Introduction
Climate change mitigation efforts have mainly focused on carbon
dioxide (CO2) emissions from fossil fuel use and deforestation,
which is sensible since these account for over three quarters of
total current greenhouse gas (GHG) emissions (Edenhofer et al.,
2014, p. 6). However, if the global 2 _C target (UNFCCC, 2010) is
to be met, focusing on fossil fuels and deforestation may
not be enough, because methane (CH4) and nitrous oxide (N2O)
emissions from agriculture may become too large (Hedenus
et al., 2014).
In response to the global 2 _C target, the European Union (EU)
has adopted targets for reducing its total GHG emissions by at least
80%, or possibly up to 95%, by 2050 relative to 1990 levels
(European Commission, 2011). For Sweden, this corresponds to a
total emission allowance per capita of 300–1300 kg CO2-eq per
year (including all sectors, not only agriculture),1 given expected
population change. For agricultural CH4 and N2O emissions, the EU
roadmap allocates about 500 kg CO2-eq per capita per year for the
80% reduction level (European Commission, 2011). This is to be compared
with current food-related emissions, which range from 1.4 to
2.7 metric tons CO2-eq per capita per year in Western Europe (Barker
et al., 2007; Berners-Lee et al., 2012; Pradhan et al., 2013; Risku-
Norja et al., 2009) depending on system boundaries and data
sources. Hence, for the 80% reduction level, the implied necessary
emission reduction for food and agriculture is roughly 65–80%.
Options for reducing CH4 and N2O in food and agriculture
may be grouped into four broad categories: (i) increase in agricultural
productivity and efficiency (e.g. of nitrogen use); (ii) implementation of specific technology options (e.g., low-emitting
manure storage); (iii) change of human diets towards less
emission-intensive food; and (iv) reduction of food waste.
In many regions of the world, there is great scope for increasing
crop and livestock productivity and thereby reducing the amount
of greenhouse gases emitted per unit of meat and dairy produced
(Tilman et al., 2011; Valin et al., 2013; Wirsenius et al., 2010). However,
in Sweden and most of the EU, agricultural productivity is
already relatively high (cf. Grassini et al., 2013) and the remaining
potential is unlikely to contribute substantially to reducing agricultural
emissions. In contrast, specific technology options could offer substantial
reductions, at least for some sources, such as manure management
(Montes et al., 2013). However, many other, potentially significant,
options, such as nitrification inhibitors that reduce N2O emissions
from soils (Akiyama et al., 2010), and fat additives that reduce CH4
from ruminants (Grainger and Beauchemin, 2011), are still only at
the experimental or pilot-scale level, and do not yet have any proven
long-term records of sustained emission reductions. Hence, for
these large sources – N2O from soils and CH4 from ruminants –
specific mitigation technologies offer only relatively limited and
uncertain reduction potentials (Smith et al., 2008).
Diets greatly affect GHG emission levels, since vegetable protein
sources generally give rise to lower emissions than protein sources
of animal origin (Davis et al., 2010). Ruminant meat (beef and mutton)
causes particularly high emissions, far higher than most other
types of food. Consequently, dietary change holds a large theoretical
mitigation potential, which has been shown in several studies
(Berners-Lee et al., 2012; Risku-Norja et al., 2009; Saxe et al., 2012;
Westhoek et al., 2014). However, apart from a few studies (e.g.
Green et al., 2015; Wirsenius et al., 2011), such analyses have largely
been based on purely hypothetical changes in diets, with little
consideration of existing constraints, such as consumer preferences,
which tend to be conservative, at least in the short term.
| Введение
Смягчение последствий изменения климата усилия были в основном сосредоточены на углекислый газ (со2) выбросы от использования ископаемого топлива и вырубка лесов, что является разумным, поскольку последние составляют более трех четвертей от общего объема выбросов парниковых газов (ПГ) (Edenhofer и соавт., 2014, стр. 6). Однако, если в глобальной 2 °C цель (РКИК ООН, 2010) должны быть выполнены, ориентируясь на ископаемого топлива и вырубка лесов может не хватить, потому что метана (СН4) и закиси азота (N2О) выбросы от сельского хозяйства может стать слишком большой (Hedenus и соавт., 2014).
В ответ на глобальный 2 °C цель, Европейский Союз (ЕС) принял целей по сокращению общих выбросов парниковых газов по меньшей мере на 80%, или, возможно, до 95% к 2050 году относительно уровня 1990 года (Европейская комиссия, 2011). Для Швеции, это соответствует общий объем выбросов резерва на душу населения 300-1300 кг со2-экв. в год (включая все отрасли, не только сельского хозяйства),1 учетом ожидаемого изменения населения. Для сельскохозяйственных СН4 и N2o и выбросов, ЕС Дорожная карта выделяет около 500 кг со2-экв. в год на душу населения на 80% снижение уровня (Европейская комиссия, 2011). Это по сравнению с нынешними пищевыми продуктами выбросов, которые варьируются от 1,4 до 2,7 тонн со2-экв. в год на душу населения в Западной Европе (Баркер и соавт., 2007; Бернерс-Ли и соавт., 2012; Прадхан и соавт., 2013; риску-Norja и соавт., 2009) в зависимости от системы границ и источников данных. Таким образом, для 80% уровня снижения подразумеваемой необходимости сокращения выбросов для продовольствия и сельского хозяйства составляет примерно 65-80%.
Варианты сокращения СН4 и N2o в области продовольствия и сельского хозяйства могут быть сгруппированы в четыре широкие категории: (I) повышение продуктивности сельского хозяйства и эффективности (например, азота использования); (II) внедрение конкретных технологий (например, с низким уровнем выбросов хранения навоза); (III) изменение рациона питания в сторону человека с меньшим объемом выбросов пищевых продуктов; и (IV) сокращение пищевых отходов.
Во многих регионах мира имеются большие возможности для увеличения урожая и продуктивности животноводства и тем самым снижая количество парниковых газов, выбрасываемых в единицу мясного и молочного производства (Тильман и соавт., 2011; валин и соавт., 2013; Wirsenius и соавт., 2010). Тем не менее, в Швеции и большинстве стран ЕС, производительность труда в сельском хозяйстве уже относительно высок (см. Грассини с соавт., 2013), а остальные потенциал вряд ли сможет внести существенный вклад в сокращение выбросов.
В отличие от конкретных вариантов технологии может предложить существенное сокращение, по крайней мере, для некоторых источников, таких как навоз и управления (Монтес и соавт., 2013). Однако многие другие, потенциально значимые параметры, такие как ингибиторы нитрификации, которые уменьшают Н2О эмиссии из почв (Акияма и соавт., 2010), и жировые добавки, которые уменьшают ч4 из жвачных (Грейнджер и Beauchemin, 2011), пока только в опытном или опытно-промышленном масштабе на уровне, и пока не имеют доказанной долгосрочной записей устойчивого сокращения выбросов. Следовательно, для этих крупных источников – Н2o из почв и ch4 из жвачных специальные мероприятия технологии обеспечивают лишь относительно ограниченные и неопределенные восстановительные потенциалы (Смит и соавт., 2008).
Диеты очень сильно влияют на выбросы парниковых уровнях, поскольку растительный белок источники обычно приводят к снижению выбросов, чем источникам белка животного происхождения (Дэвис и соавт., 2010). Жвачных животных мясо (говядина и баранина) вызывает особенно высокий уровень, намного выше, чем большинство других видов продуктов питания. Следовательно, изменения рациона питания имеет большой теоретический потенциал смягчения последствий, которые, как было показано в ряде исследований (Бернерс-Ли и соавт., 2012; риску-Norja и соавт., 2009; Сакс и соавт., 2012; Вестхук и соавт., 2014). Однако, только несколько исследований (например, зеленый и соавт., 2015; Wirsenius и соавт., 2011), такой анализ во многом основывается на чисто гипотетических изменений в диеты, с небольшим учетом существующих ограничений, таких как потребительские предпочтения, которые, как правило, консервативны, по крайней мере в краткосрочной перспективе.
|