Fokusera på urbanisering som en viktig drivkraft för miljöförändringar under 2000-talet, Forskare vid Princeton University har skapat ett ramverk för att förstå och jämföra städers matsystem och deras effekter på klimatförändringar, vattenanvändning och markanvändning. Forskningen kommer att tillåta planerare att uppskatta effekten av en stads livsmedelssystem och utvärdera politiska åtgärder.

"Vårt tillvägagångssätt avslöjar skillnader mellan urbana livsmedelssystem både inom och mellan länder, " sa medförfattaren Anu Ramaswami, Sanjay Swani '87 professor i Indienstudier och professor i civil- och miljöteknik. "Trots dessa skillnader, vi har nu en gemensam metod för att identifiera vilka policyer som skulle resultera i vilka nivåer av miljöreducering."

Studien analyserade utsläppen av växthusgaser, vattenanvändning och markanvändning av livsmedelssystem för två storstadsområden i Indien, Delhi och Pondicherry; och två i USA, New York och Minneapolis. Resultaten belyser effekterna av skillnader i köttkonsumtion mellan indiska och amerikanska städer, samt skillnader i livsmedelsförädling. Att jämföra de två indiska städerna visar kontraster i dieter, leveranskedjor och lokala produktionsnivåer.

I allmänhet, kostförändringar och avfallshantering framstod som de mest effektiva sätten att krympa städernas matfotspår, med specifika fördelaktiga förändringar som skiljer sig åt mellan städer, forskarna rapporterade i en artikel publicerad 30 januari i Journal of Industrial Ecology . Ramaswami skrev studien tillsammans med Dana Boyer, forsknings- och utvecklingschef i Sustainable Urban Infrastructure Systems Lab vid Institutionen för civil- och miljöteknik och Princeton Environmental Institute.

Under kommande decennier, städer, särskilt i utvecklingsländerna, förväntas uppleva en oöverträffad tillväxt. Till exempel, FN projekterar att Indien kommer att lägga till mer än 400 miljoner stadsbor år 2050.

Studien är en del av ett pågående arbete av Ramaswami och kollegor för att främja forskning och praktik inom urban hållbarhet. Ramaswami leder det National Science Foundation-stödda Sustainable Healthy Cities Network, ett samarbete mellan universitetsforskare med näringsliv och politiska partners. I en färsk kommentar, Ramaswami beskrev sju typer av infrastruktur, inklusive livsmedelssystem, som städer bör tänka på när de vill förbättra resultaten för miljön såväl som för människors hälsa, rättvisa och välbefinnande.

I den Industriell ekologi papper, forskarna valde ut de fyra städerna för att ge kontraster i befolkningsstorlek, infrastruktur, kost och andra egenskaper, med syftet att skapa ett generaliserbart förhållningssätt. Förutom kostförändringar och avfallshantering, studien utvärderade potentiella fotavtrycksminskningar av policyer för att främja urbant jordbruk eller ändra metoder för matlagning.

I New York och Minneapolis, studien visade att en förändring av invånarnas dieter genom att ersätta all köttkonsumtion med linser och baljväxter kan minska markanvändningen med mer än hälften, och skulle också kunna minska utsläppen av växthusgaser med 34 % och vattenanvändningen med så mycket som 24 %. Även om man ersätter nötkött och fårkött med fjäderfä och fläsk kan man uppnå nästan samma fotavtrycksminskning. Även om dessa är idealiserade scenarier som involverar 100 % implementering, de kan ge beslutsfattare en utgångspunkt för att uppmuntra meningsfulla förändringar, sa Boyer.

I Indien, köttkonsumtionen är mycket lägre än i USA – ett årligt genomsnitt på bara 4 kilo (8,8 pund) per person i Delhi och 16 kilo (35 pund) i Pondicherry, jämfört med det amerikanska genomsnittet på cirka 59 kg (130 pund). Dock, i Indien är ris en betydande bidragsgivare till utsläpp av växthusgaser och markanvändning. Studien visade att byte från ris till vete kan minska både Delhis och Pondicherrys matavtryck.

Att förbättra hanteringen av matavfall kan ha fördelar i alla fyra städerna, även om de mest användbara sätten att minska avfallet skilde sig åt beroende på typen av avfallsackumulering i respektive land, fann forskarna. I USA, eliminering av (ätbart) hushållsmatavfall som kan undvikas kan minska både vatten- och markanvändningen med cirka 18 % i Minneapolis och 11 % i New York, och skulle kunna minska utsläppen av växthusgaser med cirka 10 % i båda städerna. I Indien, dock, matsvinn före konsument är ett mycket större problem, som infrastruktur för skörd, transporter och livsmedelsförvaring är mindre effektiva. Att tackla dessa frågor har störst potential att minska miljöpåverkan från Indiens livsmedelssystem.

I synnerhet, studien fann att det ökande urbana jordbruket, antingen genom konventionellt jordbruk eller vertikala jordbrukstekniker, skulle ha försumbar miljöpåverkan. Detta beror på att livsmedelstransporter står för högst 10 % av de livsmedelsrelaterade växthusgasutsläppen i New York, Minneapolis och Delhi, och mycket mindre i Pondicherry, som omges av jordbruksproduktion och bearbetningsindustrier.

"Många städer håller upp urbant jordbruk som ett sätt att minska utsläppen av [växthusgaser] i deras matsystem, ”, sade Boyer. ”Detta finnas inte till negate de andra fördelarna som den fick har i ordalag av utbildning eller övning eller justt att ha en njutbar anslutning med din mat. Men vår studie lägger verkligen tonvikten på att städer ska hitta sätt att ta itu med dietförändringar, och i viss mån hantering av matavfall om de ska kunna göra en meningsfull minskning av utsläppen av matsystemet."

Att titta på miljöavtrycken från hela livsmedelssystem avslöjar också vikten av livsmedelsförädling, som står för cirka 20 % av livsmedelssystemets utsläpp av växthusgaser i de amerikanska städerna. I indiska städer, utsläppen i samband med livsmedelsbearbetning är relativt försumbara, men vissa beslutsfattare har föreslagit att öka livsmedelsförädlingen som ett sätt att minska matsvinnet. Fördelarna med att minska avfallet skulle kunna kompenseras av de ökade utsläppen från den energi som används för livsmedelsbearbetning.

"Indikatorerna och tillvägagångssättet i denna studie är spännande eftersom de till stor del bör vara replikerbara, och tillhandahålla ett genomförbart tillvägagångssätt för att ta itu med stora luckor i datatillgänglighet – och även för att användningen av detta tillvägagångssätt gör det möjligt att skapa jämförbara data över olika städer och sammanhang, sa Roni Neff, en docent vid Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health, som inte var inblandad i studien. "Från praktiken, att skapa ett verktyg för att göra det möjligt för städer att utföra sådan modellering i sitt eget sammanhang skulle vara ett värdefullt tillägg, och skulle också kunna bidra till utvecklingen av en stor databas med data på stadsnivå."

Boyer och Ramaswami planerar också att undersöka hur lätt det är att implementera policyalternativ. Till exempel, att i Pondicherry byta kost från ris till vete skulle kunna uppnå ungefär samma minskning av markanvändningen som att minska matsvinnet före konsumenterna, men det senare kan vara mer genomförbart än det förra. I amerikanska städer, å andra sidan, Att minska köttkonsumtionen kan vara mer realistiskt än att begränsa matsvinnet.

"Vad jag tycker är riktigt utmanande, men också användbart, i USA är bara hur snabbt vi är i den nyaste [mat] modeflugan, sa Boyer, I Indien kan till och med en övergång från vitt ris till brunt ris "ha en riktigt betydande inverkan på någons vardag. Mat är mycket mer inarbetat i den kulturella strukturen och mat har traditionellt sett mycket mer betydelse än bara smak och modefluga."

Ramaswami och Boyer kom till Princeton 2019 från University of Minnesota i Minneapolis, där de fortsätter ett partnerskap med stadsstyrelsen för att pilotera en handlingsplan för livsmedel som syftar till att förbättra miljömässig hållbarhet och folkhälsa. Projektet kombinerar forskning med samhällsengagemang.

"Vår forskning ger oss en metod för att informera om miljöaspekterna av åtgärder i urbana livsmedelssystem, men matsystemet är väldigt mångfacetterat, sa Boyer. "Det finns kulturella aspekter, det finns hälsoaspekter, överväganden om rättvisa. Så, det här är ett verktyg som vi kan koppla ihop med andra verktyg för att informera om en holistisk mathandlingsplan."