Le Wisconsin est connu comme le pays laitier de l'Amérique - plus d'un tiers de toutes les vaches en Amérique vivent sur environ 3, 000 fermes dans l'état. Ces résidents bovins contribuent à une industrie laitière florissante, mais le lait n'est pas la seule chose qu'ils produisent en quantités prodigieuses. Que de nombreuses vaches entraînent inévitablement une quantité importante de fumier, et la gestion de ces déchets organiques est un problème important pour tous ceux qui vivent dans l'État.

"C'est un problème horriblement complexe et nous y contribuons tous et en sommes affectés, " dit Victor Zavala, le professeur assistant Richard H. Soit en génie chimique et biologique à l'Université du Wisconsin-Madison. « Les fermes génèrent le fumier et nous sommes tous touchés par ses impacts environnementaux. Mais la production de fumier est stimulée par de fortes forces économiques provenant des zones urbaines qui demandent des produits laitiers.

Le ruissellement de phosphore provenant du fumier provoque la prolifération d'algues dans les plans d'eau. Le fumier libère également des bactéries pathogènes et du méthane. Des technologies existent pour traiter les déchets organiques, tout en récupérant des produits de valeur comme le biogaz et la struvite comme engrais; mais ces technologies ne sont chères et abordables que pour les grandes exploitations.

Encore, décider d'une solution appropriée implique bien plus que le seul coût de la technologie :où localiser les usines de traitement du fumier, comment transporter les déchets, et qui devrait payer pour l'équipement sont toutes des questions difficiles. Avec tant d'intérêts concurrents, aucun individu ne peut suivre de manière réaliste tous les coûts, avantages, et contraintes. "Ce problème est trop complexe. Il faut trouver des manières plus simples et plus directes d'expliquer les interactions entre le social, aspects économiques et technologiques aux personnes qui prennent des décisions, " dit Zavala.

Les intérêts conflictuels des parties prenantes compliquent davantage le problème; la plupart du temps, de tels conflits surviennent inutilement en raison d'un manque de données sur la technologie et les contraintes logistiques.

Un cadre décisionnel peut aider les gens à mieux saisir le grand nombre de facteurs qui doivent être pris en considération et à restreindre les options à quelques solutions potentielles - et Zavala et ses collègues développent un tel cadre pour aider les gens à conclure des accords dans des domaines complexes. et des décisions potentiellement controversées telles que la gestion du fumier. En quantifiant systématiquement les coûts, impacts environnementaux, et les opinions et priorités des gens, ces outils peuvent aider à trouver des solutions de compromis qui maximisent la satisfaction collective des parties prenantes.

Avec le soutien du ministère américain de l'Agriculture, la Fondation nationale des sciences, l'Agence américaine de protection de l'environnement, et le comté de Dane dans le Wisconsin, Zavala crée des cadres décisionnels que le gouvernement et l'industrie peuvent utiliser pour identifier les stratégies optimales pour s'attaquer au problème de la gestion du fumier.

"Nous espérons qu'avec ce cadre, nous pouvons avoir un processus de négociation plus éclairé. Au lieu de simplement dire aux parties prenantes ce qu'elles doivent faire, nous voulons fournir de meilleurs cadres pour que les gens puissent négocier sur ce que ferait l'infrastructure de gestion du fumier, " dit Zavala, qui dirige l'effort avec Rebecca Larson, professeur adjoint d'ingénierie biologique et des systèmes à l'UW-Madison.

Surtout, les chercheurs incluront des mesures quantitatives de la satisfaction des parties prenantes dans leurs modèles pour s'assurer que les opinions de tous les groupes—communautés rurales et urbaines, Les agriculteurs, Les politiciens, régulateurs de l'environnement, et les scientifiques — sont entendus et pris en considération.

"Nous essayons de trouver des solutions justes qui plaisent au plus grand nombre de parties prenantes, avec le constat important que vous pourrez très rarement plaire à tout le monde, " dit Zavala. " Le cadre peut également être utilisé pour informer les parties prenantes sur la façon dont leurs opinions influencent (ou non) la décision finale. C'est une information puissante."

Dans des recherches connexes, Zavala et ses collègues ont récemment terminé un projet sur la gestion des déchets organiques dans le comté de Dane, Wisconsin. Cette équipe comprenait des collaborateurs UW-Madison/UW Extension des départements d'ingénierie des systèmes biologiques, Génie chimique et biologique, La science du sol, et la gestion des ressources en eau. Le financement du projet a été assuré par le comté de Dane. L'analyse de l'équipe du bétail dans la zone d'étude du bassin versant d'Upper Yahara indique un excès allant jusqu'à près du double du phosphore du fumier par rapport à l'absorption par les cultures. Le niveau d'excès indique un besoin de redistribuer le fumier à l'extérieur de la zone d'étude.