Att minska köttkonsumtionen och använda mer effektiva jordbruksmetoder globalt är avgörande för att förhindra oåterkalleliga skador på miljön, säger en ny studie.

Forskningen, från University of Minnesota, fann också att framtida ökningar av jordbrukets hållbarhet sannolikt kommer att drivas av kostomläggningar och ökad effektivitet, snarare än förändringar mellan livsmedelsproduktionssystem.

Forskare undersökte mer än 740 produktionssystem för mer än 90 olika typer av livsmedel, att förstå sambanden mellan dieter, jordbruksproduktionsmetoder och miljöförstöring. Deras resultat publiceras idag i tidskriften Miljöforskningsbrev .

Huvudförfattaren Dr Michael Clark sa:"Om vi ​​vill minska miljöpåverkan från jordbruket, men ändå tillhandahålla en säker livsmedelsförsörjning för en växande global befolkning, det är viktigt att förstå hur dessa saker är kopplade."

Använda livscykelbedömningar - som detaljerar indata, produktion och miljöpåverkan från ett livsmedelsproduktionssystem - forskarna analyserade de jämförande miljöeffekterna av olika livsmedelsproduktionssystem (t.ex. konventionellt kontra ekologiskt; spannmålsutfodrat versus gräsmatat nötkött; trålfiske kontra icke-trålfiske; och växthusodlat kontra öppet fiske -fältprodukter), olika insatseffektiviteter inom jordbruket (som foder och gödningsmedel), och olika livsmedel.

De effekter de studerade omfattade nivåer av markanvändning, växthusgasutsläpp (GHG), energianvändning av fossila bränslen, eutrofiering (näringsavrinning) och försurningspotential.

Dr Clark sa:"Även om hög jordbrukseffektivitet konsekvent korrelerade med lägre miljöpåverkan, den detaljerade bilden vi hittade var extremt blandad. Medan organiska system använde mindre energi, de hade högre markanvändning, erbjöd inte fördelar i växthusgaser, och tenderade att ha högre eutrofierings- och försurningspotential per producerad enhet livsmedel. Gräsmatat nötkött, under tiden, tenderade att kräva mer mark och släppa ut mer växthusgaser än spannmålsmatat nötkött."

Dock, författarna noterar att dessa fynd inte innebär att konventionella metoder är hållbara. Istället, de föreslår att man kombinerar fördelarna med olika produktionssystem, till exempel organiskt minskat beroende av kemikalier med de höga utbyten av konventionella system, skulle resultera i ett mer hållbart jordbrukssystem.

Dr Clark sa:"Intressant nog, vi fann också att en övergång från kött från idisslare som nötkött - som har tre till tio gånger större effekter än andra djurbaserade livsmedel - mot näringsmässigt liknande livsmedel som fläsk, fjäderfä eller fisk skulle ha betydande fördelar, både för miljön och för människors hälsa.

"Större kostomläggningar, såsom en global antagande av lågkött- eller vegetarisk kost, skulle erbjuda ännu större fördelar för miljömässig hållbarhet och människors hälsa."

Medförfattaren professor David Tilman sa:"Det är viktigt att vi vidtar åtgärder genom politik och utbildning för att öka allmänhetens antagande av hälsosam mat med låg effekt, samt antagandet av låg effekt, högeffektiva jordbruksproduktionssystem.

"En brist på åtgärder skulle resultera i massiva ökningar av jordbrukets miljöpåverkan inklusive röjning av 200 till 1000 miljoner hektar mark för jordbruksbruk, en ungefär trefaldig ökning av användningen av gödningsmedel och bekämpningsmedel, en 80-procentig ökning av jordbrukets växthusgasutsläpp och en snabb ökning av förekomsten av kostrelaterade sjukdomar som fetma och diabetes.

Professor Tilman tillade:"De steg vi har beskrivit, om det antas individuellt, ger stora miljövinster. Samtidigt antagande av dessa och andra lösningar, dock, skulle kunna förhindra en eventuell ökning av jordbrukets miljöpåverkan. Vi måste göra seriösa val, innan jordbruksaktiviteter orsakar betydande, och potentiellt oåterkallelig, miljöförstöring."