Nästan hälften av den nuvarande livsmedelsproduktionen är skadlig för vår planet – vilket orsakar förlust av biologisk mångfald, ekosystemförstöring och vattenstress. Men när världens befolkning fortsätter att växa, kan det hålla?

En internationell studie föreslår nu ett omfattande lösningspaket för att föda 10 miljarder människor inom vår planets miljögränser. Aalto-universitetet

Att tillhandahålla en tillräcklig och hälsosam kost för varje person samtidigt som vi håller vår biosfär i stort sett intakt kommer att kräva inte mindre än en teknisk och sociokulturell helomvändning. Det inkluderar att anta radikalt olika sätt att odla, minska matsvinnet, och kostförändringar.

"När man tittar på planetens status och inflytandet av nuvarande globala jordbruksmetoder på den, det finns mycket anledning att vara orolig, men också anledning till hopp - om vi ser avgörande handlingar mycket snart, " Dieter Gerten säger, huvudförfattare från PIK och professor vid Humboldt University of Berlin.

"För närvarande, nästan hälften av den globala livsmedelsproduktionen är beroende av att korsa jordens miljögränser. Vi anslår för mycket mark för grödor och boskap, gödsla för mycket och bevattna för mycket. För att lösa detta problem inför en fortfarande växande världsbefolkning, vi måste gemensamt tänka om hur vi producerar mat. Spännande nog, vår forskning visar att sådana omvandlingar kommer att göra det möjligt att ge tillräckligt med mat till upp till 10 miljarder människor."

Forskarna ställer frågan hur många människor som skulle kunna matas samtidigt som man håller en strikt standard för miljömässig hållbarhet över hela världen. Dessa miljökapaciteter definieras i termer av en uppsättning planetariska gränser – tillrådliga gränser för mänsklig inblandning av processer som reglerar planetens tillstånd. Den föreliggande studien står för fyra av nio gränser som är mest relevanta för jordbruket:Biosfärens integritet, förändring av landsystem, sötvattenanvändning, och kväveflöden. Baserat på en sofistikerad simuleringsmodell, dessa gränser granskas globalt på en ny nivå av rumslig och processdetaljer. Denna analys visar var och hur många gränser som överträds av dagens livsmedelsproduktion och på vilka sätt denna utveckling skulle kunna vändas genom att anta mer hållbara former av jordbruk.

Globalt differentierad bild:I vissa regioner, mindre skulle vara mer

Det uppmuntrande resultatet är att i teorin, 10,2 miljarder människor kan matas utan att kompromissa med jordsystemet. Detta leder till mycket intressanta slutsatser, som Johan Rockström, direktör för PIK påpekar:"Vi finner att för närvarande, jordbruket i många regioner använder för mycket vatten, landa, eller gödningsmedel. Produktionen i dessa regioner behöver därför anpassas till miljömässig hållbarhet. Än, det finns enorma möjligheter att på ett hållbart sätt öka jordbruksproduktionen i dessa och andra regioner. Detta gäller stora delar av Afrika söder om Sahara, till exempel, där effektivare hantering av vatten och näringsämnen kraftigt skulle kunna förbättra avkastningen."

Som en bieffekt, ett sådant mer hållbart jordbruk kan öka den totala klimatmotståndskraften och anpassningsförmågan samtidigt som den begränsar den globala uppvärmningen. På andra ställen, dock, jordbruket är så långt borta från lokala och jordens gränser att ännu mer hållbara system inte helt kunde balansera trycket på miljön, som i delar av Mellanöstern, Indonesien, och i viss mån i Centraleuropa. Även efter omkalibrering av jordbruksproduktionen, internationell handel kommer att förbli en nyckelfaktor i en hållbart matad värld.

Svårt att tugga:Kostförändringar behövs

Viktigt, det är konsumenternas slut, för. Storskaliga kostförändringar verkar vara oundvikliga för att vända utvecklingen till en hållbar matförsörjning. Till exempel, angående Kinas för närvarande ökande köttkonsumtion, delar av animaliskt protein skulle behöva ersättas med mer baljväxter och andra grönsaker. "Sådana förändringar kan tyckas vara svåra att tugga i början. Men i det långa loppet, kostförändringar mot en mer hållbar mix på tallriken kommer inte bara att gynna planeten, men också människors hälsa, ", tillägger Vera Heck från PIK. En annan avgörande faktor är att minska matförlusten. I linje med scenarier som antagits i denna studie, IPCC:s senaste specialrapport om markanvändning visade att för närvarande, upp till 30 procent av all mat som produceras går förlorad till avfall. "Denna situation kräver tydligt beslutsamma politiska åtgärder för att skapa incitament för både producenternas och konsumenternas ändamål, "Heck vidare lägger ut.

Studiens kanske mest känsliga och utmanande implikation relaterar till mark. "Allt som involverar mark tenderar att vara komplext och omtvistat i praktiken eftersom människors försörjning och framtidsutsikter beror på det. Övergången till mer hållbar markanvändning och förvaltning är därför en krävande utmaning för beslutsfattandet. Nyckeln till framgång är att de regioner som påverkas behöver se tydliga fördelar för deras utveckling. Då finns det en reell chans att stödet för nya riktningar växer tillräckligt snabbt för att stabilisera jordsystemet, säger Wolfgang Lucht, medordförande för Earth System Analysis vid PIK och medförfattare till studien.