Kecerdasan Buatan Bisa Cegah Manusia dari Kelaparan di Tahun 2030

JAKARTA - Penelitian berhasil mengungkap, penggunaan nanoteknologi dan kecerdasan buatan (AI) di bidang pertanian, bisa menjadi solusi untuk menjawab tantangan yang mengancam ketahanan pangan global. 

Studi yang dilakukan oleh para peneliti di Universitas Birmingham Inggris, menyelidiki bagaimana pertanian presisi memungkinkan petani untuk merespon secara real time, perubahan pertumbuhan tanaman menggunakan teknologi.

Pertanian presisi mengacu pada metode pertanian yang mengukur dan menanggapi variabilitas tanaman, memungkinkan pengelolaan lahan dengan tujuan mengoptimalkan efisiensi dan mengurangi limbah.

Dalam hal ini, kecerdasan buatan dan nanoteknologi dapat digunakan untuk membantu tanaman dan tanah berperforma lebih baik.

Perubahan iklim, peningkatan populasi, persaingan permintaan lahan untuk produksi biofuel, dan penurunan kualitas tanah membuat tantangan untuk memproduksi pangan bagi manusia semakin berat.

Perserikatan Bangsa-Bangsa (PBB) memperkirakan, 840 juta orang akan terkena dampak kelaparan pada tahun 2030. Sebagai tanggapan, para peneliti telah mengembangkan peta jalan yang menggabungkan pertanian pintar dengan AI dan pembelajaran mesin yang dapat membantu mengurangi jumlah ini.

"Menemukan solusi pertanian berkelanjutan untuk masalah ini, mengharuskan kita untuk mengambil pendekatan baru yang berani dan mengintegrasikan pengetahuan dari berbagai bidang, seperti ilmu material dan informatika,” kata salah satu penulis studi Iseult Lynch seperti mengutip Euronews 30 Juni.

"Pertanian presisi, menggunakan nanoteknologi dan kecerdasan buatan, menawarkan peluang menarik untuk produksi pangan berkelanjutan. Kami dapat menghubungkan model yang ada untuk siklus nutrisi dan produktivitas tanaman dengan pendekatan nanoinformatika untuk membantu tanaman dan tanah berkinerja lebih baik dengan aman, berkelanjutan dan bertanggung jawab," paparnya.

Motivasi utama untuk inovasi dalam teknologi pertanian adalah kebutuhan saat ini, untuk memberi makan populasi global yang meningkat dengan berkurangnya luas lahan yang tersedia untuk penggunaan pertanian, sambil melestarikan kesehatan tanah dan melindungi kualitas lingkungan.

Air juga memainkan peran kunci dalam tantangan pertanian saat ini. Setelah menempatkan jutaan orang dalam risiko kelaparan akut, pandemi COVID-19 telah menyiapkan panggung untuk tahun yang sangat penting untuk memikirkan kembali seluruh sistem di balik pangan dan gizi. 

Namun, peneliti berada di luar jalur untuk memenuhi tujuan memastikan air dan sanitasi untuk semua pada tahun 2030, sebagaimana ditetapkan dalam Tujuan Pembangunan Berkelanjutan PBB 6, dengan banyak sumber air menjadi tidak dapat diandalkan, lebih tercemar, atau keduanya.

Intensifikasi pertanian telah menghasilkan efisiensi penggunaan nitrogen global yang sangat buruk. Ini mengacu pada berapa banyak nitrogen yang digunakan dalam proses pertanian yang benar-benar diserap oleh tanaman. 

Inefisiensi menimbulkan ancaman serius terhadap kualitas lingkungan karena sejumlah besar nutrisi hilang ke air dan udara, menghangatkan planet ini, dengan hampir 11 persen emisi gas rumah kaca global berasal dari pertanian.

Emisi 'gas tawa' dinitrogen oksida sebagai akibat dari pemupukan tanah yang berlebihan, yang 300 kali lebih kuat daripada karbon dioksida dalam menyebabkan pemanasan global, menjadi perhatian khusus. 70 persen dari emisi oksida nitrat ke udara dipancarkan oleh sektor pertanian.

Pupuk nano menawarkan potensi untuk menargetkan kesuburan tanaman, meningkatkan efisiensi penggunaan nitrogen dan mengurangi emisi oksida nitrat, yang dapat membantu mendukung emisi gas rumah kaca nol bersih pada target 2050 di bawah Undang-Undang Perubahan Iklim Inggris.

Para peneliti menemukan, nanoteknologi dapat meningkatkan pertanian dalam empat cara utama; meningkatkan tingkat produksi dan hasil panen; meningkatkan kesehatan tanah dan ketahanan tanaman; meningkatkan efisiensi sumber daya, seperti pupuk, dan mengurangi polusi; serta mengembangkan pabrik sensor pintar yang dapat mengingatkan petani akan tekanan lingkungan.

"Mengintegrasikan AI dan nanoteknologi ke dalam pertanian presisi akan memainkan peran penting dalam menyelidiki parameter desain bahan nano untuk digunakan dalam pengiriman pupuk dan pestisida untuk memastikan dampak minimal pada kesehatan tanah - membantu memastikan pertanian yang aman dan berkelanjutan," sebut peneliti lainnya, Peng Zhang menyimpulkan