تجزیه و تحلیل مراکز غذایی و خودکفایی برای سناریوهای مختلف سیستم غذای

نکات برجسته

•یک مدل فضایی برای به تصویر کشیدن آذوقه های کلان شهرها و خودکفایی پیشنهاد شده است.
•سناریوهای تغییر تقاضا و عرضه مواد غذایی اعمال می شود.
•موقعیت‌های منطقه‌ای نشان‌دهنده استرس غذایی متفاوت، به‌ویژه برای رشد جمعیت در آینده است.
•افزایش تقاضای منطقه توسط تولید ارگانیک می تواند با کاهش ضایعات مواد غذایی متعادل شود.

خلاصه

بحث در مورد تاب آوری و متابولیسم شهری توجه فزاینده ای را به ردپای اکولوژیکی مصرف غذا، خودکفایی به عنوان وسیله ای برای امنیت غذایی و منطقه ای کردن سیستم های غذایی برای کوتاه کردن زنجیره تامین معطوف کرده است . اخیراً، مناطق شهری سیاست‌های غذایی را پیشنهاد کرده‌اند که هدف آن تقویت سیستم‌های غذایی محلی متصل به شهرهایشان است. بنابراین تحقیق ما بر رابطه بین تقاضای غذای شهری و استفاده از زمین شهری متمرکز شد.

ما مدل سناریوی متروپولیتن و سناریوی خودکفایی (MFSS) را توسعه داده‌ایم که پارامترهای مصرف غذای منطقه‌ای و تولید کشاورزی را در یک رویکرد مبتنی بر داده‌ها برای ارزیابی گستره فضایی انبارهای غذا و همچنین خودکفایی نظری جوامعی که در آن‌ها انجام می‌دهند، ترکیب می‌کند. خدمت. این مدل بین گروه‌های غذایی، سیستم‌های تولید مواد غذایی ، سطوح از دست دادن غذا و ضایعات و همچنین منشاء غذا تفاوت قائل می‌شود. با توجه به رشد شهری آتی، ما این مدل را برای پیش‌بینی جمعیت فعلی و آتی اعمال کردیم.

نتایج ، بسته به تراکم و توزیع جمعیت، عوامل جغرافیایی و نزدیکی به تراکم‌های شهری مجاور، تغییرات قابل‌توجهی را در گستره فضایی مراکز غذایی شهری و سطوح خودکفایی بین مناطق مورد مطالعه لندن، برلین ، میلان و روتردام نشان می‌دهند. استفاده از مدل به عنوان یک ابزار برنامه ریزی غذایی دیدگاه جدیدی را در مورد نقش بالقوه مناطق شهری برای تقویت خودکفایی شهری ارائه می دهد. همچنین امکان ارزیابی پیش از پیش پیامدهای فضایی تغییرات در سیستم‌های غذایی کلان شهرها را در هر دو طرف عرضه و تقاضا فراهم می‌کند. به طور خاص، ما در مورد تغییرات احتمالی رژیم غذایی و مصرف، و همچنین جایگزین های زنجیره تامین و تولید بحث می کنیم.

1 . معرفی

در پاسخ به چالش‌های شهرنشینی در سراسر جهان و رشد کلان شهرها ، بحث در مورد تاب‌آوری شهری ، متابولیسم و ردپای اکولوژیکی به طور فزاینده‌ای مرتبط است ( Meerow و همکاران، 2016 ، Wackernagel و همکاران، 2006 ). در کنار سایر جریان‌های منابع، مانند انرژی، آب و مواد ( داوودی و استید، 2007 )، موضوع تامین مواد غذایی قابل اعتماد و خودکفایی منطقه‌ای به عنوان وسیله‌ای برای امنیت غذایی شهری نه تنها در جنوب جهانی مورد توجه خاص است. اما به طور فزاینده ای در شمال جهانی ( دبلینگ و همکاران، 2009 ، گروال و گروال، 2012 ، پوتوکوچی و کافمن، 1999 ). در این زمینه، مفهوم خودکفایی غذایی، با اشاره به توانایی شهرها، مناطق و کشورها برای به دست آوردن غذای مورد نیاز در محدوده خود، مدتهاست مورد بحث قرار گرفته است ( لیگوتی و راو، 1940 ، موریس، 1987 ). اخیراً، مدل‌های کمی تولید غذای محلی ، سیستم‌های غذایی منطقه‌ای و کوتاه کردن زنجیره‌های تامین در تحقیقات و سیاست‌گذاری رایج شده‌اند ( برینکلی، 2013 ، دیکین و همکاران، 2015 ، کنافسی و همکاران، 2013 ، پیمان سیاست غذایی شهری میلان. ، 2015 ).

با توجه به پیوندهای چند منظوره غذا با طیف وسیعی از مسائل ( مورگان، 2014 )، استدلال می‌شود که فراتر از کاهش ناامنی غذایی شهری ( بارتل و ایزندال، 2013 ، اپیتز و همکاران، 2015 )، شکل‌گیری مجدد شهرها سیستم‌های غذایی با پیوند دادن مناطق شهری با تولید غذای منطقه‌ای، مزایای متعددی را به همراه دارد ( دورنبرگ و همکاران، 2016 ، مورگان و سونینو، 2010 ، ویسکرک، 2009 )، مانند مشارکت اجتماعی و شمول افزایش یافته ( دیمیتری، اوبرهولتزر، و پرسمن، 2016 ). ، تعبیه زیست محیطی و کاهش مایل های غذایی ( Mundler and Rumpus، 2012 ، Penker، 2006 )، و رقابت کشاورزی منطقه ای ( Kneafsey et al., 2013 ، Zasada، 2011 ).

با روند مداوم شهرنشینی، شهرها و مناطق کلان شهرها از دیدگاه خودکفایی غذایی به طور فزاینده ای مرتبط می شوند ( گروال و گروال، 2012 ). به ویژه، به طور فزاینده ای پذیرفته می شود که مراکز مصرف شهری از اتصال به مناطق تولید کشاورزی حومه شهری و روستایی خود در یک قلمرو کلان شهری گسترده تر سود می برند ( پیور و همکاران، 2011 ، سالی و همکاران، 2014 ، زاسادا، 2012 ). بنابراین مطالعه انبارهای غذا یکی از زمینه های اصلی تحقیقات سیستم غذایی است ( برینکلی، 2013 ). آنها در اینجا به عنوان قلمرو اطراف مناطق شهری که برای تغذیه جمعیت (شهری) مورد نیاز است و منطقه تعامل بین مصرف شهری و تولید اطراف شهری را نشان می دهد درک می شوند ( برینکلی، 2013 ، پیترز و همکاران، 2009 ). برای مدت طولانی به نظر نمی رسید که کشاورزی بخشی از مفاهیم کلان شهری معاصر باشد ( ESPON، 2006 ). اخیراً است که خواسته‌های شهری (غذا)، سبک زندگی و کسب‌وکار با توجه به مفهوم روستایی ، عرضه کشاورزی و مناظر نزدیک شهرها «تغییرکننده‌های بازی» در نظر گرفته می‌شوند ( اسمیت، 2009 ، واشر، 2012 ). بازدید مجدد از مدل نظری بازار که توسط اقتصاددان فون تونن (1826) ایجاد شد، جای خود را به مفهوم مبتنی بر کاربری زمین برای معرفی برنامه‌ریزی غذا به عنوان بخشی از مفهوم فضایی صریح پایداری در سطح مناطق شهری (واشر، کنافسی، پینتار، و Piorr، 2015a ).

بسیاری از شهرها، مانند لندن ( رینولدز، 2009 )، تورنتو ( بلی-پالمر، 2009 ) یا بلو هوریزونته ( روچا و لسا، 2009 ) برنامه‌ریزی‌های غذایی و تلاش‌های سیاستی را برای تقویت سیستم‌های غذایی محلی و ارتباط مراکز شهری با مراکز غذایی خود تشدید کرده‌اند. جاروس، 2008 ، پوتوکوچی و کافمن، 1999 ). با این حال، برای طراحی و مدیریت سیاست مؤثر ، پایگاه اطلاعاتی و دانش کافی برای برنامه‌ریزی مؤثر تولید، پردازش، توزیع، مصرف و توسعه زیرساخت‌های سیستم غذایی مورد نیاز است ( De Smedt، 2010 ، Giombolini و همکاران، 2011 ). همراه با سازمان زنجیره تامین مواد غذایی و دانش مرتبط با مصرف، اطلاعات مکانی و تقاضای زمین عوامل مهمی را برای اهداف برنامه ریزی مواد غذایی نشان می دهند ( Wascher, Zasada, & Sali, 2015b ).

در گذشته، تعدادی از ارزیابی‌های کمی تولید و مصرف مواد غذایی در مقیاس‌های فضایی مختلف برای به دست آوردن بینشی در مورد ظرفیت سیستم‌های کشاورزی-غذایی منطقه‌ای، گستره فضایی مراکز غذایی منطقه‌ای و خودکفایی منطقه‌ای انجام شده است (کسیدی و همکاران .، 2013 ، پیترز و همکاران، 2009 ، تیمونز و همکاران، 2008 ). مدل‌های مبتنی بر مصرف یا تقاضا، عرضه نظری را بر حسب مقادیر یا ارزش غذایی مورد نیاز یا زمین مورد نیاز بر اساس اطلاعات مربوط به مصرف غذا و الگوهای غذایی ارزیابی می‌کنند ( Gerbens-Leenes & Nonhebel، 2002 ). این مدل‌ها تولید غذای مورد نیاز و متعاقباً منطقه کشاورزی مورد نیاز برای برآوردن بالقوه تقاضای غذا را تخمین می‌زنند ( Desjardins et al., 2010 , Peters et al., 2009 , de Ruiter et al., 2014 ). مدل‌های مبتنی بر تولید یا عرضه عمدتاً تعداد افرادی را تخمین می‌زنند که می‌توانند بسته به زمین موجود برای تولید و شیوه‌های مدیریت تغذیه شوند ( کسیدی و همکاران، 2013 ). معمولاً، این مطالعات دریافت‌ها یا توصیه‌های واقعی رژیم را در نظر می‌گیرند ( Colasanti و Hamm، 2010 ، Giombolini و همکاران، 2011 ).

هدف مطالعات خودکفایی غذا با ادغام صریح تر مصرف و تولید غذا، نشان دادن پوشش مواد غذایی مورد نیاز توسط تولید کشاورزی برای شهرها، مناطق یا کشورها خاص است که از طریق شاخص های تعادل غذایی یا نسبت های تولید-مصرف بیان می شود. با این حال، این رویکردها عمدتاً به موقعیت‌های محلی خاص محدود می‌شوند ( آتامانوا، 2013 ، گروال و گروال، 2012 ، سالی و همکاران، 2016 ) یا بر انواع کالاهای خاص تمرکز دارند ( کولاسانتی و هام، 2010 ).

با وجود ارتباط آن در توسعه فضایی و فرآیندهای برنامه ریزی، رویکردهای نقشه برداری جغرافیایی واقعی نسبتاً استثنایی هستند ( پیترز و همکاران، 2009 ). مدل‌های موجود همچنین فاقد تنظیمات سناریوی انعطاف‌پذیر هستند، مانند تغییر سطح عرضه و تقاضای غذا، که برای برنامه‌ریزی آینده‌گرا بسیار مهم است. در این زمینه، هدف مقاله تخمین حوزه غذایی کلانشهر است – اندازه منطقه کشاورزی مورد نیاز برای تامین غذا یک شهر و منطقه شهری آن و همچنین خودکفایی نظری غذایی منطقه، با در نظر گرفتن شرایط منطقه ای خاص. بنابراین، هدف ما اعمال روش‌های مختلف (i) برای تخمین مصرف مواد غذایی متمایز به اجزای رژیم غذایی و دسته‌های غذایی است. (ii) اعمال سناریوهای مختلف جایگزین تولید و مصرف کشاورزی. و (iii) یک عنصر نقشه برداری بصری برای افزایش درک فضای درگیر فراهم می کند. برای این منظور، ما سناریوهایی از جمله سیستم‌های کشاورزی ارگانیک در مقابل سیستم‌های کشاورزی معمولی، سطوح مختلف از دست دادن مواد غذایی و کاهش ضایعات، و تغییرات جمعیت را بر اساس رژیم‌های غذایی فعلی ایجاد می‌کنیم. ما بیشتر یک ارزیابی مقایسه ای از منطقه مورد نیاز برای برآوردن تقاضای غذای منطقه ای و سطح خودکفایی منطقه ای (SSL) انجام می دهیم. این مدل برای چهار منطقه شهری اروپا اعمال می شود: لندن (بریتانیا)، برلین (DE)، میلان (IT)، و روتردام (NL).

در بخش بعدی، جزئیات مربوط به تنظیم مدل، ویژگی های عملکردی و همچنین پروفایل های داده و ناحیه معرفی می شود. بخش 3 نتایج سناریوهای مربوط به تولید، از دست دادن غذا، رژیم غذایی و جایگزین های اندازه جمعیت را ارائه می دهد که در بخش 4 مورد بحث قرار گرفته است . نتیجه گیری نهایی به افزایش تقاضای آینده برای ابزارهای برنامه ریزی اشاره می کند که مانند MFSS به راحتی با شرایط محلی خاص سازگار هستند.

2 . داده ها و روش شناسی

مدل MFSS با ترکیب دو بعد کلیدی تجزیه و تحلیل خودکفایی مواد غذایی، تقاضا و عرضه غذا را به عنوان تابعی از شرایط تولید کشاورزی منطقه ای و الگوهای غذایی یکپارچه می کند. ما سیستم‌های مختلف تولید و سطوح ضایعات غذایی را در زنجیره‌های غذایی مختلف در نظر می‌گیریم. ما همچنین بین محصولات داخلی از مناطق معتدل و محصولاتی که باید وارد شوند، تمایز قائل هستیم. شکل 1 نمای کلی از مراحل مختلف مدل سازی را ارائه می دهد.

2.1 . تولید، مصرف و ضایعات مواد غذایی منطقه ای

در مرحله اول، تقاضای غذا با میانگین رژیم غذایی در هر فرد و سال تعیین می شود که می تواند به طور قابل توجهی بین کشورها متفاوت باشد ( Gerbens-Leenes & Nonhebel, 2002 ). برای اجازه مقایسه بین مناطق مورد مطالعه، از ارقام ملی از پایگاه داده تعادل غذایی فائو (2015) برای کل مصرف سرانه استفاده می کنیم. برای شناسایی نقش نظری تولیدات کشاورزی محلی، بین جیره‌های غذایی کلی و سهم جیره‌ای که می‌توان از نظر تئوری به صورت محلی (در مناطق معتدل) تولید کرد، تمایز قائل شد. برای بدست آوردن مقدار کل غذای مصرفی، میانگین مصرف سرانه سپس با اعمال تعداد پیش‌بینی‌شده فعلی و آینده جمعیت محلی و منطقه‌ای برای سال 2050 به تقاضای منطقه تعمیم داده می‌شود (EUROSTAT، 2016 ) .

تجزیه و تحلیل عرضه مواد غذایی بر اساس شرایط واقعی کشاورزی منطقه بسته به شرایط آب و هوایی و بیوفیزیکی، مانند حاصلخیزی خاک ، که منجر به تفاوت عملکرد محصول می شود، است. قابلیت‌های سیستمی برای تهیه غذا بسته به نحوه استفاده از زمین‌های کشاورزی موجود، مناسب بودن خود قلمرو و تخصص بخش اولیه، به‌ویژه در شرایط خاص کشاورزی-اقلیمی متفاوت است. بنابراین مقادیر متوسط سطح بازده (بر حسب تن در هکتار) برای انواع کالاهای مختلف از آمار کشاورزی ، عمدتاً از پایگاه‌های اطلاعاتی منطقه‌ای و ملی گرفته شده است ( CBS Statistics Netherlands, 2016 , ISTAT, 2012 , Nix, 2014 , Statistik Berlin-Brandenburg, 2012 ). . برای محصولاتی که نمی توانند به صورت محلی تولید شوند، مانند میوه های عجیب و غریب، کاکائو، چای یا قهوه، مقادیر عملکرد جهانی از آمار فائو (2015) در نظر گرفته شده است.

مدل سازی تولید دام و تقاضای علوفه نشان دهنده یک چالش خاص در هنگام ارزیابی تقاضای منطقه برای عرضه غذا است. به خصوص در جاهایی که تولید علوفه مختلف (در زمین‌های زراعی) و رژیم‌های چرا قابل اجرا هستند، رویکرد مدل‌سازی ما بر اساس برآوردهای تقاضای منطقه موجود توسط Woitowitz (2007) برای سیستم‌های دام اروپا است. در طول فرآوری مواد غذایی، به ویژه در تولید دام (به عنوان مثال، گوشت، شیر، تخم مرغ)، اما همچنین برای محصولات زراعی و میوه ها (به عنوان مثال، شکر، غلات، میوه ها، نوشیدنی های الکلی)، کاهش وزن قابل توجهی در طول فرآیند تبدیل از تولید کشاورزی تا محصول نهایی (و غیره شکر خوراکی، شیر، کره، پنیر، ماهی) که در تمرین مدلسازی نیز گنجانده شده است. جدول 1 یک نمای کلی از دسته های غذایی خاص مورد استفاده در مدل، عملکرد منطقه ای آنها و مناطق کشاورزی مورد نیاز به ازای هر کیلوگرم محصول نهایی را ارائه می دهد.

جدول 1 . دسته بندی مواد غذایی، تولید، تبدیل، ضایعات و تلفات مواد غذایی و کاربرد آنها در مدل.

جزء	توضیحات و مدل برنامه
تولید سبزیجات، سیب زمینی، میوه و توت، غلات، چغندرقند، دانه های روغنی	میانگین مناطق تولید منطقه ای و بازده (t/ha) برای کالاهای فردی از آمارهای کشاورزی منطقه ای و ملی برای سال های 2010-2015 یا کتاب های راهنمای مدیریت مزرعه برای همان دوره گرفته شده است (CBS Statistics Netherlands, 2016, ISTAT, 2012 , Nix , 2014 , Statistik Berlin-Brandenburg, 2012 )
تولید برنج، قهوه، چای، کاکائو، موز، مرکبات و سایر میوه های استوایی	این کالاها در مدل تقاضای منطقه گنجانده شده اند، اگرچه در منطقه تولید نمی شوند (به استثنای برنج برای میلان) و نیاز به واردات از خارج دارند. بنابراین میانگین ارزش جهانی بازده برای سال های 2003-2013 از آمار ترازنامه غذایی فائو استفاده می شود ( FAO, 2015 ).
تولید دام	برای تجزیه و تحلیل تقاضای مناطق کشاورزی مدل Woitowitz (2007) برای گاو گوشتی، خوک و طیور (مرغ، اردک، غاز، بوقلمون)، و همچنین برای تولید تخم مرغ و لبنیات استفاده شده است. ارزش گوسفند و بز بر اساس ارزش گاو گوشتی تخمین زده می شود. در فرآیند کاهش وزن اضافی بین وزن کشتار و محصول نهایی در مدل گنجانده شده است.
تولید ماهی	39.8٪ (2011) از کل تولید ماهی از پرورش آبزیان است ( FAO, 2014b ). بر اساس برآوردهای برنامه NOAA (2011) . 1 کیلوگرم علوفه برای تولید ماهی 1 کیلوگرمی در سیستم های پرورش آبزی مورد نیاز است. تقاضای منطقه کشاورزی برای علوفه ماهی بر اساس مقدار متوسط برای مواد تشکیل دهنده بر اساس NOAA (2011) محاسبه می شود .
تبدیل در فرآوری شکر	میزان قند چغندرقند می تواند بین 18 تا 22 درصد باشد و بازده محصول چغندرقند در 20 درصد ضرب می شود تا به عملکرد قند برسد. تولید عسل به زمین کشاورزی اختصاصی و صریح نیاز ندارد و بنابراین در مدل گنجانده نشده است.
تبدیل در فرآوری شیر	فاکتورهای تبدیل کره (792/8 کیلوگرم شیر) و پنیر (632/9 کیلوگرم شیر) از شیر از جاکوبسون (1992) گرفته شده است .
تبدیل در فرآوری در مشروبات الکلی	برای فرآوری آبجو (20 کیلوگرم مالت (جو، گندم) برای 100 لیتر) و شراب (140 کیلوگرم انگور برای 100 لیتر)، از ارقام تبدیل رایج استفاده کردیم.
تفاوت عملکرد ارگانیک و غیر ارگانیک	بر اساس متا مطالعات مختلف، درصدی از بازده نسبی کشاورزی ارگانیک را در مقایسه با تولید متعارف استفاده می کنیم: گوشت گاو (66%)، شیر و محصولات لبنی (76%)، مرغ (56%)، گوشت خوک (70%)، مرغ های تخمگذار (تخم مرغ) (67%) ( وویتوویتز، 2007 ). غلات (79%)، دانه های روغنی (74%)، سیب زمینی (70%)، چغندر قند (105%)، گوجه فرنگی (81%)، سایر سبزیجات (77%)، ریشه و غده (74%)، حبوبات (88%) %)، پیاز (77%)، سیب (69%)، سایر میوه ها و انگور (78%)، قهوه (92%) ( de Ponti et al., 2012 ). کاکائو (53%) ( اشنایدر و همکاران، 2016 )؛ آجیل (93%) ( پونیسیو و همکاران، 2015 )؛ چای (56%) ( FAO، 2014a ).
ضایعات و از دست دادن مواد غذایی در زنجیره تامین مواد غذایی	بر اساس برآوردهای فائو (2011) برای اروپا: تولید کشاورزی / حمل و نقل پس از برداشت و ذخیره سازی / فرآوری و بسته بندی / توزیع / مصرف: غلات (2٪/4٪/10٪/2٪/25٪)، ریشه و غده ( 20%/9%/15%/7%/17%)، دانه های روغنی و حبوبات (10%/1%/5%/1%/4%)، میوه ها و سبزیجات (20%/5%/2%/10) %/19%)، گوشت (3.1%/0.7%/5%/4%/11%)، ماهی و غذاهای دریایی (9.4%/0.5%/6%/9%/11%)، شیر (3.5%/0.5 ٪/1.2٪/0.5٪/7.0٪

به عنوان نمونه ای از سیستم های مختلف تولید کشاورزی، تولید متعارف را به عنوان یک سیستم مرجع و تولید ارگانیک متمایز کرده ایم. بنابراین، ما از ارقام مطالعات و متاآنالیزهای مختلف استفاده کرده‌ایم ( FAO, 2014a , Ponisio et al., 2015 , Schneider et al., 2016 , de Ponti et al., 2012 ).

تلفات و ضایعات در طول زنجیره تامین مواد غذایی قابل توجه است و بنابراین نشان دهنده افزایش بالقوه بزرگ در کارایی سیستم های غذایی است که می تواند عرضه مواد غذایی مورد نیاز را کاهش دهد. بنابراین، از دست دادن و ضایعات غذا در مدل ما گنجانده شد. به طور کلی، پنج مرحله از بین رفتن و ضایعات مواد غذایی متمایز می شود: (1) کاهش تولید از طریق بیماری و مرگ حیوانات در تولیدات کشاورزی و آسیب مکانیکی و ریختن در حین برداشت. (2) ریختن و تخریب در طول حمل و نقل، ذخیره سازی و حمل و نقل پس از برداشت و (3) ناکارآمدی پردازش و بسته بندی، به عنوان مثال از طریق نقص فنی و تولید بیش از حد یا کم. (4) تلفات و ضایعات در سیستم عمده فروشی، خرده فروشی و توزیع، به عنوان مثال حذف یا فساد. و در داخل خانه ها و پذیرایی ( بازبی و هیمن، 2012 ، EC، 2010 ، فائو، 2011 )؛ و (5) ضایعات مصرف کننده نهایی در خانه یا بیرون از خانه. در هر مرحله، سهم خاصی از غذا، به‌طور اجتناب‌ناپذیر و اجتناب‌ناپذیر، از بین می‌رود و تقاضای کل را افزایش می‌دهد، که بین انواع کالاها متفاوت است، مثلاً با مقادیر بالاتر برای سبزیجات فاسد شدنی. برای کشاورزی اروپا، ما برآوردهای فائو (2011) را اعمال کردیم.

2.2 . چارچوب سناریو

به عنوان یکی از اهداف اصلی مطالعه ما، ما یک چارچوب سناریویی را با استفاده از وضعیت فعلی به عنوان سناریوی پایه ایجاد کرده‌ایم که برای آن ارقام فعلی برای میانگین تولید منطقه‌ای، سطوح رژیم غذایی، ضایعات و از دست دادن مواد غذایی پنج مرحله‌ای و جمعیت در کلان شهر ارائه می‌شود . منطقه اعمال می شود. در سناریوهای زیر ما چهار عامل کلیدی را تغییر می دهیم: (1) تولید ارگانیک، (2) رژیم غذایی، (3) ضایعات مواد غذایی و (4) جمعیت. ما همچنین تغییرات کلیدی مختلف را برای تجزیه و تحلیل اثرات ترکیبی ترکیب می کنیم ( جدول 2 را ببینید ).

جدول 2 . چارچوب سناریو

سناریو	شرح
پایه 15	رژیم معمولی، رایج، از جمله تمام ضایعات و از دست دادن مواد غذایی فعلی، 2015 (پایه)
BaseL15	رژیم معمولی، فعلی، به استثنای از دست دادن و ضایعات مواد غذایی در کشاورزی تولید، جابجایی، پردازش، توزیع، 2015
BaseLW15	رژیم معمولی، فعلی، به استثنای از دست دادن و ضایعات مواد غذایی در کشاورزی تولید، جابجایی، فرآوری، توزیع و خانگی، 2015
Org15	ارگانیک، رژیم غذایی فعلی، از جمله. تمام ضایعات و از دست دادن مواد غذایی، 2015
OrgL15	ارگانیک، رژیم فعلی، به استثنای از دست دادن و ضایعات مواد غذایی در کشاورزی تولید، جابجایی، پردازش، توزیع، 2015
OrgLW15	ارگانیک، رژیم فعلی، به استثنای از دست دادن و ضایعات مواد غذایی در کشاورزی تولید، جابجایی، فرآوری، توزیع و خانگی، 2015
OrgD15	ارگانیک، رژیم غذایی فقط از منابع داخلی، از جمله. تمام ضایعات و از دست دادن مواد غذایی، 2015
OrgDL15	ارگانیک، رژیمی از منابع داخلی، به استثنای از دست دادن و ضایعات مواد غذایی در کشاورزی تولید، جابجایی، پردازش، توزیع، 2015
OrgDLW15	ارگانیک، رژیمی از منابع داخلی، به استثنای از دست دادن و ضایعات مواد غذایی در کشاورزی تولید، جابجایی، فرآوری، توزیع و خانگی، 2015
پایه 50	رژیم معمولی، رایج، از جمله همه ضایعات و از دست دادن مواد غذایی، برآورد جمعیت 2050
Org50	ارگانیک، رژیم غذایی فعلی، از جمله. تمام ضایعات و از دست دادن مواد غذایی، 2050
OrgD50	ارگانیک، رژیم غذایی از منابع داخلی، از جمله. تمام ضایعات و از دست دادن مواد غذایی، 2050

بکارگیری این سناریوها باید امکان برآورد اثرات احتمالی تقاضای زمین مربوط به تغییرات از طریق کاهش اتلاف مواد غذایی و ضایعات در فرآیند تولید، فرآوری، توزیع و خانوار را فراهم کند. با تبدیل به کشاورزی ارگانیک؛ و با محدود شدن به تولید داخلی در مناطق معتدل.

برای ارائه اطلاعات مربوط به کلان شهرها در مورد تغییرات آتی در حوزه های غذایی و خودکفایی، نگاهی به تحولات جمعیتی آینده ضروری است. پیش بینی های اخیر در سطوح ملی و اروپایی برای سال 2050، به وضوح رشد سریع بیشتر جمعیت در مناطق شهری و کلانشهری را برآورد می کند ( EUROSTAT، 2016 ).

2.3 . تجزیه و تحلیل غذای کلانشهرهای فضایی و خودکفایی

تقاضای سرانه منطقه ویژه کالا با تبدیل عملکرد هکتار به تقاضای منطقه به ازای هر کیلوگرم محصول نهایی در نتیجه تولید خام محاسبه می شود (مرحله 1، $A_{0}$ ) و یک ضریب تبدیل (مرحله 2، $β_{c o n v}$ ). برای کشاورزی ارگانیک یک عامل مساحت اضافی (مرحله 3، $β_{o r g}$ ) اعمال می شود. در مراحل بعدی کاهش بالقوه مساحت با جلوگیری از هدررفت و ضایعات مواد غذایی در تولیدات کشاورزی، پس از برداشت، فرآوری و توزیع (مرحله 4، $β_{L o s s_p r o d}$ ) و همچنین در مصرف خانگی و پذیرایی (مرحله 5، $β_{W a s t e_{c o n s}}$ ) اعمال می شود. در مرحله آخر، یک عامل تعیین کننده سهم کالا، که احتمالاً می تواند به صورت محلی تولید شود (مرحله 6، $β_{l o c a l}$ با در نظر گرفتن الزامات اقلیمی (نگاه کنید به معادله (1) ) معرفی شده است. به عنوان مثال، اکثر غلات در مناطق معتدل کشت می شوند، در حالی که عرضه میوه های گرمسیری، کاکائو، چای و قهوه باید وارداتی باشد.(1) $A_{cap} = A_{0} {*β}_{conv} {*β}_{org} {*β}_{Loss_prod} {*β}_{Waste_cons} {*β}_{local}$

برای به دست آوردن تقاضای کلی منطقه ای، تقاضای سرانه $A_{c a p}$ با توجه به ارقام کل جمعیت شهری و منطقه ای ( $A_{a g g}$ ).(2) $A_{agg} = A_{cap} {*N}_{reg . pop}$

در مدل ما، تقاضای کل منطقه کشاورزی برای هر شهرداری یا منطقه با یک دایره با نقطه مرکزی (مرکز) چند ضلعی مرز اداری نشان داده می‌شود. شعاع دایره ی غذاخوری $r_{F S}$ از طریق فرمول های زیر (3-4) محاسبه می شود:(3) $A_{F S} = \frac{A_{U A A . r e g}}{A_{t o t a l . r e g}} * (A_{a g g} + A_{t o t a l . m u n} - A_{U A A . m u n})$ (4) $r_{F S} = \sqrt{(\frac{A_{F S}}{π})}$

برای بازنمایی فضایی تقاضای منطقه کشاورزی، دو عنصر به طور جداگانه در نظر گرفته می شود: منطقه کشاورزی موجود در داخل محدوده شهرداری. $A_{U A A . m u n}$ ، و منطقه موجود خارج از مرزها (4). برای مدلسازی فضایی منطقه غذاخوری $A_{F S}$ ، تقاضای کل منطقه ( $A_{a g g}$ باید توسط مساحت داخل شهرداری افزایش یابد ( $A_{t o t a l . m u n}$ که نمی توان از آن برای تولیدات کشاورزی مانند سکونتگاه، زیرساخت، جنگل و مناطق آبی استفاده کرد. زمانی که تقاضای زمین کشاورزی بیش از ظرفیت شهرداری باشد ، از مناطق همجوار استفاده خواهد شد. مساحت منطقه ای موجود به عنوان سهم کل منطقه کشاورزی منطقه نشان داده می شود ( $A_{U A A . r e g} / A_{t o t a l . r e g}$ ( $A_{F S}$ ) و مبنای محاسبه شعاع دایره را نشان می دهد ( $r_{F S}$ ).

همراه با تجزیه و تحلیل فضای کلان شهرها، خودکفایی غذایی محلی و منطقه ای شاخص مهم دیگری برای برنامه ریزی غذایی محلی است. خودکفایی به عنوان ظرفیت یک واحد سرزمینی برای برآوردن نیازهای غذایی خود جمعیت محلی ( تیمونز و همکاران، 2008 ) در داخل مرزهای فیزیکی آن درک می شود ( موریس، 1987 ). در مدل خود، ما خودکفایی غذایی را به عنوان رابطه بین تقاضای کل منطقه تفسیر می کنیم ( $A_{a g g}$ و سطح کشاورزی موجود ( $A_{U A A . m u n}$ ) به عنوان سطح خودکفایی (SSL)، نسبت مساحت کشاورزی موجود و مورد نیاز برای تقاضای غذای منطقه ای بیان می شود. به این معنا، SSL 100% زمانی محقق می شود که تقاضای کامل منطقه برای تولید مواد غذایی را بتوان در محدوده شهری یا منطقه ای پوشش داد. زیر این مقدار، هجوم اضافی غذا از خارج مورد نیاز است. اگر بزرگتر باشد، صادرات بالقوه امکان پذیر خواهد بود. تجزیه و تحلیل توزیع فضایی SSLها برای شهرداری‌های فردی اطلاعاتی در مورد امکان برآوردن تقاضای محلی از طریق کشاورزی مجاور ارائه می‌کند. بنابراین نشانه‌هایی از نقاط داغ محلی تنش‌های غذایی احتمالی در آینده را نشان می‌دهد، جایی که شهرداری‌هایی با خوشه SSL پایین.

2.4 . مناطق مطالعه موردی متروپولیتن اروپا

مدل MFSS که در بالا توضیح داده شد در چهار مجتمع متروپولیتن اروپایی و مناطق اطراف آنها، یعنی لندن، برلین ، میلان و روتردام به کار گرفته شده است. این مناطق برای پوشش طیف وسیعی از تنظیمات سرزمینی، مربوط به تقاضای غذا به عنوان تابعی از رژیم غذایی متوسط، اندازه جمعیت شهر مرکزی، ساختارهای شهری اطراف انتخاب شده‌اند. و ظرفیت تولید کشاورزی منطقه‌ای، که توسط زمین‌های کشاورزی موجود و شرایط کشاورزی جغرافیایی با موقعیت‌های مختلف آب و هوایی و حاصلخیزی خاک تعیین می‌شود. جدول 3 یک نمای کلی از ویژگی های اصلی منطقه ای ارائه می دهد.

جدول 3 . جمعیت، مساحت و شرایط طبیعی چهار منطقه مورد مطالعه.

شهر هسته	لندن	برلین	میلان	روتردام
منطقه شهری	لندن بزرگ، SE/E انگلستان	برلین، براندنبورگ	لمباردی	هلند جنوبی
کدهای NUTS	UKH، UKI، UKJ	DE30، DE40	ITC4، ITC15	NL33
جمعیت
شهر مرکزی جمعیت، 2015 (بر حسب میلیون نفر)	8.17	3.56	1.24	0.62
منطقه جمعیت، 2015 (بر حسب میلیون هکتار)	22.66	6.10	7.88	3.70
تراکم جمعیت، به استثنای شهر مرکزی (در اینچ/کیلومتر ² )	394	86	514	1176
شهر مرکزی پیش بینی جمعیت، 50–2015 (در درصد)	+47.1٪	+31.7٪	+ 18.3٪	+8.9٪
کل منطقه پیش بینی جمعیت، 50–2015 (بر حسب درصد)	+30.8٪	+5.6٪	+20.7٪	+9.4٪
حوزه
مساحت کل (در 1000 کیلومتر ^مربع )	38.260	30.534	13.111	2.818
منطقه کشاورزی مورد استفاده (UAA، در 1000 کیلومتر ^مربع )	26.566	14.576	4.892	1.685
٪ UAA از کل مساحت	69.4٪	47.7٪	37.3٪	59.8٪
سرانه UAA (متر ^مربع )	1173	2391	620	456
شرایط طبیعی
خاک (بارور، متوسط یا کمتر از حد متوسط برای کشور)	بارور	حاشیه ای	بارور	بارور
ارتفاع (کم = زیر 50 متر)	کم	کم	بالا	کم
بارندگی (متوسط = زیر 650 میلی متر در سال، زیاد = بالای 650 میلی متر در سال)	متوسط	متوسط	بالا	بالا
بازده (کم/متوسط/بالا = زیر، متوسط یا بالاتر از میانگین برای کشور)	بالا	کم	بالا	بالا
نوع شهر (یک مرکز یا چند مرکز در منطقه)	تک محوری	تک محوری	چند محوری	چند محوری

با توجه به ساختار شهری، برلین و لندن تجمع‌های نسبتاً تک مرکزی را نشان می‌دهند، اما از نظر اندازه (3.5 و 8.2 میلیون نفر) و در شیب‌های واضح شهری – روستایی بسیار متفاوت هستند، با تراکم جمعیت بالاتر در منطقه اطراف لندن (394 اینچ). کیلومتر ² ) در مقایسه با مناطق روستایی گسترده در براندنبورگ (میانگین تراکم جمعیت 86 اینچ/کیلومتر مربع ⁾ . در مقابل، میلان و به ویژه روتردام (به عنوان بخشی از منطقه رندستاد) با ساختار سکونتگاهی بسیار چند مرکزی و تراکم جمعیت بالا در مناطق اطراف (514 و 1176 اینچ در کیلومتر مربع ⁾ مشخص می شود. جمعیت کل شهر و مناطق به طور قابل توجهی از 3.7 میلیون نفر (روتردام، هلند جنوبی) تا 22.7 میلیون نفر (لندن بزرگ، و شرق و جنوب شرق انگلستان) متفاوت است.

تفاوت های زیادی نیز برای توسعه جمعیت در آینده یافت می شود. به طور کلی، پیش‌بینی‌های منطقه‌ای ( EUROSTAT، 2016 ) تعداد فزاینده‌ای را برای همه مناطق و حتی بیشتر برای شهرهای اصلی نشان می‌دهد. با این حال، در حالی که پیش‌بینی‌های رشد لندن بزرگ تا سال 2050 تقریباً 50 درصد است، انتظار می‌رود روتردام شاهد افزایش نسبتاً متوسطی زیر 10 درصد باشد. همچنین نسبت بین شهر و منطقه اطراف بسیار متفاوت است. انتظار می رود منطقه شهری میلان و هلند جنوبی حتی سریعتر از شهر اصلی رشد کنند. براندنبورگ، بر خلاف شهر برلین (+ 31.7٪) انتظار می رود حدود 30٪ از جمعیت خود، نزدیک به 800000 نفر را از دست بدهد. این تغییرات آتی در غلظت جمعیت فضایی به ناچار ضرورت پاسخگویی در برنامه ریزی غذایی کلان شهرها را افزایش می دهد.

از نظر شرایط بیولوژیکی، که برای تولیدات کشاورزی مرتبط است، اکثر مناطق (لندن، روتردام و میلان) در دشت های سیلابی رودخانه های حاصلخیز با زمین های کشاورزی بسیار پربار واقع شده اند. فقط در برلین-براندنبورگ شرایط کشاورزی به دلیل بارش کم و سطح کیفیت خاک محدود است. در غیر این صورت، محدودیت‌های ظرفیت تولید کشاورزی منطقه‌ای توسط شرایط جغرافیایی، مانند دریاهای مجاور (روتردام، لندن) و مناطق کوهستانی (میلان) تعیین می‌شود.

تفاوت های بیشتر در مورد بازده تولید کشاورزی عمدتاً به دلیل رواج برخی از سیستم های تولیدی است. هلند جنوبی با سیستم های تولید لبنیات و گلخانه های فشرده با عملکرد بسیار بالا مشخص می شود، به عنوان مثال برای سبزیجات و گوجه فرنگی و همچنین سیب زمینی. کشاورزی در شمال ایتالیا نیز در بخش شیر و لبنیات، به علاوه تولید برنج، شراب و سبزیجات تخصص دارد. منطقه لندن در تولید محصولات زراعی و سیب زمینی و همچنین در دامداری (به ویژه طیور، خوک و گوسفند) و همچنین تولید سبزیجات و میوه سنتی تخصص دارد. با توجه به شرایط کمتر مساعد منطقه، کشاورزی در براندنبورگ با تولید گسترده علفزار (یعنی گوشت گاو و لبنیات)، اما همچنین تولید غلات، سبزیجات و میوه مشخص می شود. سیستم‌های کشاورزی ارگانیک که 10 درصد از کل سطح کشاورزی را پوشش می‌دهند، نسبت به سایر مناطق مورد مطالعه شیوع بیشتری دارند.

3 . نتایج

3.1 . تقاضای مناطق کشاورزی

بر اساس تجزیه و تحلیل حوزه مواد غذایی برای چهار منطقه کلان شهر، ما سرانه مصرف غذای سالانه را حدود 1000 کیلوگرم و تقاضای منطقه کشاورزی مرتبط را حدود 2000 متر مربع تخمین می زنیم ( شکل 2 را^ببینید ). علی‌رغم تفاوت‌های تولیدات کشاورزی و رژیم غذایی، دامنه تقاضای منطقه برای سناریوی پایه فقط به میزان اندکی تغییر می‌کند (لندن: 1862 متر ^مربع ، برلین: 2052 متر ^مربع ، میلان: 2093 متر ^مربع ، روتردام: 1735 متر ^مربع ). از نظر مصرف، محصولات حیوانی (357-453 کیلوگرم)، غلات (103-162 کیلوگرم) و سبزیجات و میوه ها (175-285 کیلوگرم) نقش مهمی در همه مناطق ایفا می کنند. سایرین مانند سیب زمینی (39-101 کیلوگرم)، شکر و شیرین کننده ها (29-47 کیلوگرم) یا نوشیدنی های الکلی و محرک ها (65-130 کیلوگرم) به طور قابل توجهی در بین مناطق متفاوت هستند. با توجه به تغییرات منطقه ای عملکرد کشاورزی، الگوهای مصرف به طور متفاوتی به تقاضای منطقه ترجمه می شود، که می توان به عنوان مثال برای غلات یا سیب زمینی مشاهده کرد. از منظر دسته مواد غذایی، نتایج مدل MFSS نشان می‌دهد، تأثیر بر تقاضای منطقه کشاورزی در بین اجزای غذایی فردی کاملاً متفاوت است. محصولات حیوانی که شامل گوشت گاو، گوشت خوک، مرغ، لبنیات، تخم مرغ و ماهی است، با هم سهم منطقه ای بین 59.6 تا 65.5 درصد را به خود اختصاص می دهند که سهم شیر از رژیم غذایی کلی را به خود اختصاص می دهند.

در تمام مناطق مورد مطالعه، تلفات مواد غذایی در طول زنجیره تامین حدود 17٪ از تقاضای منطقه را تشکیل می دهد. با افزودن ضایعات ناشی از مصرف خانگی، سهم به حدود 31 درصد از سطح تولید افزایش می یابد. هنگام تبدیل به کشاورزی ارگانیک تحت شرایط رژیم غذایی فعلی (S2 X )، یافته های مدل ما افزایش تقاضای منطقه را بین 36٪ (منطقه روتردام) و 41٪ (منطقه لندن) نشان می دهد.

3.2 . تجزیه و تحلیل مراکز غذایی متروپولیتن

با توجه به اندازه مطلق جمعیت و محدودیت‌های سرزمینی، گستره‌های فضایی بسیار متفاوتی از موقعیت‌های آذوقه منطقه‌ای به تصویر کشیده شده است ( جدول 4 ، شکل 3 را ببینید ). منطقه لندن با جمعیت زیاد خود در حال حاضر (Base15) به یک منطقه کشاورزی حدود 42176 کیلومتر مربع ^برای تولیدات کشاورزی نیاز دارد. در نمایش دایره ای ما، این ناحیه برابر با دایره ای به شعاع 91 کیلومتر ^مربع است که از مرکز شهر لندن تا بیرمنگام امتداد دارد. کمی بیش از 36 درصد از این زمین فقط برای تولید غذا برای لندن (15217 کیلومتر ^مربع ) مورد نیاز است. مابقی برای تامین نیازهای غذایی سایر شهرها و شهرستان ها و همچنین جمعیت روستایی مناطق مورد نیاز است. با توجه به سناریوهای از دست دادن مواد غذایی و جلوگیری از ضایعات، کل مساحت انبار غذا را می توان به کمتر از 32000 کیلومتر ^مربع (24-٪) کاهش داد (BaseLW15). از سوی دیگر، تبدیل کلی نظری به کشاورزی ارگانیک منجر به افزایش بیش از 59000 کیلومتر ^مربع (Org15؛ +41٪) می شود، در حالی که کاهش همزمان مواد غذایی و کاهش ضایعات (OrgLW15) می تواند منجر به تقاضای منطقه مشابه در مقایسه شود. به وضعیت پایه با توجه به تقاضای منطقه برای کالاهای غذایی، که از نظر تئوری می تواند در منطقه تولید شود، ارزش آن به 38000 کیلومتر ^مربع کاهش می یابد (OrgDLW15). با در نظر گرفتن رشد شدید جمعیت در لندن و منطقه اطراف آن تا سال 2050، ما شاهد گسترش منطقه غذاخوری به بیش از 55000 کیلومتر مربع ^در شرایط تولید و مصرف مشابه امروز هستیم.

جدول 4 . ^{تجزیه و تحلیل بسترهای غذایی منطقه ای} : تقاضای سرانه منطقه (در متر مربع UAA)، در هر منطقه (در کیلومتر ² UAA) و سناریو. منبع: محاسبات خود

سناریو	لندن، انگلستان		برلین، دی		میلان، فناوری اطلاعات		روتردام، NL
سناریو	سرانه (بر حسب متر ^مربع )	در هر منطقه (در کیلومتر ² )	سرانه (بر حسب متر ^مربع )	در هر منطقه (در کیلومتر ² )	سرانه (بر حسب متر ^مربع )	در هر منطقه (در کیلومتر ² )	سرانه (بر حسب متر ^مربع )	در هر منطقه (در کیلومتر ² )
پایه 15	1862	42180	2052	12510	2093	16510	1718	7580
BaseL15	1586	35920	1761	10740	1777	14010	1471	6510
BaseLW15	1412	31980	1574	9600	1586	12510	1316	5820
Org15	2617	59,280	2799	17,060	2851	22,480	2333	10,340
OrgL15	2231	50,540	2408	14680	2429	19,150	2004	8900
OrgLW15	1989	45070	2155	13,140	2171	17120	1794	7960
OrgD15	2151	48730	2345	14290	2418	19,070	2031	8670
OrgDL15	1880	42580	2065	12590	2107	16620	1789	7630
OrgDLW15	1676	37980	1850	11270	1881	14,840	1606	6840
پایه 50	1862	55170	2052	13,210	2093	19930	1718	8300
Org50	2617	77,540	2799	18010	2851	27130	2333	11,320
OrgD50	2151	63740	2345	15090	2418	23,020	2031	9480

در منطقه کلان شهر برلین در حال حاضر حدود 12500 کیلومتر ^مربع زمین کشاورزی برای تغذیه جمعیت منطقه مورد نیاز است که 7300 کیلومتر ^مربع آن به کشت غذا برای برلین اختصاص دارد. در این منطقه تک مرکزی، تنها برخی از شهرهای کوچک به تقاضای منطقه می افزایند. با توجه به مناطق حاشیه ای عمدتاً روستایی و کم جمعیت، این منطقه با 14600 کیلومتر ^مربع زمین کشاورزی می تواند تقاضای منطقه را در محدوده خود تحت اکثر تنظیمات سناریو، از جمله تبدیل به کشاورزی ارگانیک، برآورده کند. در آن سناریو، تنها در صورت از دست دادن مواد غذایی فعلی و سطح ضایعات، مساحت مورد نیاز بیشتر از سطح موجود خواهد بود. همین امر در سناریوی آینده نیز صادق است.

منطقه میلان با بالاترین تقاضای سرانه منطقه و با محدود شدن تولیدات کشاورزی به دلیل موقعیت جغرافیایی منطقه، با کوه‌ها در شمال و دشت‌های کشاورزی عمدتاً در جنوب مشخص می‌شود. بنابراین، با تنها 4892 کیلومتر ^مربع مساحت تولید، این منطقه نمی تواند به طور کامل نیاز منطقه واقعی 16506 کیلومتر ^{مربعی را برآورده کند}و باید به واردات متکی باشد. به ویژه قابل توجه است که شهرداری های اطراف شهر میلان به دلیل تراکم بالای جمعیت و سهم کم خود از زمین های کشاورزی، به ویژه در شمال منطقه، به طور قابل توجهی به تقاضای غذا کمک می کنند. در نتیجه، غذاخوری منطقه‌ای بخش‌های وسیعی از شمال ایتالیا را پوشش می‌دهد و به وضوح با سایر مناطق شهری مانند تورین و جنوا تداخل دارد. این وضعیت با افزایش جمعیت مورد انتظار تشدید خواهد شد و منجر به افزایش چشمگیر مواد غذایی خواهد شد.

رقابت بین یک شهر اصلی (روتردام) و یک منطقه شهری اطراف (هلند جنوبی) در مورد هلندی شدیدتر است. علیرغم سهم زمین زراعی 60% (1684 کیلومتر ^مربع ) و تقاضای مساحت 1280 کیلومتر ^مربع برای روتردام، تقاضای منطقه ای 7583 کیلومتر مربعی ^، چهار برابر مساحت کشاورزی موجود منطقه را افزایش می دهد. به دلیل تراکم بالای جمعیت در هلند، بلژیک و شمال فرانسه و موقعیت ساحلی آن، استرس غذایی در روتردام-هلند جنوبی توسط مناطق همسایه قابل کاهش نیست.

3.3 . خودکفایی منطقه ای

در مرحله آخر، ما مدل خود را برای به دست آوردن بینشی در مورد سطح خودکفایی غذایی (SSL) جوامع محلی و مناطق به کار می‌بریم. شکل 4 یک نمای کلی از SSLها در مناطق مورد مطالعه ارائه می دهد. مقادیر 100٪ و بیشتر (رنگ سبز) نشان دهنده خودکفایی نظری در منطقه مربوطه است، در حالی که حوزه های قضایی با مقادیر کمتر از 100٪ (رنگ قرمز) نمی توانند از قلمرو خودشان تامین شوند و نیاز به “واردات” از خارج دارند. تفاوت های منطقه ای در مورد توزیع فضایی SSL با فراوانی وقوع کلاس SSL در شکل 5 نشان داده شده است .

برای منطقه لندن، تقاضای مساحت کشاورزی حدود 42000 کیلومتر ^مربع در سناریوی پایه با 26500 کیلومتر ^مربع زمین کشاورزی مقایسه می شود. علیرغم یک منطقه وسیع کشاورزی منطقه ای، تقاضا تقریباً دو برابر عرضه بالقوه است. به ویژه به دلیل تراکم بالای جمعیت در اطراف لندن، موقعیت جزیره ای آن، و همچنین محدودیت های مناطق ردپای مراکز جمعیتی مجاور، استرس غذایی جدی را می توان متصور شد. از سوی دیگر، اکثر شهرها در مناطق، مانند کمبریج و نورویچ در شرق آنگلیا، می توانند به راحتی توسط اطرافیان نزدیک که SSL 100٪ و بیشتر را نشان می دهند، تامین شوند. با این حال، تقاضای مطلق منطقه از طریق تعداد بالای جمعیت منجر به کمبود عرضه در سطح منطقه می شود.

منطقه کلانشهری تک مرکزی برلین با تمرکز شهرداری‌ها مشخص می‌شود که کمبود زمین کشاورزی برای شهر برلین و مجاورت مستقیم آن را نشان می‌دهند، در حالی که بخش‌های بزرگی از مناطق روستایی پیرامونی می‌توانند مازاد تولید مواد غذایی قابل توجهی داشته باشند، و قادر به « صادرات” به مناطق استرس غذایی. علیرغم شرایط نامناسب خاک (بیشتر مناطق روستایی به عنوان مناطق کمتر مستعد تعیین شده است)، هر دو شهر و منطقه می توانند از نظر تئوری خود را در محدوده خود تامین کنند، زیرا کل زمین های کشاورزی مساحتی در حدود 13230 کیلومتر مربع را پوشش می ^دهد . تراکم نسبی کم جمعیت (و تقاضای کم غذایی مربوط به آن) در منطقه اطراف هر گونه استرس غذایی خاص را کاهش می دهد. تقریباً تنها 15 درصد از شهرداری‌های مناطق کمبود واقعی مواد غذایی را نشان می‌دهند، در حالی که در نزدیک به 30 درصد از شهرداری‌ها عرضه محلی 10 یا بیشتر از تقاضا بیشتر است.

اکثر شهرداری ها در منطقه هلند جنوبی (روتردام) با SSL کمتر از 100٪ مشخص می شوند، اغلب حتی از 25٪ تجاوز نمی کنند، به طوری که می توان استرس غذایی نسبتاً مداوم را در منطقه انتظار داشت. در همان زمان، این شهرداری‌ها روی نواری در امتداد خط ساحلی و میوس بالایی بین روتردام و دوردرخت جمع می‌شوند. وضعیت استرس غذایی میلان و منطقه شهری آن، با اکثریت شهرداری‌ها فاقد خودکفایی نظری است، به طور مشابه، اما کمتر مشخص است. با این حال، ساختار اداری خاص منطقه مورد مطالعه مستحق توجه ویژه است، که توسط بسیاری از جوامع شهری با قلمرو کوچک از یک طرف، و جوامع روستایی بزرگ از سوی دیگر مشخص می شود. شکل 5 SSL را در سطح شهرداری در چهار منطقه مورد مطالعه نشان می دهد.

4 . بحث

4.1 . غذاخوری ها و سناریوهای کلان شهرها

ما ابزار MFSS را برای ارزیابی وسعت فضایی مراکز غذایی چهار منطقه شهری اروپا و تجزیه و تحلیل خودکفایی غذایی در سطوح محلی و منطقه ای توسعه داده ایم. تنظیمات سناریوهای مختلف با در نظر گرفتن الگوهای مصرف و تولید متفاوت اعمال می شود. یافته‌های ما نشان می‌دهد که علی‌رغم شرایط عملکرد کشاورزی منطقه‌ای و تغییرات رژیم غذایی، تقاضای سرانه منطقه‌ای منطقه‌ای در محدوده محدودی بین حداقل 1718 متر مربع ⁽ روتردام) و 2093 متر ^مربع (میلان) قرار دارد که با مطالعات قبلی قابل مقایسه است . روتر و همکاران، 2014 ). ^{با این حال، مقادیر تقاضای کل منطقه برای کل جمعیت، یعنی گستره فضایی مراکز غذایی کلان شهرها، بین منطقه روتردام-هلند جنوبی با 7580 کیلومتر مربع} و منطقه اطراف لندن، از جمله شرق و جنوب شرق انگلستان با 42180 کیلومتر ^مربع بسیار متفاوت است . این نتایج نشان می‌دهد که در یک رویکرد سیاست غذایی، که سیستم‌های غذایی یکپارچه‌تر و محدود به قلمرو را در نظر می‌گیرد، در نظر گرفتن اندازه‌های منطقه کاملاً متفاوت، بسته به جمعیت مورد نیاز است. برای این منظور، مدل MFSS نشانه‌های کمی از این حوزه‌های غذایی، محدودیت‌های جغرافیایی که بر ظرفیت تولید کشاورزی تأثیر می‌گذارد، و تداخل بالقوه با مناطق همسایه را ارائه می‌کند و قادر است سیاست‌گذاری محلی و منطقه‌ای مربوط به سیستم‌های غذایی شهری را با توجه به یک اطلاعات عمده آگاه کند. کسری بودجه ( پیمان سیاست غذایی شهری میلان، 2015 ). با این حال، قدرت توضیحی ابزار محدود به منطقه تولید مورد نیاز است، اما منطقه مرتبط با استفاده از منابع طبیعی را در نظر می‌گیرد و فضایی را برای توسعه آینده مدل برای ارائه تصویری جامع‌تر باقی می‌گذارد.

با تجزیه و تحلیل خودکفایی محلی، مدل MFSS اطلاعاتی در مورد پوشش نظری غذای مورد نیاز تولید شده در محدوده واحدهای اداری محلی و منطقه ای، بسته به منطقه کشاورزی و جمعیت محلی، ارائه می دهد. بنابراین، این مدل الگوهای توزیع فضایی مختلف و خوشه‌های مواد غذایی ساختاری کم عرضه را به تصویر می‌کشد، همانطور که در مناطقی با ساختار سکونتگاهی چند مرکزی و تراکم جمعیت بالا، مانند روتردام و میلان وجود دارد. در این موارد، هسته‌های شهری، که معمولاً با کمبود شدید مواد غذایی محلی مواجه هستند، توسط مناطق وسیعی احاطه شده‌اند، جایی که جوامع همسایه نیز قادر به تامین نیازهای غذایی محلی خود از طریق تولید داخلی نیستند. بر خلاف برلین، که می تواند از طریق مناطق همسایه جبران کند، این مناطق همچنین باید به روابط تامین مواد غذایی با مکان های دورتر و که در برابر تغییرات یا بحران جهانی آسیب پذیرتر هستند تکیه کنند ( Dubbeling et al., 2009 ). در هر صورت، نتایج مدل MFSS به وضوح گستردگی فضایی وسیع مناطق تعامل لازم بین هسته شهری و حاشیه روستایی و ناهماهنگی عمده بین ساختارهای اداری و مناطق غذاخوری را نشان می‌دهد که مستحق یکپارچگی عملکردی نزدیک هستند. آنها از مرزهای منطقه ای و حتی ملی فراتر می روند و از حوزه های قضایی عبور می کنند. سیاست و مدیریت سیستم های غذایی کلان شهرها به ویژه در مواجهه با یک منطقه از هم پاشیده اداری چالش برانگیز خواهد بود ( OECD، 2013 ).

علاوه بر تجزیه و تحلیل وضعیت فعلی، ما یک چارچوب سناریویی را ایجاد کرده‌ایم که اثرات تغییرات اجزای سیستم غذایی مربوطه، از جمله تغییر تولید و مصرف مواد غذایی و ضایعات و اتلاف رخ داده در طول زنجیره تامین مواد غذایی را در نظر می‌گیرد. با استفاده از سناریوهای نسبتاً افراطی «چه می‌شد اگر» از سناریوهای قبلی، ما سعی کردیم محدوده توسعه سیستم‌های غذایی منطقه‌ای را بدون ادعای واقع‌بینانه ترسیم کنیم. پیش بینی های سناریو تغییرات مشابهی را در تمام مناطق مورد مطالعه نشان داد، حتی اگر با دامنه های مختلف. به ویژه اثرات بالقوه از دست دادن مواد غذایی و کاهش ضایعات و همچنین تبدیل تولید به کشاورزی ارگانیک به ویژه قابل توجه است. جلوگیری از ضایعات مواد غذایی در طول کل زنجیره تامین می‌تواند وسعت فضایی حوزه غذا را به میزان یک سوم کاهش دهد، در حالی که تبدیل تولید کشاورزی به کشاورزی ارگانیک منجر به گسترش قابل توجه مراکز غذایی منطقه، افزایش رقابت زمین با مناطق همجوار و کاهش خود خواهد شد. -کفایت با این حال، در ترکیب با تغییرات رژیم غذایی شهری و کاهش ضایعات و هدررفت مواد غذایی، تولید ارگانیک و خودکفایی منطقه ای می تواند کاملاً سازگار باشد. واضح است که استراتژی‌های غذای شهری جامع‌تری برای پرداختن به مصرف، تولید و سازمان زنجیره تامین به روشی پایدارتر مورد نیاز است ( مورگان و سونینو، 2010 ، ویسکرک، 2009 ).

با توجه به روند مشخص شهرنشینی جهانی، ما مدل MFSS را برای پیش‌بینی‌های جمعیتی منطقه‌ای 2050 ( EUROSTAT، 2016 ) اعمال کرده‌ایم، که رشد شهری قوی را در همه مناطق پیش‌بینی می‌کند و گسترش قابل توجهی از مراکز غذایی را در مقیاس‌های هشدار دهنده پیدا می‌کند. ^{تنها در منطقه لندن، زمانی که تولیدات کشاورزی و مصرف مواد غذایی در شرایط کنونی باقی بماند، به 13000 کیلومتر مربع} زمین کشاورزی استفاده شده اضافی نیاز خواهد بود، که مشکلات افزایش منابع منطقه ای را تشدید می کند. به خصوص برای جلوگیری از افزایش وابستگی به منابع جهانی، ما نیاز فوری به تغییر نحوه مدیریت مواد غذایی در تولید، زنجیره تامین و مصرف را می بینیم. در اینجا، نتایج ما بینشی در مورد تأثیرات بالقوه زمینه‌های عمل مختلف بر استراتژی‌ها و برنامه‌ریزی غذای شهری، به ویژه رفتار مصرف، ارائه می‌کند. به ویژه کاهش ضایعات مواد غذایی در خانوارها و پذیرایی، پتانسیل زیادی برای محدود کردن تقاضای مناطق کشاورزی دارد. اما، از آنجایی که اجزای غذای حیوانی بیش از نیمی از تقاضای فعلی منطقه را تشکیل می‌دهند، تغییرات رژیم غذایی، مانند کاهش مصرف گوشت یا رژیم‌های گیاهخواری یا گیاهخواری ( لی و همکاران، 2013 ، اشموتز و فورزی، 2017 ) تأثیرات زیادی خواهد داشت. در سیستم های غذایی سرزمینی

4.2 . به سمت یک سیستم غذایی شهری

دیده‌ایم که توانایی نظری یک جمعیت کلان شهر برای تغذیه خود در داخل مرزهای منطقه‌ای خود غیرممکن نیست، اگرچه چالش برانگیز است، به‌ویژه در پی تداوم رشد شهری. همه مناطق شهر پتانسیل محدودی برای گسترش مناطق تولید کشاورزی دارند. در مقابل، زمین های کشاورزی به طور فزاینده ای تحت فشار سایر نیازهای کاربری زمین از جمله کاربری های مسکونی، تجاری و صنعتی، و همچنین برای زیرساخت های حمل و نقل، فضاهای سبز تفریحی ، احیای جنگل ها و حفاظت از طبیعت قرار دارند. کاهش قابل توجه بیشتر مناطق تولید مواد غذایی ممکن است ناشی از تولید انرژی های تجدیدپذیر، عمدتاً در قالب محصولات انرژی زا باشد. در پاسخ، سیستم‌های کشاورزی چندکاره‌تر، کارآمدتر و سازگار با مکان می‌توانند راه را از خودکفایی نظری به عملی و سیستم‌های غذایی شهری محلی هدایت کنند. به ویژه، استفاده از نوآوری های تکنولوژیکی، تولید گلخانه ای، سطح زیر کشت صفر و کشاورزی شهری ( Opitz et al., 2015 , Specht et al., 2014 ) پتانسیل افزایش بازده تولید مواد غذایی، آزاد کردن فشار بر روی زمین بدون محیط زیست بیشتر را دارد. تخریب و کاهش منابع ( چارترز و نوبل، 2015 ).

برای ایجاد تعادل بین منافع استفاده از زمین فراتر از تولید غذا، مانند حفاظت در برابر سیل، تبادل هوای تازه یا خدمات تفریحی ، ایده کشاورزی چند منظوره توجه گسترده‌ای را برای مناطق حاشیه‌شهری به خود جلب کرد ( Pedrazini, 2017 , Zasada, 2011 ). مفاهیم آگرواکولوژی و اقتصاد دایره ای بر تعامل افزایش یافته بین مناطق شهری و کشاورزی حومه شهری سرمایه گذاری می کنند، به عنوان مثال از طریق دفع زباله یا مدیریت آب یا ایجاد روابط نزدیک بازار برای حمایت از متابولیسم سیستم شهری (درچسل و هانجرا، 2016 ، فلورین و اجاره، 2015 ) و بنابراین برای حمایت از تولید مواد غذایی در مناطق شهری مناسب هستند. اگرچه همه این مفاهیم قطعاً پتانسیل کمک به تولید مواد غذایی قوی در کلان‌شهرها را دارند، اما در نهایت ایجاد آگاهی اجتماعی گسترده برای نیاز به بازگرداندن کشاورزی به مناطق نزدیک شهرها و ایجاد آشتی بین شهرنشینان و مزارع مجاور ضروری خواهد بود. ( تیلور، بات، و آماتی، 2017 ). رویکردهای نقشه برداری تصویری، مانند آنچه که توسط ابزار MFSS ارائه می شود، می تواند سهم ارزشمندی در افزایش آگاهی در مورد پیامدهای تقاضای زمین ناشی از تصمیمات مربوط به سیاست غذایی یا تغییرات ساختاری در سیستم غذایی داشته باشد. همچنین به ایجاد احساس مالکیت در مورد غذای شهروندان و تأثیرات مصرف فعلی و آینده غذا برای شهر کمک می کند.

علاوه بر تقویت تولید غذای منطقه‌ای، برای ارتباط مجدد آن با مناطق شهری، نوآوری‌های سازمانی به سمت زنجیره‌های تامین غذای کوتاه (SFSC) نیز در تحقیقات و سیاست‌گذاری مهم و مورد تایید است ( Kneafsey et al., 2013 ). تنوع بازیگران منطقه‌ای که شامل SFSCها می‌شوند، چالش‌های خاصی را ارائه می‌کنند و در برنامه‌ریزی و سیاست‌گذاری مواد غذایی شایسته توجه هستند. این بازیگران نقش‌ها، قابلیت‌ها، نیازها و علایق متفاوتی دارند و باید پیوندها و مشارکت‌های جدیدی بین آنها ایجاد شود. علاوه بر این، مفاهیم متعددی باید در نظر گرفته شود، از بازاریابی مستقیم سنتی گرفته تا گروه‌های خرید همبستگی و کشاورزی با حمایت جامعه مبتنی بر نوآوری تا راه‌حل‌های خوشه‌ای غذایی بهینه‌سازی شده لجستیک ( Wascher et al., 2015a ). بنابراین هر مداخله ای در این مقیاس باید شامل همکاری چندین ذینفع مختلف باشد. با شناسایی اهرم‌های کلیدی سیستم‌های غذایی، ابزار MFSS می‌تواند اطلاعات مربوطه را برای تقویت یک رویکرد محلی‌تر برای تامین غذا ( Sonnino، 2016 ) برای اطلاع‌رسانی به سیاست‌های غذایی موثر کلانشهرها و حمایت از تصمیم‌گیری برای اقدامات سیاستی ارائه دهد.

5 . نتیجه

سیستم‌های غذایی یکپارچه کلان شهرها و سیاست‌ها و برنامه‌ریزی غذایی مربوطه در پی افزایش جمعیت شهری، تغییر رژیم‌های غذایی و الگوهای مصرف، و با کشاورزی پایدار و نوآوری‌ها و راه‌حل‌های زنجیره تامین مواد غذایی برای کاهش بالقوه ردپای شهری و آسیب‌پذیری در برابر تغییرات جهانی، در حال افزایش است. بنابراین، برآوردهای کمی در مورد رابطه بین تقاضای غذا و شرایط تولید منطقه ای برای اطلاع رسانی و حمایت از طراحی سیاست غذایی مورد نیاز است. با تمرکز بر وسعت فضایی تولید غذا، مدل سناریوی خودکفایی متروپولیتن و متروپولیتن، رویکردی را نشان می‌دهد که هم عملکرد منطقه‌ای و هم پارامترهای رژیم غذایی را در نظر می‌گیرد و به مجموعه‌ای از دسته‌های غذایی تقسیم می‌شود. این حساسیت به تفاوت‌ها در سیستم‌های تولید کشاورزی (به عنوان مثال معمولی، ارگانیک)، سطوح از دست دادن و ضایعات مواد غذایی، رژیم‌های غذایی و بین منابع داخلی معتدل و واردات مواد غذایی مورد نیاز را ایجاد می‌کند. در این مسیر، MFSS تجزیه و تحلیل تقاضا و عرضه مواد غذایی را به روشی آسان، شفاف و قابل تکرار یکپارچه خواهد کرد.

این مدل در چهار منطقه شهری اروپا اعمال شده است: لندن، برلین، میلان و روتردام. نتایج حاصل از چهار منطقه مورد مطالعه بیشتر نشان می‌دهد که علیرغم تفاوت‌های منطقه‌ای در آب و هوا، رژیم غذایی، کیفیت خاک و فرهنگ غذایی، شباهت‌های قابل‌توجهی وجود دارد و این ابزار می‌تواند برای برجسته کردن این موارد استفاده شود تا امکان کسب دانش متقابل بین مناطق مختلف اروپایی فراهم شود. یک نقطه قوت اضافی، مدل سناریوی انعطاف پذیر است، که در آن ما فقط بر روی برخی از موارد شدید تمرکز کرده ایم. در کار بیشتر، سناریوهای محلی بیشتری را می‌توان بر اساس بهبود روش‌های تولید کشاورزی منطقه‌ای، رژیم‌های غذایی منطقه‌ای و تغییر جمعیت از جمله جابه‌جایی از شهر به منطقه شهری و تغییرات دقیق‌تر رژیم غذایی به دلیل تغییر مداوم جمعیت اجرا کرد.

یکی از ویژگی‌های مهم MFSS که از استفاده آن برای حاکمیت سرزمینی پشتیبانی می‌کند ، ظرفیت آن برای در نظر گرفتن داده‌های عملکرد خاص منطقه و موقعیت‌های کاربری زمین است. در همان زمان، MFSS امکان کاربرد در مقیاس های مختلف را فراهم می کند، که نشان دهنده مدلی از تجزیه و تحلیل است که می تواند در تمام شهرها و مناطق اروپایی اعمال شود. از این رو، MFSS سیاست گذاران را قادر می سازد تا یک دید کلی از وضعیت های غذاخوری و خودکفایی کلان شهرها داشته باشند. با تجسم وضعیت واقعی، این ابزار می تواند برای طرح سناریوهای مختلف سیاست غذایی از قبل مورد استفاده قرار گیرد.