Ikke alt kød er skabt ens:Hvordan kostændringer kan opretholde verdens fødevareproduktion

Hvis du virkelig ville rode med verdens fødevareproduktion, et godt sted at starte ville være i Marokko. De vokser ikke meget her, men det er hjemsted for miner, der indeholder de fleste af verdens kendte reserver af fosfatsten, den vigtigste kilde til næringsstoffet fosfor. De fleste af os over hele kloden, de fleste dage, vil spise noget mad dyrket på marker befrugtet af fosfatsten fra disse miner.

Fosfor er et vigtigt mineral for at dyrke mad, men forskning tyder på, at dette udvindes uholdbart. Hvis reserverne er lave, fødevareproduktion vil være begrænset og sult fuldstændig mulig.

Nu, David Vaccari, en miljøingeniør ved Stevens Institute of Technology, og kolleger har udviklet en model til at beskrive, hvordan fosfor strømmer gennem det globale fødevaresystem. Modellen, rapporteret i 4. september -udgaven af Miljøvidenskab og teknologi , kan forudsige, hvordan flere forskellige bevaringsmetoder kunne reducere efterspørgslen efter en ikke -fornybar ressource, der er helt afgørende for at fodre verden.

"Fosfat spredes ud over planeten, men genanvendes næppe, sagde Vaccari, en pioner inden for fosfatforskning, der ledede arbejdet. "Modellen giver os mulighed for at besvare specifikke" hvad nu hvis "spørgsmål for at se, hvordan visse ændringer i menneskelig adfærd kan forbedre bevarelsen af ​​denne ressource betydeligt og i forlængelse heraf, hjælpe med at opretholde verdens fødevareproduktion. "

I fortiden, fosforcyklussen var praktisk talt lukket:afgrøder blev spist af mennesker og husdyr, mens deres afføring blev brugt som naturlig gødning til at dyrke afgrøder igen. Disse dage, cyklussen er brudt. Hvert år udvindes fosfatsten og omdannes til gødning. Dette omdannes til afgrøder, der transporteres til byer til mad. Noget fosfor går tabt ved hvert trin undervejs og ender i miljøet. Afstrømning fra gårde går i vandveje, madspild går til lossepladser, og det menneskelige affald går til bortskaffelse af spildevand, hvoraf de fleste i sidste ende ender i havet. En cyklus er blevet en lineær proces.

Vaccari og kolleger modellerer denne cyklus, med "knapper", der kan skrues op eller ned for at skabe forskellige bevaringsscenarier. Når en drejeknap drejes - f.eks. brøkdel af animalsk kød i kosten, brøkdel af mad, der er spildt, brøkdel af menneskeligt affald genanvendt - modellen, hvilke faktorer i lækager og tab fra fødevaresystemet, sløjfer tilbage for at beregne i hvilken grad fosfatudvinding kunne reduceres.

Modellen viser flere interessante resultater:

• Kollektive kostændringer kan reducere efterspørgslen efter fosfatudvinding betydeligt. Da forskellige dyr har et andet fodaftryk på fosfatminedrift, disse ændringer kan omfatte at reducere det samlede kødforbrug eller skifte til kød, der kræver mindre foder at producere; for eksempel, det tager 32 pund foder at producere spiseligt oksekød; 11 pund til fremstilling af spiseligt svinekød; og fire til at producere spiselig kylling og omkring en eller to til mælk og æg. Jo færre kilo foder der er brug for, jo mindre efterspørgsel efter fosfatudvinding.
• Kostændringer ville reducere efterspørgslen efter minedrift af fosfor kun op til et punkt; derefter, overraskende, efterspørgslen ville stige. Det er fordi at spise mindre kød nødvendigvis ville føre til at spise flere afgrøder og i første omgang afgrøder kunne bruge fosfor fra ikke-minedriftsressourcer såsom naturlig mineral erosion i jorden. Imidlertid, naturlig mineral erosion ville ikke være nok til at opretholde den øgede efterspørgsel efter afgrøder, så fosfatminer skulle igen tappes.
• Beregninger viser, at reduktion af mængden af ​​mad, vi spilder, er omkring 80 gange mere effektiv til at bevare fosfor end at genbruge det samme affald.
• Selvom 100 procent af fosforet i vores menneskelige affald blev genanvendt, minedrift af fosfor ville kun blive reduceret med omkring 16 procent; genanvendelse af 100 procent af madspild ville reducere minedrift med 5 procent. Genbrug har så lav en effekt på bevarelsen, fordi genanvendt fosfor udsættes for meget af de samme tab i fødevaresystemet som gødning. Dermed, selvom genbrug stadig er en del af løsningen, det er meget bedre at reducere mængden af ​​affald, vi producerer i første omgang.
• Hvis verden udelukkende skulle afhænge af fosfor andet end fra minedrift, det ville kun være i stand til at støtte omkring en tredjedel af den nuværende verdensbefolkning, ved hjælp af det nuværende anvendelsesniveau og genbrugseffektivitet.
• Imidlertid, hvis vi øgede vores effektivitet betydeligt, det ville være muligt at støtte omkring det dobbelte af den nuværende verdensbefolkning.

Verdenen, imidlertid, er ikke ved at løbe tør for fosfor. Ved de nuværende forbrugshastigheder, kendte fosforreserver kan opretholde landbrugsproduktionen i flere århundreder, ifølge Vaccari. Men i modsætning til nitrogen, som udgør 78 procent af atmosfæren (og en hovedingrediens i gødning), fosfat er en begrænset ressource - og "nye fosforkilder vil være svære at finde frem til, sagde Vaccari.

Reduktion af fosfatminedrift har andre fordele. Når fosfor "lækker" fra landbruget, fødevareproduktion og affaldsbortskaffelsessystemer, det bidrager til alvorlige vandforureningsproblemer såsom skadelige algeblomster i søer og i kystzonen. Bortset fra de længe kendte folkesundhedsspørgsmål og økonomiske konsekvenser af algeblomster i fiskersamfund, en dødelig variation af alger har for nylig forårsaget flere hundedødsfald i det sydlige USA.

"Fosfor er afgørende for livet, "sagde Vaccari." Så planen er at holde det i lang tid ved at udvinde fosfat bæredygtigt og ansvarligt - og denne model hjælper os med at se på optimale måder, hvordan vi gør det på. "