Stellen Sie sich Szenario eins vor: kolossale autonome gasbetriebene Roboter vernichten Hektar homogener landwirtschaftlicher Flächen.
Der Himmel ist schwarz und stinkt nach Smog. Die Bäume wurden alle gefällt und es sind keine Tiere in Sicht. Pestizide werden im Übermaß gespritzt, weil sich der Mensch nicht mehr um die Landwirtschaft kümmert. Maschinen erledigen ihren Job, produzieren riesige Mengen an Nahrungsmitteln, um unsere wachsende Bevölkerung zu ernähren, aber das ist nicht ohne ökologische Kosten.
Oder stellen Sie sich Szenario zwei vor: Kleinere Roboter kultivieren „Mosaik“-Parzellen mit vielen verschiedenen Nutzpflanzen und arbeiten um die Bäume, Bäche und Wildtiere der Naturlandschaft herum.
Sie werden mit erneuerbaren Energiequellen wie Sonne, Wind oder vielleicht Wasser betrieben. Chemikalien gehören der Vergangenheit an, denn Roboter helfen dem Ökosystem, in Harmonie zu bleiben und Schädlinge und Unkraut in Schach zu halten. In diesem Szenario schafft die Landwirtschaft eine Art futuristischer Garten Eden mit blauem Himmel, grünen Weiden und sauberer Luft.
Aus welcher Welt sollen Ihre Lebensmittel aus der Landwirtschaft stammen? Damit habe ich die Auszeichnung „Rhetorische Frage des Jahres“ gewonnen.
So oder so, das sind die beiden Zukunftsbilder, die sich von . vorgestellt haben Thomas Daum, Agrarökonom an der Universität Hohenheim, der sich unter anderem in Uganda und Bangladesch mit Ernährungssicherung und nachhaltiger Landwirtschaft beschäftigt.
Im Juli veröffentlichte Daum einen Artikel über Trends in Ecology & Evolution die diese beiden Visionen präsentierte: eine ökologische Utopie oder eine Dystopie. Sein Ziel war es, eine Debatte anzustoßen. Das Thema? Wie die technologische Revolution in der Landwirtschaft (auch bekannt als Landwirtschaft 4.0) unsere Zukunft gestalten könnte.
„Die Landwirtschaft von heute muss sich ändern“
Daum ist sehr besorgt, dass den disruptiven Auswirkungen der Landtechnik auf die Umwelt zu wenig Beachtung geschenkt wird. Die im Pariser Abkommen beschriebenen Strategien zur Eindämmung des Klimawandels können nicht erreicht werden, ohne die Art und Weise, wie wir Nahrungsmittel anbauen, zu verändern.
"Selbst wenn Sie alle anderen Sektoren ändern", sagt er, "wenn Sie die Landwirtschaft nicht ändern, werden wir diese Ziele immer noch verfehlen."
Eine schreckliche Situation
Selbst in einer Welt ohne riesige Landwirtschaftsroboter verändern groß angelegte landwirtschaftliche Praktiken bereits die Umwelt. „Landwirtschaft ist von Natur aus eine absichtliche Modellierung der Ökologie eines bestimmten Ortes“, sagt er Emily Reismann, Geograph der menschlichen Umwelt an der University of Buffalo.
Und als Model lässt mittlerweile viel zu wünschen übrig. Wir entfernen Wildtiere, wir degradieren den Boden, wir roden das Land, um besser Nahrung anzubauen, wir sprühen Chemikalien, um Schädlinge und Krankheiten abzuwehren.
Wenn wir all dies noch landwirtschaftliche Technologien hinzufügen, verschlechtert sich das Bild nicht wenig.
Natur im Dienste der Maschinen?
Maschinen wie Traktoren, Erntemaschinen und Drohnen zur Ernteüberwachung benötigen im Allgemeinen kontrollierte Umgebungen, um effizient zu funktionieren. Dazu müssen in der industrialisierten Landwirtschaft unvorhersehbare Faktoren so weit wie möglich eliminiert werden.
Dies kann jahrelange Monokultur auf perfekt ebenen Feldern mit geringer Wachstumsvariation bedeuten, die gleichzeitig Früchte reifen lassen. Es kann auch die häufige Anwendung von Herbiziden, Pestiziden und Fungiziden bedeuten, um die Einheitlichkeit zu gewährleisten.
„Die Standardisierung ist das Ergebnis unserer Notwendigkeit, die Landwirtschaft zu mechanisieren“, sagt er Patrick Bauer, Wissenschaftler für nachhaltige Lebensmittelsysteme an der University of Rhode Island.
Landwirtschaft, Agrarökosystem und der gesamte Anbauprozess werden nach den Bedürfnissen der Maschine modelliert.
Patrick Bauer
Die Biodiversität ist in Gefahr.
Die für die industrialisierte Landwirtschaft notwendige ökologische Kohärenz hat wesentlich zum Verlust der Biodiversität und der Vielfalt der Pflanzen- und Tierwelt beigetragen, die notwendig ist, um die Ökosysteme im Gleichgewicht zu halten.
Biodiversität schützt die Wasserqualität, mildert die globalen Temperaturen, indem sie CO2 im Boden (und nicht in der Luft) einfängt, und sorgt dafür, dass es Insekten zur Bestäubung von Pflanzen oder natürliche Feinde gibt, um die Anwesenheit von Parasiten zu reduzieren.
Maschinen reduzieren die Vielfalt des Insektenlebens, des mikrobiellen Lebens sowie der Flora und Fauna drastisch. Sie sind Variablen, die eliminiert werden müssen, um optimal zu funktionieren.
Aber warum brauchen wir Maschinen in der Landwirtschaft, um Lebensmittel zu produzieren?
Es ist eine Frage der Ökonomie. Um den ständig steigenden Anforderungen einer wachsenden Bevölkerung gerecht zu werden, erfordert die Landwirtschaft immer mehr Arbeit. Lebensmittel sind auch viel billiger als früher, was die Bauern dazu zwingt, höhere Erträge bei geringerem Gewinn zu erzielen. Wenn Feldarbeiter weniger verdienen und die Industrie für höher bezahlte Optionen verlassen, könnten Landwirte daher zunehmend auf Mechanisierung zurückgreifen, um die Lücke zu schließen.
Vom Albtraum zur Utopie
Sowohl die Umwelt als auch die wachsende Nachfrage nach Nahrungsmitteln zu unterstützen, ist eine schwierige Balance. Mit dem Aufkommen künstlicher Intelligenz und autonomer Geräte können uns landwirtschaftliche Innovationen jedoch dabei helfen, uns an den Klimawandel anzupassen und die Biodiversität wiederherzustellen, anstatt sie zu bedrohen.
Anstatt die Umgebung an die Anforderungen der Technologie anzupassen, könnten wir die Technologie so programmieren, dass sie die Anforderungen der Umgebung erfüllt.
„Smarte“ Roboter, die durch maschinelles Lernen gesteuert werden, könnten lernen, in natürlichen und artenreichen Systemen besser zu funktionieren.
Was Landwirtschaft 4.0 leisten kann
Im Lebensmittelbereich heben Roboter bereits ab. Sie sammeln Erdbeeren und Salat, sogar Milchkühe.
Da sie effizienter arbeiten, können Roboter grüne Aufgaben erledigen, die unwirtschaftlich wären, wenn sie von Hand erledigt werden müssten. Ein Beispiel? Unkraut eins nach dem anderen ziehen, anstatt Herbizide zu verwenden.
Technologie könnte auch bei der Pflege von Hecken, bei denen es sich um natürliche Gehege wilder Sträucher oder Bäume handelt, die entlang der landwirtschaftlichen Nutzfläche gepflanzt wurden.
Intelligente Roboter sind möglicherweise auch besser geeignet für Anbau mehrerer Kulturen auf demselben Feld, eine nachhaltige landwirtschaftliche Praxis, die die Bodengesundheit fördert und Schädlinge reduziert, aber mit aktuellen Technologien kostspielig und ineffizient ist.
Aber die Implementierung von Robotern, die diese Aufgaben erledigen können, bringt Herausforderungen mit sich.
Um zu tun, was wir wollen und gleichzeitig die Umwelt zu schützen, sollten Roboter noch intelligenter sein als die aktuelle Generation. Das bedeutet, dass es mehr Geld kostet, sie zu entwerfen.
Und nicht nur das: Der Bau und die Wartung dieser Maschinen erfordert auch Ressourcen, die die Umwelt belasten. Ich denke an den Abbau von Mineralien wie Kupfer und Lithium, um sie zu bauen, Energie für intelligente Systeme und neue Möglichkeiten, Roboter zu entsorgen, da sie wahrscheinlich eine begrenzte Lebensdauer haben.
Noch wichtiger ist, dass sich Daums Vision einer ökologischen Utopie als Dystopie für menschliche Arbeiter erweisen könnte.
Im besten Fall, sind Roboterinnovationen möglicherweise einfach nicht notwendig, da Experten zufolge kleine landwirtschaftliche Betriebe mit reichlich menschlicher Arbeit sowohl hochproduktiv als auch reich an biologischer Vielfalt sein können.
Schlimmstenfalls, könnte die Landwirtschaft 4.0 die bereits heute bestehenden sozioökonomischen Probleme in der Landwirtschaft und in den technologienahen Industrien verschärfen.
Das Geschichtenerzählen, das der Wissenschaft hilft
Ich finde den Artikel von Daum sehr interessant (wird er verstanden?) und etwas ungewöhnlich für eine wissenschaftliche Zeitschrift. Verwenden Sie Science-Fiction-Storytelling als Werkzeug, um die Grenzen des Möglichen auszuloten.
Mehrere seiner Kollegen schätzen diesen Ansatz, um das Publikum in ein Gespräch über die Zukunft zu verwickeln.
Können wir diese Zukunft der utopischen Ökologie erreichen? Für mich ja.
Einige Elemente seiner utopischen Vision sind möglich, sogar für industrialisierte Farmen, die riesige Roboter benötigen würden, um hohe Erträge zu erzielen. Das Wichtigste ist, dass wir jetzt auf Technologien und Agrarpolitik achten, sonst landen wir im anderen Szenario, dem schlechten.
