Ruoan tuotannon ekologisuus

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mietin tässä mikä on luonnon kannalta paras tapa tuottaa ruokaa (suurissa tehtaissa vai ns. ruohonjuuritasolla). Kehitin erittäin alkeellisen mallin, missä rinnastan eri vaihtoehdot laitoksiin, jotka tuottavat tarvittavan ruoan N kappaleelle ihmistä.

Ympäristölle aiheutunut vahinko siis koostuu kahdesta komponentista, ruoan kuljettamisesta tuotantolaitokselta ihmisille ja tietenkin itse ruoan tuottamisesta.

Tehdään pari oletusta:
- ihmistiheys = vakio = t ( [t] = ihminen / km^2 )
- ruoka jaetaan tasaisesti ympyrän muotoiselle alueelle laitoksen ympärille

A * t = N => A = N/t
pi*R^2 = A => R = Sqrt[N / pi*t]

Integroidaan etäisyyttä tehtaasta kertaa ihmistiheyttä pallon muotoisen alueen yli, jolloin saadaan kokonaismatkaksi:

D = 2 / (3*Sqrt[pi]) * t^(-1/2) * N^(3/2)
(distance)

Kokonaismatka jaettuna ihmisten määrällä siis kertoo keskimääräisen matkan, minkä ruoka pitää kuljettaa.

Oli tuotantolaitos kuinka tehokas tahansa, se tarvitsee aina silti vähintään tietyn määrän resursseja tuottamaan ruoan N kappaleelle ihmistä:

M = N
(minimum)

Sen lisäksi pitää ottaa huomioon suurten laitosten tehokkuus:

E = Sqrt[N]
(effectivity)

Tuo on aikalailla tuulesta temmastu mutta sitä voisi ajatella tietynlaisena 'aloitus maksuna'. Tarvitsen esim. traktori, että voisi viljellä yhtä hehtaaria mutta se sama traktori riittäisi viiteen hehtaariin. No, ei ehkä maailman paras oletus, mutta katsotaan mitä saadaan...

ED(N) = D(N) * alfa + M(N) * beta + E(N) * gamma
(ecological damage)

Jos halutaan, että ED on dimensioton niin:

[alfa] = 1 / (km * ihminen)
Vakio alfa siis kertoo kuinka paljon vahinkio tuottaa kuljettaa yhden ihmisen ruoan kilometrin verran (jollekin tietylle ajalle T).

[beta] = 1 / ihminen
Vakio beta kertoo kuinka paljon tuhoa aiheutuu vähimillään tuotettaessa ruoka yhdelle ihmiselle (jollekin tietylle ajalle T).

[gamma] = 1 / Sqrt[ihminen]
Vakio gamma kuvaa tehokkuutta. Jos vaikka tuplaat tuotannon ja siitä aiheutuva lisä ekologiseen vahinkoon (siis pelkästä tuotannosta) on ded niin gamma on:
gamma = (ded - N*beta) / (Sqrt[2N]-Sqrt[N])

Ekologisen vahingon määrä per ruoan määrä on tietenkin tärkein, joten määritellään:

ed(N) = ED(N) / N =2 / (3*Sqrt[pi]) * t^(-1/2) * N^(1/2) * alfa + beta + N^(-1/2) * gamma

Jos N lähestyy ääretöntä, niin ympäristölle aiheutuva vahinko kasvaa äärettömästi. Sama juttu, jos N lähestyy nollaa. (Ei varmaan kannatakaan olla miljoonia laitoksia, jotka tuottavat ruoan suunnilleen yhdelle ihmiselle, ja joissa kaikissa on erilaisia työkaluja sun muita resursseja vievää...)

Pienimmän arvonsa funktio ed(N) saa derivaatan nollakohdassa eli:

N = (3 Sqrt[pi] / 2) * (gamma / alfa) * t^(1/2)

No, eipä malli kerro mitään ihmeellistä:
Mitä suurempi väentiheys..
Mitä ympäristöystävällisempaa kuljettaa..
Mitä tehokkaampaa suurissa laitoksissa..
..sitä suurempia laitoksia kannattaa olla.

Laskuvirheitä?
Mietteitä?
Ideoita?
Onko jotain tämmösiä kaavoja jo olemassa?

Osaisikohan joku arvioida alfan, betan ja gamman?

Kommentit (4)

Vierailija

pelottavaa. Rikoit hienon maailmankuvani siitä, että matematiikalla ei voisi parantaa maailmaa. Ja toisaalta sain toivoa huomiseen biokemman tenttiin... noilla kaavoilla saa aikaan mahahaavan

Vierailija

Voisiko lasku mahdollisesti sisältää geenimanipuloitujen kasvien tehokkuuden, koska nämä tarvitsevat vähemmän lannotteita ja myrkytyksiä tuholaisia vastaan.

Ratkaisu on yksinkertainen. Mitä isommat plantaasit suurilla tehokoneilla ja nykytekniikalla alkaen geenimanipuloinnista lannoitteiden käyttöön, sitä suurempi sato pienemmällä kasvualueella ja sitä enemmän luontoa säästäen. Samalla elintarvikkeiden hinnat ovat erittäin edullisia - johtuen tehokkuudesta.

Esim. Yhdysvalloissa, joissa on todellinen tehomaatalous käynnissä on nykyään vähemmän maata viljelykäytössä kuin ennen vanhaan. Itseasiassa osa viljelmistä on palautettu entiseen luonnontilaansa.

Mutta kapitalismihan on pohjimmiltaan luontoystävällistä, mikä johtuu tehokkuuden kasvamisesta.

Vierailija
NeoKonservatiivi
Voisiko lasku mahdollisesti sisältää geenimanipuloitujen kasvien tehokkuuden, koska nämä tarvitsevat vähemmän lannotteita ja myrkytyksiä tuholaisia vastaan.

Ratkaisu on yksinkertainen. Mitä isommat plantaasit suurilla tehokoneilla ja nykytekniikalla alkaen geenimanipuloinnista lannoitteiden käyttöön, sitä suurempi sato pienemmällä kasvualueella ja sitä enemmän luontoa säästäen. Samalla elintarvikkeiden hinnat ovat erittäin edullisia - johtuen tehokkuudesta.

Esim. Yhdysvalloissa, joissa on todellinen tehomaatalous käynnissä on nykyään vähemmän maata viljelykäytössä kuin ennen vanhaan. Itseasiassa osa viljelmistä on palautettu entiseen luonnontilaansa.

Mutta kapitalismihan on pohjimmiltaan luontoystävällistä, mikä johtuu tehokkuuden kasvamisesta.

Geenimainpuloidut kasvit eivät ole läheskään aina "tehokkaampia" kuin "luonnolliset". Ne eivät välttämättä pärjää sen vähemmillä ravinteilla kuin muutkaan ja toisaalta, tehoviljelyssä tarvitaan aina lannoitteita, koska ilman niitä maaperä löyhtyy nopeasti karuksi ja ravinteettomaksi. Silloin siinä ei siis kasva kunnolla mikään, jolloin näitä tehoplantaaseja täytyisi siirtää vähän väliä. Tällainen ei ole mitenkään ekologisempaa kuin nykyviljely.

Miten tahansa tekniikka kehittyykin, koskaan ei saavuteta niin suurta tehokkuutta pienellä alueella, että sillä ruokkisi montaa ihmistä vuoden ajan. Ja jos sitten olisi sellaiset tuotantolaitokset lisäksi, joissa ravinto prosessoitaisiin tietylle määrälle ihmisiä, niin sinne olisi tietysti ekologisinta tuoda mahdollisimman harvoista kohteista raaka-aineravinto. Tällöin plantaasien tulisi olla niin suuria, että niistä olisi jo muuten haittaa ympäristölle (ja jolloin myös tuottavuus saattaisi kärsiä, esim. jenkkilässäkin tavattu tuulieroosio suurilla peltoaloilla).

Uusimmat

Suosituimmat