如何利用大数据避免修建通往地狱的高速公路

在合适的地方修建良好的道路意味着农作物可以更短、更顺畅地运往市场，从而减少腐烂。但在没有道路的地区修建新道路可能会破坏脆弱的栖息地，因为会鼓励伐木、狩猎和农业扩张。

根据本周发表在《公共科学图书馆·生物学》杂志上的一项新研究，政府和开发商应该致力于改善现有的质量较差的道路（那些已经位于农场附近的道路），同时不要在森林等大型自然栖息地附近修建新道路。

该研究利用生物多样性、气候、交通和农作物产量的数据绘制了一个彩色编码地图系统，标明新的道路项目应该建在哪些地方，才能为粮食生产带来最大的利益，同时对环境的危害最小。

在原始地区修建新路“是我能想到的最具破坏性的活动之一”，会“对野生物种和栖息地造成难以逆转的一系列影响”，俄勒冈州立大学的助理研究员、这项研究的作者之一本·法兰 (Ben Phalan) 说。“改善现有的基础设施可以造福农民并减少浪费，而保护没有道路的地区将使生活在这些地区的无数动植物受益。”

可以肯定的是，研究人员——其中还包括英国剑桥大学保护科学教授安德鲁·巴尔姆福德和中国昆明植物研究所教授徐建初——认识到良好道路的价值，特别是在现在粮食安全已成为气候变化背景下令人担忧的问题，而气候变化可能会加剧长期干旱。

“在发展中国家，收获后的食物损失是一个大问题，这在很大程度上是由于基础设施薄弱造成的，”Phalan 说。“想象一下，在卡车后面，在烈日下行驶一整天，在坑坑洼洼的土路上，一箱西红柿或软水果会受到怎样的影响。在西非，我看到成堆的橘子被留在生产它们的果园里腐烂，因为在它们还新鲜的时候将它们运到市场上太困难，成本太高。”

科学家将研究重点放在东南亚的大湄公河地区，这是地球上生物学意义最重大的地区之一，自 20 世纪 70 年代以来，该地区已经失去了近三分之一的热带森林。

该地区包括越南、老挝、柬埔寨、泰国、缅甸和中国云南省。该地区约有 20,000 种植物、2,000 种陆地脊椎动物和 850 种淡水鱼，其中许多物种在世界其他地方都找不到。此外，该地区的大片森林充当着“碳汇”，吸收温室气体。

但科学家表示，这项研究的方法适用于美国，也与美国息息相关。基础设施是美国的热门话题，新公路、铁路和管道的规划比以往任何时候都重要。

“这种方法和工具需要根据地方、国家和地区的优先事项进行修改，但我认为可以适用于其他地区，包括美国，”徐说。“美国的大部分基础设施都是几十年前甚至一个世纪前修建的，因此更新道路网络势在必行。”

研究人员使用计算机制图软件叠加显示产量差距的地图，即当前作物产量与采用改进耕作方法所能生产的产量之间的差异。

结果表明“哪里最有可能在不将农田扩大到新区域的情况下提高产量，”Phalan 解释道。“我们将这些信息与总结剩余栖息地对生物多样性……和气候调节的重要性的地图结合起来。这是为了确定道路环境成本最高的地方。”

然后，他们将拟建的道路绘制到地图上，以查看它们是否经过具有提高粮食产量潜力的地区，以及新道路的环境成本较高的地区。

“我们在研究中采取的方法提供了一种初步筛选，确定在哪些地方建设新的基础设施可能会对环境造成最大的问题，”Phalan 说，并补充说，个别项目仍然需要经过环境影响评估，以发现初步调查中未发现的问题。

“人们可能认为美国的农业扩张已成为过去。但事实上，新的土地仍在继续被转化为农作物和牧场，”Phalan 说。“基础设施在这种扩张中扮演的角色尚不清楚。但可以肯定的是，美国促进玉米生产以用作生物燃料的政策在一定程度上导致了这种作物的持续扩张。”Phalan 认为，需要结合多种策略来规划道路，以保证粮食供应，同时保护自然。

“政府的规划政策可以提供帮助，”他说。“例如，在美国，大片地区被指定为‘无路’地区，这有助于降低人类对此类地区的影响。融资是另一种机制。国际金融公司等主要贷款机构越来越多地要求开发商遵守保护物种和栖息地的环境标准。”

这项研究强调的工具“有助于确定我们应该强烈反对的项目，同时透明地说明反对的理由，并提供环境成本更低、发展效益更大的替代方案，”徐说。“环保主义者需要在基础设施建设中积极发声。我认为这些方法有可能改变对话的基调。”

玛琳·西蒙斯为 Nexus Media 撰稿，这是一家涵盖气候、能源、政策、艺术和文化的联合通讯社。