Уур амьсгалын өөрчлөлтийн үед хүнсний үйлдвэрлэлийн тэсвэрлэх чадварыг нэмэгдүүлэх, сэргээгдэх эрчим хүчний үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэх нь өнөөгийн дэлхийн тулгамдсан асуудал юм.
Гэсэн хэдий ч нарны эрчим хүч үйлдвэрлэх нь тариалангийн талбайд улам бүр ашигтай хэрэглээ болж байгаа нь нарны фермүүд хүнсний үйлдвэрлэлийг халах вий гэсэн болгоомжлолыг төрүүлж байна.
Боломжит шийдлийн нэг бол газар тариалангийн үйлдвэрлэлийг хадгалах, сэргээгдэх эрчим хүч үйлдвэрлэх, усны хэрэглээг бууруулж, фермийн ашигт ажиллагааг нэмэгдүүлэх боломжтой хөдөө аж ахуй болон нарны фотоволтайк хавтангуудыг хамтад нь байрлуулах явдал юм.
Гэсэн хэдий ч тариаланчдад агроволтайк системд хамгийн тохиромжтой газар тариалан, газар тариалангийн талбайг тодорхойлох, мөн нарны хавтангийн дизайн, газар тариалангийн ургацыг хадгалах эсвэл нэмэгдүүлэх зэрэгт тусламж хэрэгтэй байна.
АНУ-ын Хөдөө аж ахуйн яамны Хүнс, хөдөө аж ахуйн үндэсний хүрээлэнгийн 10 сая долларын шинэ буцалтгүй тусламж нь судлаачдад газар нутгийн төрөл, цаг уурын янз бүрийн хувилбаруудад агроволтайк системийн дизайныг хэрхэн оновчтой болгох талаар судлах боломжийг олгоно.
Дөрвөн жилийн хугацаанд хэрэгжиж буй “Хөдөө аж ахуйн болон фотоволтайк цахилгааны системийг тогтвортой байршуулах” буюу SCAPES нэртэй төслийн тэргүүлэх институт нь Иллинойс Урбана-Шампейн их сургууль юм. Түнш хүрээлэнгүүдэд Аризонагийн их сургууль, Колорадо мужийн их сургууль, Оберн их сургууль, Чикагогийн Иллинойс их сургууль, Сэргээгдэх эрчим хүчний үндэсний лаборатори зэрэг орно. Төсөл нь Хөдөө аж ахуй, хүнсний судалгааны хүрээлэнгийн Тогтвортой хөдөө аж ахуйн тогтолцоо хөтөлбөрөөр санхүүждэг. Аризонагийн их сургууль буцалтгүй тусламжийн санхүүжилтээс 1.725 сая доллар авна.
Грег Баррон-Гаффордын судалгааны багт УАризонагийн бакалавр, магистрын оюутнууд багтдаг. Баррон-Гаффорд, баруун талд, оюутнууд Алисса Салазар, Леандро Фелпс-Гарсиа, Исайа Барнетт-Морено нартай хамт байна.
Грег Баррон-Гаффорд, профессор Газарзүй, хөгжил, байгаль орчны сургууль Нийгмийн болон зан үйлийн шинжлэх ухааны коллеж, төслийн физикийн шинжлэх ухааны удирдагч байх болно. 2017 онд УАризонагийн бакалавр, магистрын оюутнуудыг багтаасан Баррон-Гаффордын судалгааны баг тус их сургуулийн 9 фут нарны зайн дор үр тариа тариалж эхэлсэн. Биосфер 2 Баррон-Гаффорд нь хүнс, эрчим хүч, ус чийгэнд тэсвэртэй байдлын шийдлийн захирал юм.
Баррон-Гаффорд тэргүүлсэн агроволтайкуудын эхний хээрийн өгөгдлийн үнэлгээ АНУ-д. Тэрээр агроволтайк нь нарны хавтан болон газар тариалангийн үйлдвэрлэлийн үр ашгийг нэмэгдүүлдэг болохыг олж мэдсэн. Ургамлаас ялгарах ус нь нарны хавтанг хөргөж, үр ашиг, цахилгаан гаралтыг нэмэгдүүлдэг. Хавтан дээрх сүүдэр нь ургамлын бүтээмжийг нэмэгдүүлж, ус хэмнэдэг бөгөөд энэ нь уур амьсгалын өөрчлөлт нь хэт халуун, ган гачигт өртөмтгий бүс нутгийн тоог нэмэгдүүлж байгаа тул онцгой чухал юм гэж Баррон-Гаффорд хэлэв.
SCAPES төсөл нь Аризонагийн Их Сургуулийн 1.5 акр талбай бүхий шинэ Агриволтайкийн сургалтын лабораторийг Иллинойс, Колорадо муж дахь хөдөө аж ахуйн судалгааны гурван талбайн нэг болгон ашиглан нарны хавтан байгаа эсэхэд бичил цаг уурын болон ургамлын хариу үйлдлийг үнэлэх болно. Хэмжилтийн массивууд нь Баррон-Гаффордын боловсруулсан протоколын дагуу явагдана.
2017 онд Баррон-Гаффордын судалгааны баг тус их сургуулийн Биосфер 9 байгууламжид 2 фут нарны зайн дор үр тариа ургуулж эхэлсэн.
Баррон-Гаффорд "Энэ USDA хөтөлбөр нь бид анх удаа үнэхээр том хэмжээний суурилуулалт хийх гэж байна" гэж хэлэв. "Биднээс "Та үүнийг өргөжүүлэх эсвэл хөдөө аж ахуйн бусад хэлбэрийг харахад таны харж буй эдгээр бүх ашиг тус хэвээр байна уу?" гэж байнга асуудаг. Энэ бол үнэхээр энэ төслийн хийж байгаа зүйл юм: Ийм цар хүрээтэй хамт ирдэг боломж, саад бэрхшээлийг харах.”
Энэхүү буцалтгүй тусламжаар Баррон-Гаффорд нэмж хэлэхдээ, "Бид нэг дор илүү олон хүнсний ургацыг хэмжих боломжтой болно. Мөн бид усны хэрэглээгээ хэр их хэмжээгээр эргүүлж, хүнсний хэрэгцээгээ хангаж чадахыг харах гэх мэт илүү олон заль мэх хийх боломжтой болно."
Иллинойсын Их Сургуулийн Урбана-Шампэйн Тогтвортой байдал, Эрчим хүч, Байгаль орчны хүрээлэнгийн түр захирал, буцалтгүй тусламжийн ерөнхий судлаач Мадху Ханна "Манай төсөл хөдөө аж ахуйн цахилгаан станцын хувиргах чадавхид иж бүрэн дүн шинжилгээ хийх болно" гэж хэлэв. "Бидний зорилго бол тариалангийн ургацыг хадгалах эсвэл бүр нэмэгдүүлэх, хүнсний болон цахилгаан эрчим хүчний хосолсон бүтээмжийг нэмэгдүүлэх, тариаланчдын ашиг орлогыг янз бүрийн орчинд эгнээ, тэжээл, тусгай ургамлаар төрөлжүүлэх, нэмэгдүүлэх явдал юм."
Уг төслийн нийгмийн шинжлэх ухааны судалгааны дэд захирлаар Удаллын Газарзүй, Хөгжил, Байгаль орчны сургуулийн профессор, Удалл улсын төрийн бодлогын судалгааны төвийн түр захирал Андреа Герлак ажиллах юм. Герлак болон түүний хамтрагчид тариаланчид, нарны эрчим хүчний салбарынхан, улс төрчид зэрэг олон талын оролцогч талуудтай фокус бүлгүүдийг зохион байгуулж, агроволтайк системийг ашиглах талаар шийдвэр гаргахад нь юу нөлөөлж байгааг болон судалгааны шинэ үр дүн гарах үед тэдний санал бодол хэрхэн өөрчлөгдөж байгааг мэдэх болно.
Энэхүү тэтгэлэгт K-12 хүүхдүүд, коллежийн оюутнууд болон олон нийтэд зориулсан боловсролын бүрэлдэхүүн хэсэг багтдаг. Мозес Томпсон, УАризонагийн захирал Олон нийт, сургуулийн цэцэрлэгт хүрээлэнгийн хөтөлбөр, болон түүний баг туссон сургуулийн нэгдсэн дүүргийн Ринкон ахлах сургууль/их сургуулийн ахлах сургууль болон Манзо бага сургуульд суурилуулсан сургуулийн цэцэрлэг, Агроволтайкийн сургалтын лабораторид сурагчид болон олон нийтийг татан оролцуулах хэд хэдэн протокол, хичээлийн төлөвлөгөөг боловсруулсан. Тэрээр SCAPES-ийн судалгааны гурван сайтад туршлагын болон практик сургалтыг нэгтгэх хүчин чармайлтыг дэмжих болно.
“Манай стратеги төлөвлөгөөний ‘Их сорилтууд’ багана нь үндэсний болон дэлхийн түвшинд тулгамдсан асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд судалгаанд өөрсдийн давуу талаа ашиглахад чиглэдэг. Сэргээгдэх эрчим хүчний эх үүсвэрийг ашиглан хүнсний хүртээмжийг хангах нь манай судлаачид чухал асуудлуудад шинэлэг шийдлүүдийг хэрхэн боловсруулж байгаагийн тод жишээ юм” гэж Аризонагийн их сургуулийн ерөнхийлөгч хэлэв. Robert C. Robbins. “Би Доктор Баррон-Гаффордын хамгийн сүүлийн үеийн ажил USDA-аас олгосон энэхүү тэтгэлгээр дараагийн түвшинд ахиж байгааг хараад маш их баяртай байгаа бөгөөд энэхүү хамтын хүчин чармайлт ахих тусам түүнийг, доктор Герлак, ноён Томпсон нарыг дагахыг тэсэн ядан хүлээж байна.”
- Лори Харвуд, Аризонагийн их сургуулийн Нийгэм, зан үйлийн шинжлэх ухааны коллеж
Дээд талд байгаа зураг: Тэтгэлэг нь SCAPES-ийн судалгааны гурван сайтад туршлагын болон практик сургалтыг нэгтгэх хүчин чармайлтыг хэсэгчлэн дэмжих болно. Зураг: Мосес Томпсон/УАризонагийн нийгэмлэг ба сургуулийн цэцэрлэгт хүрээлэнгийн хөтөлбөр