The food-water-climate nexus of green infrastructure : Examining ecosystem services trade-offs of peri-urban agriculture
Segura Barrero, Ricard (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Langemeyer, Johannes (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Badia, Alba (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Ventura, Sergi (Universitat Autònoma de Barcelona. Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals)
Vila-Traver, Jaime (Institut d'Estudis Regionals i Metropolitans de Barcelona)
Villalba, Gara (Universitat Autònoma de Barcelona. Departament d'Enginyeria Química, Biològica i Ambiental)

Data:	2024
Resum:	Emission reduction, heat mitigation, and improved access to water and food provision are increasingly critical challenges for urban areas in the context of global climate change adaptation and mitigation. The revival of local agricultural production is often lauded as a potential nature-based solution. However, an expansion of peri-urban agriculture (peri-UA) may entail significant ecosystem trade-offs. This study explores the impacts on the food-water-climate nexus of different scenarios of peri-urban agricultural expansion in a semi-arid, Mediterranean climate, addressing local food provision, freshwater use, local temperature regulation, global climate change mitigation, and the trade-offs thereof. We estimate food provision and irrigation water requirements based on a georeferenced urban metabolism approach along with atmospheric and biosphere models to examine four land-use scenarios in the Metropolitan Area of Barcelona. Our study reveals that a 31 % (+17. 27 km2) and 115 % (+64. 25 km2) increase in the current peri-UA in the AMB, results in an increase in local food production of 24 % (+16,503 tons year-1) and 86 % (+58,940 tons year-1), and irrigation water requirements by 10. 0 % (+3. 2 hm3) and 43. 5 % (+14. 1 hm3), respectively. The expansion of irrigated peri-UA potentially reduces near-surface temperatures by 0. 7 °C, albeit temperature reductions in the densest urban areas are minimal. Since the additional peri-UA is achieved by replacing natural non-forested and forest areas, the simulations predict reductions in the net ecosystem productivity of up to 18. 5 % and total carbon stocks by 3. 3 %. This integrated approach combining urban metabolism and atmospheric modelling to determine the trade-offs appears to be a promising tool for informing land-use decision-making in the context of urban climate adaptation and mitigation.
Ajuts:	European Commission 818002 Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades CEX2019-000940-M Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00734
Nota:	Altres ajuts: acords transformatius de la UAB
Nota:	Unidad de excelencia María de Maeztu CEX2019-000940-M
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, sempre que no sigui amb finalitats comercials, i sempre que es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Matèria:	Carbon capture ; Irrigation ; Land-use scenarios ; Local food production ; Peri-urban agriculture ; Temperature regulation
Publicat a:	Science of the total environment, Vol. 951 (November 2024) , art. 175799, ISSN 1879-1026

DOI: 10.1016/j.scitotenv.2024.175799
PMID: 39191332

14 p, 7.7 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut de Ciència i Tecnologia Ambientals (ICTA)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats