Med uppskattningsvis 12 miljoner bröd som säljs i Storbritannien varje dag, bröd förblir en stapelvara i den brittiska kosten. I en banbrytande studie har forskare från University of Sheffield nu beräknat miljöpåverkan från ett bröd och vilken del av dess produktion som bidrar med mest växthusgas.

Gruppen av tvärvetenskapliga forskare från universitetets Grantham Center for Sustainable Futures, analyserade hela processen från odling och skörd av vetet; mala spannmålen; framställning av mjölet; bakning av bröd och tillverkning av slutprodukten, redo att säljas av återförsäljare.

Resultaten, publicerad idag (27 februari 2017) i tidskriften Natur Växter , visa ammoniumnitratgödsel som används i veteodling bidrar med nästan hälften (43 procent) av utsläppen av växthusgaser - vilket förvärrar alla andra processer i försörjningskedjan.

Dr Liam Goucher, N8 Agrifood Research Fellow från University of Sheffield som genomförde studien, sade:"Konsumenter är vanligtvis omedvetna om miljöpåverkan som ingår i de produkter de köper - särskilt när det gäller livsmedel, där huvudproblemen vanligtvis handlar om hälsa eller djurs välbefinnande.

"Det finns kanske medvetenhet om föroreningar orsakade av plastförpackningar, men många människor kommer att bli förvånade över de bredare miljöpåverkan som avslöjas i denna studie.

"Vi fann att det i varje bröd finns en förkroppsligande global uppvärmning till följd av gödselmedel som appliceras på jordbrukarnas åkrar för att öka deras veteskörde. Detta beror på den stora mängd energi som behövs för att göra gödselmedlet och från lustgas som frigörs när den bryts ned i jorden."

Hur man producerar tillräckligt med hälsosam och prisvärd mat för världens växande och mer krävande befolkning, samtidigt som att skydda miljön är en av 2000-talets största utmaningar.

Det uppskattas att upp till 60 procent av jordbruksgrödorna nu odlas med användning av konstgödsel. Även om de dramatiskt kan skryta med tillväxten av växter och grönsaker - vilket hjälper den växande efterfrågan på matavkastning - består gödselmedel av ämnen och kemikalier som metan, koldioxid, ammoniak och kväve. Utsläppen från dessa ämnen i syntetiska gödselmedel bidrar till växthusgaser.

Professor Peter Horton FRS, Chefsforskningsrådgivare till Grantham Center for Sustainable Futures vid University of Sheffield och motsvarande författare till artikeln, sade:"Våra resultat sätter fokus på en viktig del av utmaningen med livsmedelsförsörjning - att lösa de stora konflikterna som är inbäddade i jordbruks- och livsmedelssystemet, vars primära syfte är att tjäna pengar för att inte tillhandahålla hållbar global livsmedelssäkerhet.

"Hög jordbruksproduktivitet - nödvändig för vinst för bönder, jordbruksföretag och livsmedelshandlare, samtidigt som priserna hålls låga för konsumenterna - kräver för närvarande höga nivåer av applicering av relativt billiga gödselmedel."

Han tillade:"Med över 100 miljoner ton gödselmedel som används globalt varje år för att stödja jordbruksproduktion är detta ett enormt problem, men miljöpåverkan är inte kostnadsberäknad inom systemet och därför finns det för närvarande inga verkliga incitament för att minska vårt beroende av gödselmedel.

"Hur man uppnår hållbar global livsmedelssäkerhet är inte bara en teknisk fråga utan en politisk ekonomisk fråga, och kräver tvärvetenskaplig forskning av det slag vi gör här på Sheffield."

Studien möjliggjordes av ett banbrytande samarbete med jordbruks- och livsmedelssektorn utvecklat av Richard Bruce, en medförfattare till tidningen och Business Engagement Lead för Grantham Center for Sustainable Futures vid University of Sheffield.

Data som analyserades i studien bearbetades med hjälp av ett avancerat livscykelanalysverktyg - SCEnAT - utvecklat av professor Lenny Koh, Direktör för Advanced Resource Efficiency Center vid universitetets Management School och medförfattare till uppsatsen.

"Det här verktyget hanterar stora och komplexa datamängder och ger data om miljöpåverkan, inklusive utsläpp av växthusgaser i alla led i försörjningskedjan, " sa professor Koh.

"Verktyget identifierar de processer som ger störst effekt - hotspots.

"Fynden väcker en mycket viktig fråga - vems ansvar är det att få till stånd genomförandet av dessa interventioner:gödseltillverkaren, bonden, återförsäljaren eller konsumenten?

"Det finns ett växande erkännande för en rad industriella processer av begreppet utökat producentansvar - producenten är ansvarig för nedströmspåverkan, utvidgats till idén om delat producent- och konsumentansvar. Konsumenten är nyckeln, oavsett om man övertalas att betala mer för en grönare produkt eller genom att utöva påtryckningar för en förändring i praxis."

Dokumentet lyfter också fram de tillgängliga lösningarna som potentiellt kan minska dessa effekter i framtiden.

Medförfattare professor Duncan Cameron, Meddirektör för P3 Center for Translational Plant and Soil Science förklarar:"Götselmedelsproblemet är lösbart - genom förbättrade agronomiska metoder".

"Dessa utnyttjar det bästa av ekologiskt jordbruk kombinerat med ny teknik för att bättre övervaka näringstillståndet hos jordar och växter och för att återvinna avfall och med löftet om nya vetesorter som kan utnyttja markkväve mer effektivt".