Авторите нямат конкуриращи се интереси, които да декларират.

товароносимост

Дизайнът на американския модел Foodprint се ръководи от CP.

Предложения за дизайн на модели са направени от AD, TG и JP.

Основната отговорност за събирането на данни за параметризиране на модела е родена от AD и JP.

Дизайнът на сценариите се ръководи от CP с принос от GF и JW, които са работили с CP върху по-ранна версия на модела, и от TG, които са работили по свързан анализ на изискванията за фураж за добитъка.

Написването на ръкописа и изготвянето на таблици и фигури е ръководено от CP.

Всички съавтори (AD, GF, TG, JP и JW) четат и коментират ръкописа, като правят предложения как да се уплътни разказът, да се изясни писането, да се направи анализ на анализа и да се интерпретират констатациите.

Кристиан Дж. Питърс, Джейми Пикарди, Амелия Ф. Дарузет-Нарди, Дженифър Л. Уилкинс, Тимъти С. Грифин, Гари В. Фик, Ан Р. Капускински, Ернесто Мендес; Капацитет на земеделска земя в САЩ: Десет сценария за диета. Elementa: Наука за антропоцена 1 януари 2016 г .; 4 000116. doi: https://doi.org/10.12952/journal.elementa.000116

Изтеглете файла с цитат:

Резюме

1. Въведение

1.1 Връзки между диетата и устойчивостта

Един от най-объркващите въпроси в науката за устойчивост е: „Какво трябва да ядем?“ В литературата за храните и селското стопанство е представен сериозен случай, че промяната в диетата е от съществено значение за посрещане на бъдещите човешки нужди от храна (McMichael et al., 2007; Pelletier and Tyedmers, 2010; Godfray et al., 2010; Foley et al., 2011; Smith et al., 2013). Под „диетична промяна“ тези автори се позовават на хранителни режими, които стабилизират или намаляват животновъдството, поддържат въздействията върху хранителната система върху околната среда в границите на екосистемата и по-справедливо разпределят храната, за да отговорят на глобалните хранителни цели.

Този ред на мисли не е нов. Уравнението I = PAT, замислено през 70-те години на миналия век, предполага, че въздействието върху околната среда е функция на населението, благосъстоянието и технологиите (Parris and Kates, 2003). Призивите за разглеждане на въздействието върху околната среда на консумацията на храна чрез промени в диетата бяха отправени преди десетилетия както в популярната (Lappé, 1971), така и в академичната литература (Gussow and Clancy, 1986). Въпреки това, през по-голямата част от 20-ти век преобладаващата парадигма на селскостопанската наука се фокусира върху увеличаване на добива и ефективността на производството, разширявайки се през 80-те и 90-те години, за да включи екологичните въздействия на земеделието, но не се фокусира върху хранителните системи (Welch и Graham, 1999). По същия начин хранителните науки и хранителните съвети през по-голямата част от миналия век се ръководят почти изключително от доказателства за връзките между хранителните вещества, храните, диетите и човешкото здраве (King, 2007). Ако стратегиите за устойчивост трябва да са насочени както към консумацията на храни, така и към производството, тогава са необходими анализи, които свързват селското стопанство и храненето.

1.2 Земята като основен ресурс

Хранителната система оказва широк спектър от екологични въздействия. Загубата на биологично разнообразие, климатичните емисии, нарушаването на хранителния цикъл и конкуренцията за земя, вода и енергия са посочени като причини за ограничаване на въздействието върху околната среда на земеделието (Godfray et al., 2010; Foley et al., 2011). Сред тези въздействия използването на земята е от основно значение. Пощаждането на земята от преобразуване в земеделие може да бъде важно за опазването на биологичното разнообразие (Balmford et al., 2005; Lambin and Meyfroidt, 2011). В допълнение, както беше подчертано в дебатите за достойнствата на биогоривата, превръщането на местни пасища или гори в земеделие причинява въглеродни емисии (Fargione et al., 2008; Searchinger et al., 2008). И двата въпроса дават убедителни аргументи срещу разширяването на обработваемата земя. И все пак селскостопанските добиви не са на път да отговорят на прогнозираното нарастване на търсенето на храни в световен мащаб (Ray et al., 2013). Потенциалното (и вероятно) повишено търсене на биоенергия или поглъщане на въглерод допълнително обърква въпроса за преобразуването на земята (Smith et al., 2013). Като се имат предвид всички предизвикателства, разбирането на въздействието на хранителните режими върху използването на земята е изключително важно.

1.3 Оценка на въздействието на диетата върху земеползването и хранителните запаси

Различни подходи, всеки със свои собствени ограничения, са приложени, за да се определи как диетичният избор влияе върху използването на земята. Нито един метод не е окончателен. Икономическите модели прогнозират бъдещите търсения за хранителни стоки и отчитат конкурентните сектори (van Tongeren et al. 2001), но може да не уловят адекватно страничните ограничения (Heistermann et al., 2006). Оценките на жизнения цикъл могат да разпределят въздействието върху околната среда на отделните храни, но подходът е изправен пред методологични предизвикателства и ограничения на данните при моделирането на пълноценни диети (Heller et al., 2013). Съществуват разнообразни биофизични подходи за оценка на потребностите от земя в моделите на консумация на храни (вж. Например Gerbens-Leenes et al., 2002; Peters et al., 2007; Wirsenius et al., 2010), но тази област е достатъчно млад, че сравнението на достойнствата на всеки подход все още не е оценено. Hoekstra и Wiedmann (2014) твърдят, че „кръстосаното наторяване“ сред различните подходи за отпечатъка върху околната среда в крайна сметка ще доведе до по-последователни рамки. С други думи, смесването на най-добрите части от всеки подход ще се случи с течение на времето. Междувременно може би е най-добре да се съсредоточим върху наученото от опитите да се разбере връзката между диетата и земеползването.

Два ключови урока са извлечени от литературата. Първо, животинските продукти допринасят главно за изискванията за земя, свързани със западните диети (van Dooren et al., 2014). Gerbens-Leenes et al. (2002) разработи един от първите подходи за оценка на въздействието на диетата върху земята и сравни изискванията за земя, отговарящи на настоящите модели на потребление в 14 европейски страни и САЩ (Gerbens-Leenes и Nonhebel, 2003). Във всички случаи месото, млечните продукти и мазнините представляват по-голямата част от изискванията за земя. Подобни модели са наблюдавани от последващи проучвания на Швеция (Geeraert, 2013) и Германия (Meier и Christen, 2013). Докато проучванията на Китай (Li et al., 2013) и Филипините (Kastner and Nonhebel, 2010) предполагат, че месото, млечните и растителните масла изискват много по-малък дял от земеделските земи, тези модели вероятно ще се променят с течение на времето. Емпиричните данни показват, че потреблението на месо и млечни продукти се увеличава с увеличаване на дохода на глава от населението на страната (Cranfield et al., 1998; Regmi et al., 2001) и че моделите на потребление в страните със средни доходи се сближават с тези с по-високи доходи страни (Regmi et al., 2008).

Вторият урок е предпазлив. Докато животновъдството е най-големият потребител на земя на Земята, трябва да се избягва опростеното мислене за диетичните промени (Herrero и Thornton, 2013). Прегледите на оценките на жизнения цикъл на животинските системи и протеиновите продукти категорично показват, че използването на земя за единица протеин обикновено е по-ниско при растителните, отколкото при животинските източници (de Vries and de Boer, 2010; Nijdam et al., 2012). Те обаче демонстрират и широка гама сред отделните животински продукти и сред различните системи, произвеждащи един и същ животински продукт. В допълнение към тази променливост в площта на изискваната земя се различава и качеството на необходимата земя. Моделиращите проучвания показват, че най-голямата част от нуждите от земя за преживни животни са от фуражи и пасища (Wirsenius et al., 2010; Peters et al., 2014), които често се отглеждат на необработваема земя. По този начин намаляването на най-интензивните за земята продукти в храната не означава непременно освобождаване на земя за обработка. И накрая, потребностите от земя за отглеждане на животни не винаги следват линейни модели и могат да се променят бързо, когато доставките на остатъчен фураж (Keyzer et al., 2005) или странични продукти от маслодайни семена (Elferink et al., 2008) са изчерпани. Що се отнася до тълкуването на въздействието на промените в диетата върху земята, е необходимо повишено внимание.