van ASU - verwijs naar een studie van de stad Tucson uit 2012 waaruit bleek dat Tucson het zesde armste grootstedelijk gebied in de VS was, met voedselonzekerheid als leidend probleem.

Crosson en haar collega's ontdekten dat bijna 94, 000 mensen, of ongeveer 18% van de bevolking van Tucson, leef in voedselwoestijnen, die door het Amerikaanse ministerie van landbouw in grote lijnen worden gedefinieerd als buurten met een laag inkomen die geen supermarkten hebben die gezond voedsel verkopen, voornamelijk groenten, binnen 1 mijl.

Maar het elimineren van voedselwoestijnen is niet zo eenvoudig als het bouwen van een paar supermarkten, zei Crosson. Het betekent ook dat je de eetgewoonten van mensen moet veranderen, zodat ze gezonder eten - en het toevoegen van supermarkten doet dat niet, volgens eerder onderzoek.

"Stadslandbouw is een betere manier om gemeenschappen en onderwijs te betrekken bij gezonde voedingsgewoonten en, op een meer kosteneffectieve manier, de toegankelijkheid van groenten en fruit vergroten, ' zei Crosson.

Naast Tucsons strijd met voedselonzekerheid, het klimaat en de geschiedenis van de stad maakten het een bijzonder goede stad om te studeren. De onderzoekers merkten op dat archeologen, in een onderzoek uit 2000, vastbesloten Zuid-Arizona is het langste continu bebouwde landschap in Noord-Amerika, minstens 4 teruggaan, 000 jaar.

"In traditionele stadslandbouwinstallaties, het drink- of drinkwatersysteem is de bron van irrigatie, " zei Tong, de hoofdauteur van de studie van ASU. "In steden met een watertekort, zoals Tucson, deze drinkwaterinfrastructuur kampt met een kloof tussen het beschikbare water en de vraag naar water. In de tussentijd, de regio staat voor economische uitdagingen, met zijn grootstedelijk gebied op de zesde plaats van de armste in de VS Voedselonzekerheid is een van de dringende problemen in de regio."

De onderzoekers begonnen met het maken van een model van waar hypothetische boerderijen zouden kunnen worden gebouwd, gebaseerd op de locatie van Tucson's voedselwoestijnen en braakliggend land in eigendom van de overheid. Sociaal-economische gegevens en andere kaarten lieten zien welke blokken meer dan 1 mijl verwijderd waren van een levensmiddelenwinkel. Hoewel veel vergelijkbare onderzoeken voedselwoestijnen op buurtniveau analyseren, deze studie keek naar individuele blokken, zei Crosson.

Kaarten van de provincie lieten onderzoekers zien waar het openbare braakliggende land zich bevindt in relatie tot die voedselwoestijnen. Ze vonden 711 acres land in Tucson's voedselwoestijnen en meer dan 1, 500 acres binnen 1 mijl van de voedselwoestijnen. Om de efficiëntie van de denkbeeldige boerderijen te maximaliseren, onderzoekers maakten "beplantingsprofielen" voor de boerderijen, met behulp van eerdere studies als richtlijn om factoren te bepalen, zoals welke groenten samen moeten worden geplant en hoe ver uit elkaar moeten worden geplant voor de hoogste opbrengst.

Vervolgens gingen ze op zoek naar methoden om de stadsboerderijen efficiënt en duurzaam te irrigeren en brachten ze het netwerk van pijpleidingen in kaart om het water te leveren. Tucson heeft al een pijpleidingsysteem dat gebruik maakt van teruggewonnen water - afvalwater dat is opgevangen en gebruikt voor niet-drinkbare doeleinden, zoals landbouw, dat de golfbanen van de stad irriteert, begraafplaatsen en parken.

Zelfs in de woestijn, Regenwater 'Carried the Day'

Crosson en haar collega's hebben ook het opvangen van regenwater gemodelleerd door lidar te gebruiken - een detectiemethode die lasers gebruikt om de grootte en vorm van objecten te bepalen - om te zien welke daken in Tucson nuttig kunnen zijn om regenwater op te vangen en naar boerderijen te leiden.

Hoewel teruggewonnen water een meer voorspelbare bron van irrigatie is, de beschikbaarheid ervan was beperkt tot waar de huidige pijpleidingen bestaan. Regenwateropvang "droeg de dag" als een hulpbron die beschikbaar was in de geïdentificeerde gebieden van leegstaand gemeentelijk land. Teruggewonnen water was alleen beschikbaar voor 21% van de boerderijen van het model, maar er valt genoeg regen in Tucson, zelfs in een droog jaar, dat het alle boerderijen in het model zou kunnen irrigeren als het zou worden verzameld, de studie gevonden.

Regenwater opvangen, Crosson zei, is vaak aangeprezen als een onaangeboorde waterbron in Tucson, en veel mensen wijzen op het feit dat de stad elk jaar meer regenwater per volume ontvangt, gemiddeld, dan de inwoners van de stad gebruiken. Echter, regenwater is een hulpbron die moet worden verzameld in gedecentraliseerde interventies, in plaats van één grote constructie voor openbare werken. Daken op individuele eigendommen moeten zijn uitgerust voor oogsten, grote opslagcapaciteiten zijn vaak nodig om natte seizoenen te overbruggen door langere droge perioden, en ecologisch verantwoord te zijn, elk gebruik binnenshuis moet worden gerecycled voor het aanvullen van grondwater via gebruik buitenshuis.

Dat gezegd hebbende, het onderzoek toont aan dat het opvangen van regenwater effectief kan.

"Het is opwindend om manieren te vinden waarop we dit soort grote ideeën kunnen omzetten in dit soort praktische oplossingen die onze gemeenschap op een ecologisch verantwoorde manier van dienst kunnen zijn, ' zei Crosson.

Het laatste ingrediënt om voedselwoestijnen te overwinnen:delen

Met de boerderijen, gewassen en waterbronnen gemodelleerd, de onderzoekers vroegen ook hoeveel voedseldeling tussen buurten nodig zou zijn om ervoor te zorgen dat alle voedselwoestijnen in de stad werden aangepakt. Ze kwamen met drie scenario's.

Het eerste scenario stelde een stadsbreed voedseldistributiesysteem voor dat overal in Tucson groenten en fruit bezorgde, ongeacht waar de producten werden verbouwd. In de seconde, voedsel werd alleen gedeeld met bewoners in buurten grenzend aan waar het werd verbouwd. Het derde scenario betrof geen delen; blokgroepen konden hun producten alleen halen bij de stadsboerderij in hun gebied.

Uit de studie bleek dat volledige samenwerking met de gemeenschap in het eerste scenario meer dan genoeg producten oplevert dan alle inwoners van de voedselwoestijn van Tucson nodig hebben. Het tweede scenario voldeed aan 80% van de behoeften van de bewoners van de voedselwoestijn, en het derde scenario zonder samenwerking voldeed tussen 35% en 56% aan hun behoeften.

De vondst was een beetje een verrassing, zei Crosson. Maar ze bouwt al voort op de studie, de resultaten gebruiken om verschillende optimale locaties voor stadsboerderijen in Pima County te vinden. Niet-gegradueerde studenten in een van haar toekomstige studiocursussen zullen de boerderijen ontwerpen, en Pima County zal die ontwerpen kunnen gebruiken om de doelstellingen van het voedselsysteem in het duurzame actieplan van de provincie te helpen bereiken.