Ett jordbruk som verkar vara mer miljövänligt men som använder mer mark kan faktiskt ha högre miljökostnader per matenhet än ett jordbruk med hög avkastning som använder mindre mark, en ny studie har funnit.

Det finns allt fler bevis för att det bästa sättet att möta den ökande efterfrågan på mat samtidigt som man bevarar den biologiska mångfalden är att vrida ut så mycket mat som möjligt på ett hållbart sätt från den mark vi odlar, så att mer naturliga livsmiljöer kan "skonas från plogen".

Dock, detta involverar intensiva jordbrukstekniker som anses skapa oproportionerliga nivåer av föroreningar, vattenbrist och jorderosion. Nu, en studie publicerad i dag i tidskriften Naturens hållbarhet visar att detta inte nödvändigtvis är fallet.

Forskare har satt ihop åtgärder för några av de stora "externaliteterna - som utsläpp av växthusgaser, gödselmedel och vattenanvändning – genererad av jordbrukssystem med hög och låg avkastning, och jämförde miljökostnaderna för att producera en given mängd mat på olika sätt.

Tidigare forskning jämförde dessa kostnader per landområde. Eftersom högavkastande jordbruk behöver mindre mark för att producera samma mängd mat, studiens författare säger att detta tillvägagångssätt överskattar dess miljöpåverkan.

Deras resultat från fyra stora jordbrukssektorer tyder på att, tvärtemot mångas uppfattningar, Ett mer intensivt jordbruk som använder mindre mark kan också producera färre föroreningar, orsaka mindre jordförlust och förbrukar mindre vatten.

Dock, teamet bakom studien, ledd av forskare från University of Cambridge, varning för att om högre avkastning helt enkelt används för att öka vinsten eller sänka priserna, de kommer bara att påskynda den utrotningskris som vi redan ser.

"Jordbruket är den viktigaste orsaken till förlust av biologisk mångfald på planeten, " sade studiens huvudförfattare Andrew Balmford, Professor i naturvårdsvetenskap från Cambridges zoologiska institution. "Livsmiljöer fortsätter att röjas för att ge plats åt jordbruksmark, lämnar allt mindre utrymme för vilda djur."

"Våra resultat tyder på att högavkastande jordbruk skulle kunna utnyttjas för att möta den växande efterfrågan på mat utan att förstöra mer av naturen. om vi ska förhindra massutrotning är det viktigt att ett markeffektivt jordbruk kopplas till att mer vildmark besparas från plogen."

Cambridge-forskarna genomförde studien med ett forskarlag från 17 organisationer över hela Storbritannien och runt om i världen, inklusive kollegor från Polen, Brasilien, Australien, Mexiko och Colombia.

Studien analyserade information från hundratals undersökningar av fyra stora livsmedelssektorer, står för stora andelar av den globala produktionen för varje produkt:asiatiskt paddyris (90 %), Europeiskt vete (33%), latinamerikanskt nötkött (23%), och europeiska mejeriprodukter (53 %).

Exempel på högavkastningsstrategier inkluderar förbättrade betessystem och boskapsraser i nötköttsproduktion, användning av konstgödsel på grödor, och att hålla mjölkkor inomhus längre.

Forskarna fann att data var begränsade, och säger att mer forskning behövs omgående om miljökostnaderna för olika jordbrukssystem. Ändå, resultat tyder på att många högavkastande system är mindre ekologiskt skadliga och, avgörande, använda mycket mindre mark.

Till exempel, i fältförsök, oorganiskt kväve ökade avkastningen med liten eller ingen "straff" för växthusgaser och lägre vattenanvändning per ton ris. Per ton nötkött, teamet fann att utsläppen av växthusgaser kan halveras i vissa system där avkastningen höjs genom att lägga till träd för att ge skugga och foder åt nötkreatur.

Studien tittade bara på ekologiskt jordbruk i den europeiska mejerisektorn, men fann att - för samma mängd mjölk - orsakade organiska system minst en tredjedel mer jordförlust, och ta upp dubbelt så mycket mark, som konventionell mjölkproduktion.

Medförfattare professor Phil Garnsworthy från University of Nottingham, som ledde mejeriteamet, sade:"I alla mejerisystem finner vi att högre mjölkavkastning per enhet mark i allmänhet leder till större biologisk och ekonomisk effektivitet i produktionen. Mjölkbönder bör välkomna nyheten att effektivare system har lägre miljöpåverkan."

Bevarandeexpert och medförfattare Dr. David Edwards, från University of Sheffield, sa:"Ekologiska system anses ofta vara mycket mer miljövänliga än konventionellt jordbruk, men vårt arbete antydde motsatsen. Genom att använda mer mark för att producera samma avkastning, ekologiskt kan i slutändan dra på sig större miljökostnader."

Studieförfattarna säger att högavkastande jordbruk måste kombineras med mekanismer som begränsar jordbrukets expansion om de ska ha någon miljönytta. Dessa kan innefatta strikt markanvändning och omstrukturerade landsbygdssubventioner.

"Dessa resultat lägger till bevisen att att skona naturliga livsmiljöer genom att använda högavkastande jordbruk för att producera mat är den minst dåliga vägen framåt, " tillade Balmford.

"Där jordbruket är kraftigt subventionerat, offentliga betalningar kan vara beroende av högre livsmedelsavkastning från mark som redan brukas, medan annan mark tas ur produktion och återställs som naturlig livsmiljö, för vilda djur och lagring av kol eller översvämningsvatten."