بررسی‌های جدید نشان می‌دهد که تلفیق فناوری‌های هوش مصنوعی و نانو، می‌تواند چالش‌های مرتبط با امنیت جهانی غذا را تا حد زیادی رفع نماید. کلید حل کمبود مواد غذایی پایدار در سطح جهان، مفهومی تحت عنوان کشاورزی دقیق (Precision Agriculture) است که به کشاورزان امکان می‌دهد تا با استفاده از هوش مصنوعی و قابلیت‌های فناوری نانو، در زمان واقعی به تغییرات رشد محصول و نیازهای گیاه پاسخ دهند.

طی دهه‌های اخیر و در نتیجه افزایش جمعیت، تغییرات آب و هوایی، کاهش کیفیت خاک و تقاضای رقابتی زمین‌های کشاورزی برای تولید سوخت‌های زیستی، تأمین پایدار مواد غذایی جوامع دشوارتر شده است. بنا بر اعلام سازمان ملل، تا سال 2030 میلادی در حدود 840 میلیون نفر تحت تأثیر گرسنگی قرار می‌گیرند. بدیهی است که از هم‌اکنون باید به فکر حل این مشکل بزرگ بود. به نظر می‌رسد که فناوری‌های نوظهوری همچون هوش مصنوعی و نانو فناوری، می‌توانند ما را به تأمین امنیت غذایی جهان امیدوار کنند!

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی، موفق به توسعه نقشه راهی برای ترکیب کشاورزی نانویی و هوشمند مبتنی بر قابلیت‌های یادگیری ماشین شده که بهره‌برداری از قابلیت‌های متنوع نانو مواد به روشی ایمن، مسئولانه و پایدار را در کشاورزی فراهم می‌کند. آن‌ها در راهنمای خود تأکید دارند که باید سرنوشت طولانی‌مدت نانو مواد در محیط‌های کشاورزی را رصد نموده و نحوه تعامل آن‌ها با خاک، ریشه و برگ گیاه را شناسایی کرد. علاوه بر این، اثرات چرخه عمر طولانی‌مدت نانو مواد در اکوسیستم کشاورزی هم بایستی مورد ارزیابی قرار گرفته و یک استراتژی سیستماتیک برای استفاده بهینه از نانوفناوری در کشاورزی (عملکرد محصول، کیفیت خاک و بازده مواد مغذی) اتخاذ شود. نکته کلیدی، استفاده از یادگیری ماشین و هوش مصنوعی برای شناسایی خواص و رفتار نانو مواد در محیط‌های کشاورزی است که به تدوین استراتژی‌های دقیق و اصلاح اقدامات قبلی کمک می‌کند.

برآوردهای فعلی نشان می‌دهد که نزدیک به 690 میلیون نفر (تقریباً 9 درصد جمعیت کره زمین) با کمبود مواد غذایی مواجهند. یافتن راه‌حل‌های پایدار کشاورزی، ما را ملزم می‌کند که رویکردهای جدید و جسورانه‌ای را در پیش گرفته و دانش کاربردی را از زمینه‌های مختلف، اعم از علم مواد و انفورماتیک ادغام کنیم. کشاورزی دقیق، کلید حل مشکلات فعلی و آینده است و می‌تواند فرصت‌های مهیجی را برای تولید پایدار مواد غذایی فراهم سازد.

گفتنی است، یکی دیگر از چالش‌های پیش رو، تهدید جدی محیط‌زیست به دلیل از بین رفتن مقادیر زیادی از مواد مغذی و گرم شدن زمین است که در پی سهم 11 درصدی صنعت کشاورزی در انتشار گازهای گلخانه‌ای جهان پدید آمده است. انتشار اکسید نیتروژن ناشی از مازاد کود نیتروژن، اثری 300 برابری در گرم شدن زمین در مقایسه با دی‌اکسید کربن داشته و 70 درصد از انتشار این گاز، به صنعت کشاورزی اختصاص دارد. در این بخش هم فناوری نانو می‌تواند اثرگذار باشد. کودهای نانویی توانایی هدف قرار دادن باروری محصول و کاهش انتشار اکسید نیتروژن را دارند.

در پایان گزارش مذکور، به پتانسیل فناوری‌های نانویی برای کارآفرینی در کشاورزی اشاره شده است. مهم‌ترین این فرصت‌ها، عبارتند از: 1) بهبود انعطاف‌پذیری گیاه و سلامت خاک، 2) افزایش نرخ تولید و بازده محصول، 3) افزایش کارایی منابع (مانند کود) و کاهش آلودگی و 4) توسعه گیاهان دارای سنسورهای هوشمند که به کشاورزان در مورد فشارهای محیطی هشدار می‌دهند.

مرجع: «AZO Nano»