Att bekämpa den globala uppvärmningen kommer att kräva stora förändringar i markanvändningen, en ny klimatförändringsrapport säger. En viktig förändring kan vara att minska mängden mark som används för att producera boskap - vilket innebär att människor måste äta mindre kött.

Francesco Cherubini gillar att fråga sina studenter inom industriell ekologi vad som är den vanligaste användningen av mark idag, och nästan alla av dem får fel svar.

"Det rätta svaret är betesmark, "Cherubini, professor och föreståndare för NTNU:s industriella ekologiprogram. "Idag använder vi nästan hälften av jorden på vår planet för att mata djur och inte människor."

Cherubini har mer än ett akademiskt intresse för denna fråga – och vad svaret betyder. Han är en av huvudförfattarna till IPCC:s nya specialrapport, släpptes idag, om klimatförändringar och mark, och var den enda författaren från en norskbaserad institution.

Han överlämnade formellt rapporten till Ellen Hambro, Generaldirektör för norska miljöverket, och Ola Elvestuen, Klimat- och miljöminister på torsdag, när IPCC släppte rapporten i Genève.

IPCC beskriver rapporten som en "bedömning av den senaste vetenskapliga kunskapen om klimatförändringar, ökenspridning, markförstöring, hållbar markförvaltning, matsäkerhet, och växthusgasflöden i markbaserade ekosystem. "

Rapporten tittar också på sambanden mellan olika konkurrerande markanvändningar och hur dessa kan påverka framtida potentiella klimatutfall.

Cherubini säger att rapporten ger beslutsfattare ännu fler skäl att agera för att minska utsläppen av växthusgaser och vidta åtgärder för att se till att markanvändning spelar en positiv roll för att lösa klimatproblemet – och agera förr snarare än senare.

"Markförvaltning är nyckeln för att vi ska kunna nå våra klimatmål, "sa han." Men vi har konkurrerande markanvändningar och begränsade markresurser:vi litar på mark för djurfoder, mat, fibrer och virke, och vi behöver bevara den biologiska mångfalden och alla ekosystemtjänster som mark ger. Och utöver det har vi klimatförändringar."

Den nya rapporten är en analys av mer än 7 000 publikationer och tittar på möjliga framtidsscenarier för att föreslå vilka typer av förändringar som behöver ske under olika socioekonomiska situationer, förutsatt att samhället försöker begränsa uppvärmningen till 1,5 C.

Genom att använda dessa scenarier kunde Cherubini och hans medförfattare se vilka typer av åtgärder som skulle behöva vidtas - och när - för att hålla uppvärmningen till 1,5 C-målet.

Till exempel, om samhället går över till en mer växtbaserad kost, effektivare jordbruk och livsmedelsproduktionssystem och omfattar ny renare energiteknik, detta kommer att göra mark tillgänglig för viktiga åtgärder för att mildra klimatförändringen, som att odla fler träd eller bioenergigrödor.

"Vi kommer att behöva mycket mark för att mildra klimatförändringarna, " han sa, oavsett vad.

Även i det mest hållbara framtidsscenario som gör att vi kan nå 1,5-gradersmålet, mängden skogsmark som behövs för att suga upp CO ₂ i slutet av detta århundrade kommer att toppa på cirka 7,5 miljoner km ² , eller ungefär lika stor som Australien, Sa Cherubini.

I kontrast, när forskarna tittade på ett mer resurskrävande framtidsscenario, de fann att det kommer att vara nödvändigt att lägga 7,5 miljoner km ² av mark till bioenergigrödor redan 2050 för att fortsätta värma upp till 1,5 C. En annan viktig komponent i att använda bioenergi under detta scenario, han sa, är att det kommer att behöva kombineras med mer och tidigare avskiljning och lagring av koldioxid.

Dock, under alla scenarier, mark måste användas för både bioenergi och för skogstillväxt, såväl som för livsmedelsproduktion och andra mänskliga användningar, sa Cherubini.

"Bioenergi måste sättas på plats tillsammans med alla andra alternativ för att mildra klimatförändringarna för att uppnå 1,5 C-målet, ", sa han. "Vi ska inte se det här som en konkurrens om mark mellan skog och energigrödor. Vi behöver båda."

När Cherubini och hans kollegor tittade på de olika scenarierna, de kunde också bedöma hur dessa olika framtider skulle påverka olika delar av världen när det gäller osäkerhet i livsmedel, markförstöring och andra negativa effekter.

Detta gjorde det möjligt för forskarna att ge en bedömning av "hur vi gör detta på bästa möjliga sätt, "Cherubini sa." Vi har ett val i de typer av risker vi kommer att uppleva baserat på vilken typ av socioekonomisk utveckling som sker. "

Om samhället inte utvecklas på ett hållbart sätt, han sa att risken för markförstöring och livsmedelsosäkerhet är mycket högre, särskilt i utvecklingsländer. Dessutom, begränsningsansträngningar måste utformas noggrant för att säkerställa att de har en fördelaktig effekt, han sa.

Ett exempel på hur ett välmenande program kan få oönskade eller oväntade effekter är Kinas "Grain for Green"-program, en massiv trädplanteringsinsats.

Under alla scenarier för social utveckling, att plantera träd för att suga upp kol är viktigt för att dämpa den globala uppvärmningen. Det är också ett verktyg som används för att vända markerosion, markförstöring, vilket är en anledning till att Kina genomförde sitt program.

Men när det gäller Kinas ansträngningar, åtminstone några av träden de planterade var icke-inhemska. Det innebar att träden tog upp mer vatten än ett inhemskt träd skulle ha, och har ökat riskerna för att orsaka andra problem, som vattenbrist, sa Cherubini.

En aspekt av den nya rapporten som har väckt mest uppmärksamhet är förslaget att samhällen går över till mer vegetarisk kost.

"Balanserade dieter, med växtbaserad mat, som de som är baserade på grova korn, baljväxter, frukt och grönsaker, nötter och frön, och animalisk mat producerad i motståndskraftig, hållbara system med låga växthusgasutsläpp, ger stora möjligheter till anpassning och begränsning samtidigt som det genererar betydande samfördelar när det gäller människors hälsa, ", står det i sammanfattningen för beslutsfattare.

Cherubini säger att det är uppenbart att samhällen måste anamma denna typ av förändring, tillsammans med att förbättra och intensifiera jordbruksproduktionen.

Speciellt på platser som Afrika, där det finns ett gap mellan vad marken potentiellt kan producera och vad som produceras, det finns ett stort behov av förbättringar, han sa.

"Vi måste producera mer med mindre så att mark är tillgänglig för annan användning, "sa han." Vad som är klart, är att vi måste förändras. Vi behöver sektorsövergripande förändringar i vår livsstil och i våra ekonomier. "

Även om dessa förändringar kommer att kosta pengar, IPCC-rapporten betonar att kostnaderna för passivitet kommer att överstiga kostnaderna för omedelbara åtgärder på många områden. Det betyder att pengar som spenderas nu kan ses som en sund investering, han sa.

"Dessa förändringar kommer inte gratis, de har en kostnad, " sa han. "Men ska vi prata om kostnader, eller ska vi hellre kalla det en investering? "