粮食生产产生超过三分之一的人为温室气体的排放

为世界日益增长的人口是生产足够的食物一个紧迫的全球挑战。复杂,气候变化是地球变暖使农业在许多地方变得更加困难。

气候变化,粮食生产是一个很大的因素是至关重要的能够准确测出食物部门的温室气体排放。在一个新的研究,我们表明,食物系统产生全球人造温室气体排放总量的35%左右。

打破这个份额,生产动物性食品,肉类,家禽和奶制品,包括种植庄稼和牧场放牧牲畜的饲料,造成57%的排放有关的食物系统。提高植物性食物供人类消费的贡献29%。其他14%的农业排放来自产品不用作食品或饲料,如棉花和橡胶。

我们是大气科学家研究的影响农业和其他的人类活动地球上的气候。众所周知,生产动物性食物比植物性食物产生的温室气体,这就是为什么转向植物性饮食被认为是一个选择抑制温室气体排放和气候变化。

但量化这种转变的潜在影响,我们需要更好的工具来估计排放株和动物性食品,更多细节关于排放计算和覆盖所有食品相关部门,如土地利用变化和行为超出了农场大门。

当前的方法依赖于稀疏数据和简化表示许多关键因素,如农田排放管理。他们不治疗不同类别一致或计算排放生产许多特定的商品。

填补这些空白,我们开发了一个全面的框架,结合建模和各种数据库。它使我们能够估计平均每年全球排放的温室气体二氧化碳,甲烷和一氧化二氮的生产和消费的植物和人类动物性食物。目前,我们的研究涵盖了2007 - 2013年。这是它提供了一些见解,使用数据代表平均的年。

从粮食生产温室气体

我们考虑四大行业排放的工厂——和动物性食品生产。总的来说,我们计算出的食物系统产生排放相当于大约173亿吨(17.318 teragrams)每年的二氧化碳。

土地利用变化为农场和牧场,砍伐森林,从而降低碳储存在树木和土壤,占粮食总产量的29%温室气体的排放。另外38%来自农田管理活动,如耕作领域,从而降低土壤碳储存和处理作物氮肥。农民也消耗大量的化石燃料来运行他们的拖拉机和收割机。

饲养牲畜从粮食生产产生了21%的温室气体排放。它包括通过食草动物甲烷排放,以及甲烷和一氧化二氮释放牲畜粪便。剩余的11%来自农场大门之外发生的活动,如采矿、制造和运输化肥和杀虫剂,以及能源在食品加工中使用。

哪些食物产生最大的温室气体排放?

我们的框架可以比较不同食品和食品生产区域如何影响地球的气候。

在动物性食物中,牛肉是气候变化的最大因素。它产生的食物总排放量的25%,紧随其后的是牛奶(8%)和猪肉(7%)。

大米是最大的贡献者在植物性食物中,生产总量的12%从食品行业温室气体排放,其次是小麦(5%)和蔗糖(2%)。大米脱颖而出,因为它可以生长在水里,那么多的农民们杀死杂草,洪水创造理想条件对某些细菌,释放出甲烷。

这有助于解释为什么南亚和东南亚food-production-related排放量最大的地区,生产全球总数的23%。这个地区是唯一的地方植物排放比动物性排放。南美洲的第二大排放国20%,最大的排放从动物性食品,反映牧场的统治地位。

在各个国家中,中国、印度和印尼植物性食品生产排放的最高,分别为7%,4%,和2%的全球食品相关温室气体排放。领先的国家排放的生产动物性食物是中国(8%)、巴西(6%)、美国(5%)和印度(4%)。

粮食生产是如何影响土地使用吗

我们的框架还表明,提高动物性食物消费六倍的土地生产的植物性食物。

在世界范围内,我们估计,人类使用1800万平方英里(46亿公顷)的土地生产食物——地球陆地总面积的31%左右,不包括地区被冰雪覆盖。,30%的农田和70%是各种类型的牧场。

查看如何管理这些领域,我们估计总耕地的13%被用于生产的植物性食物。另外的77%被用于生产动物性食物,包括农田种植动物饲料和牧场。剩下的10%被用于提高其他产品,如棉花、橡胶、烟草。

我们的研究使用一致的框架来提供一个完整的估计的温室气体排放的粮食生产和消费,涵盖所有食品相关行业,在地方、国家、区域和全球尺度上。它可以帮助决策者识别植物,动物性食品,对气候变化影响最大的股票,和higest-emitting分部在不同的位置。

基于这些结果,政府、研究者和个人可以采取措施来减少排放等高排放食品大宗商品在不同的地方。作为联合国领导人已经表示,使粮食生产更气候友好型是至关重要的减少饥饿在一个变暖的世界。

小明许大气科学博士后研究助理,伊利诺伊大学香槟分校和Atul耆那教徒的大气科学教授伊利诺伊大学香槟分校

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