Policymakers och forskare har underskattat den effekt som förändringar i markförvaltning och människors kost skulle ha på att begränsa utsläpp av växthusgaser och motverka effekterna av klimatförändringar, enligt en studie som leds av Princeton University.

Forskarna rapporterar i tidningen Natur 13 december att den ineffektiva användningen av mark för jordbruk och till och med produktion av alternativa bränslen kraftigt ökar utsläppen av växthusgaser. De ger ett "kolfördelningsindex" för att beräkna om ansträngningar för att bekämpa klimatförändringar är hjälpta eller skadade genom att byta jordbruksproduktion från majs till sojabönor till tropiska frukter, eller från åkermark till betesmark eller bioenergi, eller tillbaka till skogen.

"Vi måste ta konsekvenserna av politiken för markanvändning ännu mer allvarligt än människor har gjort, "sa författaren Tim Searchinger, forskare vid Princetons Woodrow Wilson School of Public and International Affairs och föreläsare vid Princeton Environmental Institute (PEI). Searchinger arbetade med medförfattare Stefan Wirsenius från Chalmers universitet i Sverige, Tim Beringer från Humboldt Institute i Berlin, och Patrice Dumas från French Agricultural Research Center for International Development (CIRAD).

"Det grundläggande problemet är att beslutsfattare och forskare inte riktigt har konfronterat det faktum att det globala landområdet är begränsat, "Searchinger sa." Att använda någon hektar (2,47 tunnland) för ett ändamål kostar att inte använda den för ett annat, och dessa möjlighetskostnader har inte riktigt redovisats. Behovet är att göra marken mer effektiv för alla ändamål. "

Eftersom behovet av mat och kollagring beräknas öka kraftigt under de närmaste 50 åren, forskarna ville undersöka de förändringar i markanvändning eller konsumtion som skulle bidra till att mildra klimatförändringar genom att uppnå båda ändarna effektivt.

Räkna med markkostnader fullt ut, forskarna fann att dieter i rika länder har mycket högre konsekvenser av växthusgaser än normalt beräknat. De rapporterade att den genomsnittliga europeiska kosten producerar lika mycket växthusgaser per år - 9 gigaton, eller 9 miljarder ton - som normalt beräknas för deras konsumtion av allt annat tillsammans, inklusive energi. Forskarna fann att övergången från en diet baserad på kött som nötkött, lamm och mejeri till andra livsmedel skulle minska dessa utsläpp med 70 procent.

På samma gång, klimatet kan dra nytta av förändringar i hur mat produceras. Forskarna fann att en mer noggrann hantering av betet på en hektar mark i Brasilien bara från dålig till medelhög kvalitet skulle öka världens kapacitet att lagra kol i samma utsträckning som att plantera en hektar skog i Europa eller USA.

Även markintensiva steg för att minska koldioxidutsläpp som att odla grödor för alternativa bränslen kan i slutändan vara kontraproduktiva, rapporterade forskarna. Att konsumera etanol eller biodiesel bidrar två till tre gånger växthusgasutsläppen från bensin eller diesel under en 30-årig period. Å andra sidan, fordon som körs på el från solen-även med de ineffektiva batterier som finns tillgängliga-producerar 12 procent av de växthusgaser som är resultatet av den genomsnittliga användningen av bensin och diesel.

Att beräkna effektiv markanvändning kan vara svårt eftersom olika användningsområden leder till olika resultat, Sa Searchinger. "När mark skiftar från att producera majs till att odla sojabönor eller kumquats, eller omvandlas till skog eller betesmark eller odling av grödor för bioenergi, ökar eller minskar det markanvändningseffektiviteten? Hur mycket majs är värt hur mycket kumquats och hur mycket skog, " han frågade.

Indexet som forskarna utvecklade besvarar dessa frågor genom att uppskatta nivån av växthusgaser som världen i genomsnitt släpper ut för att producera varje typ av mat. De inkluderar kolet som skulle ha lagrats i skogar och savanner som omvandlats till jordbruksmark; att oabsorberat kol står för 20-25 procent av växthusgaserna i atmosfären, rapporterade forskarna.

Precis som det ekonomiska värdet av olika produkter som en kappa och en taxiresa kan jämföras baserat på kostnaderna för att producera dem, studien anför att "klimatvärdet" för ett kilo majs eller grönsaker kan baseras på det förlorade kolet för att göra dem. Beslutsfattare, jordbrukare eller privata företag kan använda det värdet för att avgöra om övergången från att producera en mat till en annan - eller övergå till bioenergi eller skogsrestaurering - genererar fler "koldioxidfördelar" och därför hjälper eller skadar ansträngningar att lösa klimatförändringar.

"Det är viktigt att öka både produktionens effektivitet på land och effektiviteten i det vi konsumerar, men det är lika viktigt att beslutsfattare skiljer sina ansträngningar att påverka var och en, "Sa Searchinger.

"Till exempel, nötkött är mycket klimateffektivt och människor kan hjälpa planeten genom att äta mindre av det, men så länge folk kräver nötkött, bönder kan hjälpa planeten genom att beta nötkött mer effektivt, "sa han." Att bara avskräcka en bonde från att producera nötkött skulle skada klimatet eftersom någon mindre effektiv bonde sannolikt skulle producera nötköttet ändå. "

Tidningen har titeln "Bedömning av effektiviteten av förändringar i markanvändning för att mildra klimatförändringar, "publicerades av Natur 13 december.