向大自然举债是一件危险的事。当我们的水、土地和清洁空气储备被耗尽时，我们没有第二个星球可以借用。然而，地球正朝着这样的方向发展。2018年8月1日标志着一个年度事件的到来，“地球超载日”：即地球在一年内可再生的自然资源被耗尽的那一天。这是有史以来最早的日期，地球超载日在这一天到来。
推动地球逼近极限的最大压力点之一是我们的粮食系统。这是人类种植、生产、运输和消费食物的方式。就目前的运作方式而言，这些系统对气候变化和森林砍伐产生了负面影响；它们正在损害淡水储备，并迅速减少生物多样性。
必须对粮食系统进行改造，以更低的环境足迹生产营养更丰富的食物。世界各地都有一些倡议正在朝这一目标努力。以下仅列举五项，它们运用了不同类型的科学，从改良牲畜和作物育种的智能方法到废水回收利用，这些都有助于人类偿还日益增长的地球债务。
智能解决方案
应对动物排放： 在能源和交通部门之后，粮食系统是温室气体的最大排放源之一；其排放量约占四分之一的温室气体排放总量。
为生产肉类和乳制品而饲养牲畜，其排放量占 14.5%，主要原因是动物释放的甲烷气体。研究得到了国际畜牧研究所的支持，目前正在推进相关工作，以识别甲烷排放较低的奶牛。
随后，这些动物可以自然繁育进入牛群。预计这将使牛的相关排放量降低5%至20%。
重新发掘被遗忘的食物： 仅12种作物和5种动物物种就提供了 75% 的全球粮食。据估计，有 940个物种 的栽培植物面临消失的风险。
然而，仍有许多被遗忘的食物可以实现可持续生产，它们能够适应不断变化的气候，并富含营养。橙红色的非洲茄例如，其叶片中钙、铁和β-胡萝卜素（人体可将其转化为维生素A）的含量极高。
从这些被忽视却富含营养的宝藏中寻求解决全球粮食需求的方案，是合乎情理的。在非洲孤儿作物联盟，该联盟由世界农林业中心主办，科学家正运用育种技术，提高未充分利用作物的抗逆性和营养品质。
精准农业： 氮、磷和钾是帮助粮食作物茁壮成长的必需营养素。但这些肥料的过量径流正在超出化学物质可安全进入环境的界限。一项研究由CGIAR气候变化、农业与粮食安全研究计划在墨西哥一个小麦种植区开展，结果表明，更精准地施用氮肥可显著降低相关排放和径流，且不影响产量。
研究人员一直在研究和推广相关管理措施，以帮助农民更高效地使用化肥，并充分考虑土壤中可利用的氮含量和天气状况。研究人员测试了用于评估植物氮需求的手持式传感设备，以考察其为农民提供最佳施肥量建议的能力。2017年和2018年，亚基谷的墨西哥农民使用了类似的传感设备，但将其安装在无人机上，为1,000英亩以上的小麦作物提供建议。
从空中追踪森林砍伐：据估计，2000年至2010年间，全球80%的森林砍伐由农业所致。80%的全球森林砍伐由农业所致。
棕榈油产品涵盖从面包到冰淇淋的各类食品，其生产是导致森林砍伐的主要因素，在赤道国家尤为突出。这些国家的农民经常清理土地种植油棕。
但一幅全新的地图由国际林业研究中心绘制，现已能够追踪不可持续的做法。与该地图相关联的一款工具被称为“婆罗洲地图集”，它利用定期更新的卫星图像，显示该岛467家棕榈油加工厂对附近林区以及现有种植园任何扩张所造成的影响。
这一构想是，提高透明度将有助于贸易商最终从其供应链中消除不可持续的做法。
废水回收利用： 全球约84%的淡水资源用于农业。据预测，到2030年，仅农业用水需求就将超过可用供应量，甚至在满足生活用水需求之前就已如此。超过可用供应量。
然而，超过一半的全球淡水变成了无法使用的废水。国际水管理研究所分析了24种将这些废水重新利用并同时创造收入的可能方式。
在孟加拉国，例如，一处医院建筑群的废水原本会流入附近的河流，现已被用于生产富含蛋白质的鱼类养殖饲料。鱼的销售收入轻松收回了该系统的成本，使其同时惠及当地企业和粮食安全。
偿还我们的债务
讨债人令人生畏，大自然也不例外。但正如这些项目以及全球科学家正在开展的数百个其他项目所揭示的那样，人类并非束手无策。在使粮食系统更具可持续性、偿还我们对地球的债务方面，仍有大量工作可以去做。
