研究人员绘制了食品生产的环境足迹图

在工业化农业和复杂供应链的时代,我们全球粮食系统的真正环境压力往往是模糊的,难以评估。

“每个人都吃东西,越来越多的人开始关注他们所吃的东西对地球的影响。”加州大学圣巴巴拉分校的海洋生态学家本·哈尔彭说。研究这种对地球的影响被证明是一项艰巨的任务,原因有很多,包括世界各地有很多不同的食物以不同的方式生产,有很多不同的环境压力。

通过根据温室气体排放或水污染等因素对食物进行排名,科学家们在以磅或公斤为单位评估食物对环境的影响方面取得了有益进展。虽然这些评估有助于指导消费者的选择,但哈尔彭解释说,在一个人口迅速增长的世界里,需要对环境足迹进行更全面的检查,即受食品生产各种压力影响的地点以及这种压力的严重性。

“80亿人的个人选择加起来,”他说,“我们需要知道粮食总产量的总体影响,而不仅仅是每磅的影响,特别是在制定粮食政策时。”

为了满足这一需求,哈尔彭和他在加州大学圣巴巴拉分校的国家生态分析与合成中心(NCEAS)的同事们首次绘制了所有食物生产的环境足迹图,包括海洋和陆地。他们的研究发表在《自然可持续发展》杂志上。

不平衡的压力和隐藏的连接

“你知道吗,来自粮食生产的几乎一半的环境压力仅仅来自五个国家?”Halpern说。

作为ncas的执行董事和加州大学布伦环境科学与管理学院的教授,对Halpern来说,了解食品生产的影响以及这些影响的当地背景一直是一个长期的兴趣。通过获取2017年报告的99%的水生和陆地食物总产量所产生的温室气体排放、淡水使用、栖息地干扰和营养物质污染(如化肥径流)的详细数据,并以高分辨率绘制这些影响,研究人员能够更细致地描绘全球粮食生产的压力——投入、过程和产出。

研究结果令人大开眼界。

“粮食生产的累积压力比以前认为的更加集中,绝大多数——92%来自陆地粮食生产的压力——集中在地球表面的10%。”ncas的研究科学家、该论文的合著者梅勒妮·弗雷泽指出。此外,乳制品和牛肉养殖所需的空间约占所有食品生产累计占地面积的四分之一。而这五个国家所承受的与粮食生产相关的环境压力几乎占了全球的一半?印度、中国、美国、巴西和巴基斯坦。

该研究还考察了每种食物的环境效率,类似于大多数其他研究使用的每磅食物的方法,但现在考虑了国家之间的差异,而不是仅仅假设各地都一样。

“生产一种特定类型食物的环境效率在空间上有所不同,因此不同国家对食物效率的排名差异很大,这对指导我们吃什么食物以及来自哪里很重要。”UCSB环境研究助理教授、该研究的合著者哈雷·弗洛利希说。

将生产因素纳入研究团队的考核方法。例如,由于减少温室气体和提高产量的技术,世界第一大大豆生产国美国的大豆生产效率是印度(第五大生产国)的两倍多,这使美国大豆成为更环保的选择。

这项研究还揭示了陆地和海洋之间的联系,当只观察其中一个或另一个时,这些联系被忽略了,这导致了重大的环境压力。猪和鸡有海洋足迹,因为它们的饲料是鲱鱼、凤尾鱼和沙丁鱼等海洋饲料。海水养殖场的情况恰恰相反,以作物为基础的饲料扩大了养鱼场对陆地的环境压力。

对累积压力的评估可以揭示出无法通过单独检查单个压力来预测的结果。例如,虽然养牛需要的牧场面积最多,但养猪带来的累积压力比养牛略大,因为养猪产生了大量污染,用水量也比养牛多。从累积压力来看,排名前五的是猪、牛、水稻、小麦和油料作物。

这组科学家说,为了养活不断增长和日益富裕的全球人口,同时减少环境恶化和加强粮食安全,需要对目前的粮食体系进行重大转变。在某些情况下,农业可能需要提高效率;在其他情况下,消费者可能需要改变他们的食物选择。

“我们需要这些全面的信息来对我们吃什么做出更准确的决定,”Halpern说,他根据这项研究的结果调整了自己的食物选择。

“几年前,我成为了一名鱼食主义者,因为我想减少我所吃的食物对环境的影响。”他说。“但后来我想,我是一名科学家,我真的应该用科学来指导我的饮食决定。这就是我开始这个研究项目的原因。现在我们有了结果,从环境的角度来看,鸡肉实际上比一些海鲜更好。所以我改变了我的饮食,重新开始吃鸡肉,同时减少了一些高压海产品,如海底拖网捕捞的鳕鱼和黑线鳕。我其实是在收回我说的话。”

来源:https://www.ucsb.edu/

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