A biotermék valóban jobb-e a környezetre, mint a hagyományos mezőgazdaság?

Ez a blogbejegyzés a következő bejegyzéseinkben tárgyalt adatokra és kutatásokra támaszkodik Terméshozam, Földhasználat, és Műtrágyák és növényvédő szerek.

Ezt a bejegyzést először 2017. október 19-én tették közzé, és 2017. december 19-én meghosszabbították.

Mivel a teljes globális népesség továbbra is növekszik, és a gazdasági növekedés az erőforrás-igényesebb étrend felé történő áttérést hajtja végre, a fogyasztók egyre nagyobb száma foglalkozik azzal, hogy miként lehet csökkenteni az étrendi választás környezeti hatásait. A fogyasztók gyakran úgy tekintenek a biotáplálékra, mint hatékony módjuk hatásuk csökkentésére: a felmérésekből kiderül, hogy földrajzi elhelyezkedéstől függetlenül az ökológiai élelmiszerek vásárlásának elsődleges motivációja az egészség és a környezeti problémák. 2 Ezenkívül a fogyasztók gyakran hajlandók többet fizetni az ökológiai termékekért - egyes tanulmányok szerint a fizetési hajlandóság akár 100% -kal meghaladja a szokásos árakat. 3 De ez bölcs döntés? Az, hogy organikusan folyik-e, a legjobb módszer az étrendünk környezeti hatásainak csökkentésére?

Mielőtt feltárnánk a biogazdálkodás és a hagyományos mezőgazdaság relatív hatásait, érdemes tisztázni definícióikat. Az ökológiai mezőgazdaság a növények vagy az állattenyésztés szintetikus alapanyagok felhasználása nélkül értendő, ideértve a szintetikus műtrágyákat, növényvédő szereket, növényi növekedést szabályozó anyagokat, nanoanyagokat és géntechnológiával módosított szervezeteket (GMO-kat). 4 Megjegyzendő, hogy a szerves anyag nem igényli „vegyszermentes” vagy „peszticidmentes” anyagot; a vegyi anyagokat gyakran használják az ökológiai gazdálkodásban, azonban ezeket nem lehet szintetikusan előállítani, kivéve néhányat, amelyet a Nemzeti Szerves Szabványügyi Testület hagyott jóvá. 5 A hagyományos (néha „ipari”) gazdálkodás tehát minden olyan mezőgazdasági rendszer, amely a fenti szintetikus alapanyagok közül egyet vagy többet használ.

A hagyományos és organikus rendszerekben alkalmazott gyom- és kártevőirtásra alkalmazott módszerek szintén hatással lehetnek az ültetési és a talajművelési technikák választására. A hagyományos gazdálkodás gyakran szintetikus herbicideket alkalmaz a gyomok irtására; ez a megközelítés jellemzően elősegíti az alacsony vagy a talaj nélküli gazdálkodási technikákat. 6 Mivel a herbicid alkalmazásokat nem lehet széles körben alkalmazni az ökológiai gazdálkodásban (néhány elfogadott kivételtől eltekintve), a talajművelés nélküli gazdálkodás lehetőségei korlátozottabbak lehetnek, és nagyobb hangsúlyt fektetnek olyan megközelítésekre, mint a mechanikus kontroll és/vagy a talajtakarás.

A szántóföldi gazdálkodásban (amely a növények termelését érinti) a tápanyagok szerves anyagok formájában adhatók a talajhoz, például zöld komposzt, állati trágya (az emberi szennyvíziszap általában tilos) vagy csontliszt. Az állatállomány esetében az ökológiai módszerek azt jelentik, hogy az állatokat ökológiailag tanúsított takarmánnyal kell etetni (vagy a szárazföldön kell legelni, szintetikus vegyi anyagok nélkül), és az antibiotikumok nem használhatók egész életük során (kivéve olyan vészhelyzeteket, mint a betegség vagy a fertőzés kitörése). A hagyományos állattenyésztésben nincsenek korlátozások a takarmánytanúsításra, és gyakran antibiotikumokat vagy növekedési hormonokat használnak. Az ökológiai tanúsításra vonatkozó állatjóléti előírások országonként változhatnak, azonban sokak számára az állatállományt a szabadba való belépés mellett kell nevelni (azaz ketrecben tartott tyúkok nem megengedettek). A hagyományos állattenyésztés számos termelési módot ölel fel: „szabad tartású” vagy „ketrecben elhelyezett” körülmények között is előállíthatók. Ezeket általában figyelemmel kísérik és a termék csomagolásán ilyenként címkézik.

Ebben a bejegyzésben bemutatjuk azokat az empirikus bizonyítékokat, amelyek összehasonlítják az ökológiai és a hagyományos mezőgazdaságot a környezeti hatás szempontjából. Annak ellenére, hogy a közvélemény erősen érzékeli az ökológiai mezőgazdaság jobb környezeti eredményeket, megmutatjuk, hogy a hagyományos mezőgazdaság gyakran jobban teljesít a környezeti intézkedések terén, beleértve a földhasználatot, az üvegházhatást okozó gázok kibocsátását és a víztestek szennyezését. Vannak azonban olyan összefüggések, ahol az ökológiai mezőgazdaság megfelelőnek tekinthető.

Szerves kontra hagyományos: milyen relatív hatások vannak?

Amikor a biogazdálkodás és a hagyományos mezőgazdaság relatív hatásainak összehasonlítását kívánjuk megadni, gyakran félrevezető és félrevezető lehet egyetlen összehasonlító tanulmány eredményeire támaszkodni: mindig lesznek egyetlen, lokalizált példák, ahol a hagyományos gazdaság környezeti hatásai alacsonyabbak, mint egy közeli ökológiai gazdaságé, és fordítva. 7 Az összehasonlítás átfogó és átfogó áttekintése érdekében Clark és Tilman (2017) metaanalízist tett közzé a bio-konvencionális összehasonlítások eredményeinek metaanalíziséről 742 mezőgazdasági rendszerben, 90 egyedi élelmiszer felett. 8.

Elemzésük áttekintette az élelmiszertípusok - gabonafélék, hüvelyesek és olajnövények, gyümölcsök, zöldségek, tejtermékek és tojás, valamint hús - relatív hatásait, valamint számos környezeti hatáskategóriát - üvegházhatásúgáz-kibocsátás, földhasználat, savanyítási potenciál, eutrofizációs potenciál és az energiafelhasználás. Az „eutrofizáció” a felszíni vizek túlzott dúsítását vagy tápanyagokkal, például nitrogénnel és foszforral történő szennyezését jelenti. Bár az eutrofizáció természetesen előfordulhat is, a mezőgazdasági területekből származó műtrágya és trágya elfolyása a tápanyagok domináns forrása. 9 Az élelmiszertípusok és a környezeti hatások ilyen bontása fontos: nincs ok arra utalni, hogy a gabonatermesztés optimális mezőgazdasági rendszere megegyezzen a gyümölcsökével; és gyakran vannak kompromisszumok a környezeti hatások tekintetében - az egyik rendszer jobbnak bizonyulhat az üvegházhatásúgáz-kibocsátás szempontjából, de magasabb a földhasználatban, például.

Az élelmiszer-rendszerek sok fázisból állnak - kezdve a gazdaság előtti tevékenységektől, a növénytermesztéstől, az állattakarmány-előállításon és a betakarításon át a szállításig, az elosztásig és a főzésig. A termelés különféle szakaszainak teljes és következetes elszámolásához az életciklus-elemzésnek (LCA) nevezett folyamatot alkalmazzák. Az LCA-k megpróbálják számszerűsíteni az együttes hatásokat a termelés több szakaszában, figyelembe véve a teljes folyamat összes inputját és outputját. A termékek közötti LCA-k összehasonlításának kulcsa annak biztosítása, hogy az ellátási lánc azonos számú szakasza szerepeljen minden elemzésben. Ehhez a metaanalízishez Clark & Tilman (2017) 164 LCA-t hasonlított össze, amelyek elszámolják az előzetes és a gazdaság előtti inputokat (egészen addig, amíg az élelmiszer elhagyja a gazdaságot).

Clark & Tilman tanulmányának összesített eredményeit az alábbi ábra mutatja. Ez az összehasonlítás a biogazdálkodás és a hagyományos mezőgazdaság relatív hatásarányát méri, ahol az 1,0 érték azt jelenti, hogy mindkét rendszer hatása azonos; az 1,0-nél nagyobb értékek azt jelentik, hogy a szerves rendszerek hatása magasabb (rosszabb) (például egy 2,0-es érték azt jelentené, hogy a szerves hatások kétszer olyan magasak, mint a hagyományos); és az 1,0-nél kisebb értékek a hagyományos rendszereknél rosszabbak (0,5-es érték azt jelenti, hogy a hagyományos hatások kétszer olyan magasak). Ezeket a relatív hatásokat élelmiszertípusonként mértük a környezeti hatások tartományában, a bemutatott átlagokkal és a szokásos hibatartományokkal.

Nagy különbségeket tapasztalunk a környezeti kategóriák és az élelmiszer-típusok közötti hatásmintákban. Egyes hatások esetében az egyik rendszer következetesen jobb, mint az alternatív; míg mások esetében az eredmények vegyesek a termés típusától és a helyi mezőgazdasági körülményektől függően. A legegyértelműbb eredmények a föld- és energiafelhasználás. A szerves rendszerek a földhasználat szempontjából következetesen rosszabbul teljesítenek, az élelmiszer típusától függetlenül. Amint részletesen feltárjuk a mezőgazdaság hozama és földhasználata című bejegyzésünkben, a világ különösen az elmúlt fél évszázadban nagy termelékenység- és hozamnövekedést ért el, főként az olyan inputok rendelkezésre állásának és intenzitásának eredményeként, mint pl. műtrágya és növényvédő szerek. Ennek eredményeként a hagyományos rendszerek többsége lényegesen magasabb hozamot ér el, mint a szerves rendszereké. Ezért azonos mennyiségű élelmiszer előállításához az ökológiai rendszerek nagyobb földterületet igényelnek.

Ez fordított eredményt eredményez az energiafelhasználás szempontjából. A vegyi alapanyagok, például műtrágyák és növényvédő szerek ipari előállítása energiaigényes folyamat. A szintetikus vegyi anyagok hiánya a szerves rendszerekben ezért azt jelenti, hogy ezek energiafelhasználása döntően alacsonyabb, mint az intenzív hagyományos mezőgazdaságban. Ez alól az eredmény alól a zöldségek jelentenek kivételt, amelyeknél az energiafelhasználás a szerves rendszerekben általában nagyobb. Ennek a további energiafelhasználásnak egy részét a gyom- és kártevőirtás alternatív módszereinek használata magyarázza az ökológiai zöldségtermesztésben; a szintetikus növényvédő szerek alkalmazásának alternatívájaként széles körben alkalmazott technika a „propán-üzemű lánggyomirtás” alkalmazása. 10 A propángyártás folyamata és az alkalmazásához használt gépek növelhetik az energiaköltségeket - különösen a zöldségfélék esetében.

A savanyítási és eutrofizálódási potenciál vegyesebb, de általában nagyobb a szerves rendszerekben; Az összes élelmiszertípus átlagos értéke magasabb a biotermékeknél, bár valószínűleg vannak kivételek bizonyos összefüggésekben. Miért rosszabbak a szerves rendszerek ezekben az intézkedésekben? A tápanyagok ellátása a hagyományos és szerves rendszerekben nagyon eltérő; a hagyományos mezőgazdaságban a nitrogénellátás szintetikus műtrágyák alkalmazásával történik, míg az ökológiai gazdaságok nitrogénjét trágya kijuttatásával szerzik be. A tápanyagok felszabadulásának ütemezése ezekben a rendszerekben eltérő: a műtrágyák tápanyagokat bocsátanak ki a növények igényeire reagálva, vagyis nitrogén szabadul fel, ha a növények igénylik, míg a trágyából felszabaduló nitrogén inkább a környezeti feltételektől függ, mint például az időjárási viszonyok, a talaj nedvessége és hőfok.

A trágyából származó tápanyagok felszabadulása ezért nem mindig felel meg a terményigényeknek - a felszabaduló, de a növények által fel nem vett tápanyagok feleslegessé válhatnak a termőföldről olyan vízi utakba, mint a folyók és tavak. Ennek következtében az ökoszisztémák tápanyagokkal történő szennyezése az ökológiai gazdaságokból gyakran magasabb, mint a hagyományos gazdaságoké, ami magasabb eutrofizációs és savasodási potenciálhoz vezet.

Az üvegházhatásúgáz-kibocsátás tekintetében az összes élelmiszer-típus esetében nincs egyértelmű nyertes. Az eredmények az élelmiszer típusától függően erősen változnak, bár a legtöbb közel egy arányhoz vezet (ahol a rendszerek közötti különbségek viszonylag kicsiek). Átlagos értékek alapján arra a következtetésre juthatunk, hogy az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának csökkentése érdekében szerves hüvelyeseket és gyümölcsöket, valamint hagyományos gabonaféléket, zöldségeket és állati termékeket kell vásárolnunk. Általában a szerves és a hagyományos rendszerek üvegházhatásúgáz-kibocsátási forrásai általában kiiktatják egymást. A hagyományos rendszerek szintetikus műtrágya előállítása és kijuttatása révén üvegházhatású gázokat termelnek, amelyet nagyrészt kiegyenlít a trágya kijuttatásából származó magasabb dinitrogén-oxid (erős üvegházhatású gáz) kibocsátás. 11.

Kell-e egyformán kezelni a környezeti hatásokat?

A biogazdálkodás bizonyos környezeti hatásoknál jobban bizonyul, másoknál a hagyományos mezőgazdaság. Ezek a kompromisszumok megnehezítik annak eldöntését, hogy melyiket válasszuk. De vajon minden környezeti hatást egyformán kell-e mérlegelnünk? Kell-e egyeseknek nagyobb jelentőségük, mint másoknak?

Ezen kompromisszumok értékeléséhez meg kell fontolnunk egy kulcsfontosságú kérdést: mennyire fontos a mezőgazdaság hozzájárulása az üvegházhatást okozó gázok globális kibocsátásához, a földhasználathoz, a savasodáshoz és az eutrofizációhoz, valamint az energiafelhasználáshoz? A mezőgazdaság szerepét a földhasználatban, az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásában és az energiafelhasználásban az alábbi három ábra foglalja össze:

Az első ábra azt mutatja, hogy a mezőgazdaság, az erdőgazdálkodás és az egyéb földhasználat (AFOLU) a meghatározó földhasználó, amely a világ lakható földjének felét elfogyasztja;
A második ábra azt mutatja, hogy az üvegházhatást okozó gázok kibocsátásának körülbelül egynegyedét teszi ki;
A harmadik ábra azt mutatja, hogy csak az energiafelhasználás két százalékát teszi ki;
Az AFOLU hozzájárulása a savasodáshoz és az eutrofizációhoz nehezebben számszerűsíthető, azonban széles körben a vízi ökoszisztémák tápanyagbevitelének domináns forrásának tekintik.

Ezért arra a következtetésre juthatunk, hogy az energiafelhasználás - az egyetlen kategória, amelyben a biogazdálkodás egyértelmű előnnyel jár - viszonylag kevésbé fontos, mint más hatások.