地球的一半|減少牛肉碳足跡的潛力在哪里?

文章來源:澎湃新聞陳美安2020-08-10 16:16

隨著公眾對日益嚴重的全球變暖問題的認知,采用環境友好的低碳飲食逐漸成為一種風潮。你可能聽過牛肉是碳排放大戶,于是吃起牛肉來都不那么大方了。這是真的嗎?如何減少牛肉的碳足跡呢?
 
讓我們先來了解一下食物碳足跡的主要構成及其對氣候變化的影響。民以食為天,因此食物系統在全球碳排放所占比例也不小。相關研究表明,當前全球食物系統的碳足跡——從食物種植的土地利用、生產、加工、運輸、包裝到零售的環節中所產生的溫室氣體排放已經達到了137億噸二氧化碳當量,約占全球溫室氣體排放的26%。下圖是全球主要食物的碳足跡以及它們在每一個環節中的排放占比。其中,80%左右的排放是發生在農場內,包括土地利用變化和食物生產環節。食物的碳足跡中主要環節排放占比。 數據估算參考文獻:Poore, J., & Nemecek, T. (2018). Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers. Science, 360(6392), 987–992.

食物的碳足跡中主要環節排放占比。 數據估算參考文獻:Poore, J., & Nemecek, T. (2018). Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers. Science, 360(6392), 987–992. 禸*嫆唻@洎:狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńpāīfāńɡ.cōm

不同食物產生的碳排放差距顯著。例如蔬果的碳足跡要遠低于肉類家禽的碳足跡,其中來自牛肉的排放則是高居首位。此外,同一種食物由于其從生產到零售過程中因為資源能源消耗不同而呈現明顯排放差異,例如每千克牛肉的排放區間從50到150千克不等。主要食物的碳足跡(整個食物系統)區間。

主要食物的碳足跡(整個食物系統)區間。

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很顯然,牛的一生大部分時間在農場內度過。跟其他食物一樣,在農場內的碳足跡排放占比最大,這也得到了聯合國糧農組織(FAO)研究的證實。與農場內的排放比起來,后農場環節的排放,例如運輸和加工等占比較小。
 
另外,同一份研究還發現,不同地區每千克牛肉的排放并不相同,例如拉美和加勒比地區牛肉的平均碳足跡達到了72kg CO2e/kg CW(胴體重,即屠宰后的肉牛),  而北美地區的平均水平則在29 kg CO2e/kg CW左右。而這些差異的背后主要和牛群在農場中不同環節中的排放水平相關。
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具體而言,牛肉(農場內的)碳足跡主要來自以下5個部分:
 
農場和土地利用變化:首先,肉牛牧場的來歷很重要,如果是通過砍伐森林開拓牧場,會極大程度增加牛肉的碳足跡。毀林不僅破壞其固碳能力,釋放大量溫室氣體,導致排放增加,同時影響了未來森林碳匯能力。例如拉美和加勒比地區的碳足跡中很大一部分是來自畜牧擴張。

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肉牛飼養的植物飼料:肉牛在飼養過程中所使用的飼料,例如豆粕、玉米等的種植、加工以及運輸等過程也將產生排放,包括種植過程中肥料使用產生的氧化亞氮(N2O),以及加工和運輸中產生CO2排放等。此外,如果豆粕的原材料大豆是來自高毀林風險地區的話,還將進一步增加牛肉的碳足跡。
 
肉牛養殖的腸道發酵:肉牛腸道微生物在分解和發酵食物過程中產生并排出大量甲烷(CH4),在牛肉碳足跡中占比較大。 
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肉牛養殖的糞便管理:肉牛的糞便在貯存和處理過程除了產生CH4以外,其中的含氮物質在硝化或反硝化反應過程中也會產生N2O排放,構成了牛肉生產中溫室氣體排放的另一部分。
 
其他能源消耗:養殖過程中農場的用電、日常運營、以及牛肉運輸等涉及的耗能,對牛肉的碳足跡的影響相對較小。全球不同地區牛肉碳足跡。

全球不同地區牛肉碳足跡。

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基于牛肉農場碳足跡的主要來源,我們可以找到降低其溫室氣體排放的方法,包括避免在毀林地帶進行肉牛養殖,采用碳足跡較低的植物飼料,以及通過飼料搭配減少腸道發酵,對肉牛糞便進行管理和資源化利用等。
 
避免毀林
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由于全球對牛肉需求的增加,推動肉牛養殖的擴張,因此出現通過森林砍伐來滿足肉牛生產對土地需求的問題。這一情況在有著豐富熱帶雨林資源且作為全球主要牛肉出口國之一的巴西較為突出。來自全球森林觀察(Global Forest Watch)發布的2019年數據顯示,全球熱帶雨林2019年損失帶來超過20億噸的二氧化碳排放,其中來自巴西的森林損失最高,占全球1/3左右。而由農業導致的森林砍伐的迅速增加則是主要原因之一。此前的相關研究也顯示,來自巴西毀林地區的牛肉的碳足跡比非毀林地區的牛肉高出將近16到20倍左右。因此,減少牛肉碳足跡的第一步可以考慮如何避免來自毀林地區的牛肉。此外,養殖肉牛的飼料——特別是大豆是否來自高風險毀林地帶,也會極大程度影響牛肉的碳足跡。

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減少飼料環節排放
 
肉牛飼養過程中所需飼料以及飼料生產中使用的農藥等都將導致溫室氣體排放。由于不同地區肉牛的飼養環境不同,采用的飼料也存在差異。例如巴西、澳大利亞等國牛肉多以草飼為主,而美國牛肉則以玉米為主的谷飼居多,中國由于土地面積的制約也多以谷飼為主,飼料包括玉米、豆粕和高粱等。對于谷飼牛肉,因其具體使用的谷物類型的生產種植過程中的排放不同,在這一環節下的碳足跡也不盡相同。例如,英國以谷飼為主的牛肉和巴西以草飼為主的牛肉在這一環節碳足跡的比值大致為5:1。此外,對于加入豆粕的谷飼牛肉,另一個額外的潛在排放風險來自大豆的產區。由于很多地區包括歐盟和中國的谷飼牛肉都采用了一定比例的原材料為大豆的豆粕,如果大豆的產區來自高風險的毀林地帶,則將顯著提高肉牛在飼料環節的碳足跡。 
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調整飼料結構
 
肉牛生長中大約66%的溫室氣體排放是來自腸道發酵,如何減少這一環節的排放也一直是畜禽領域減排關注的焦點。目前的主要的研究集中在對飼料結構的改進以降低腸道發酵引起的甲烷排放。例如推廣飼草料和添加輔料(日糧中添加谷物,干草或青貯飼料)等措施都將具有不小的減排潛力。而通過這一方式降低排放的牛肉也開始在商業中得到關注。近期,漢堡王在美國部分城市嘗試推出了限量供應的“低甲烷排放Whopper”,其中的牛肉的低排放來自采用了通過添加檸檬草改善后的飼料。

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在腸道發酵這一環節的排放中另一個值得關注的是草飼牛肉和谷飼牛肉對肉牛腸道發酵引起排放的影響。盡管谷飼牛肉由于飼料來源的生產種植過程中的排放使得其碳足跡在飼料環節可能高于草飼牛肉,但是谷飼牛肉在腸道發酵環節產生的甲烷排放普遍高于草飼牛肉,有時可以高達將近40%左右。 本@文$內.容.來.自:中`國`碳`排*放^交*易^網 t a np ai fan g.c om
 
糞便資源化利用
 
牛肉在農場內的碳足跡中減排另一個途徑是通過妥善的糞便管理來降低甲烷和氧化亞氮的排放。其中有效的處理方式包括糞便收集后處理成有機肥用于農田,或者經過厭氧發酵后產生沼氣經提純后可以制作成生物天然氣,用于發電或者燃氣。

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消費者的參與
 
牛肉的減排之路中除了在肉牛農場階段進行介入(包括對農場、飼料和糞便進行管理等)來實現減排以外,還可以從影響消費者選擇的角度來推動牛肉前端生產中的排放管理。例如提供牛肉的碳標識來標注牛肉碳足跡信息,或者為沒有毀林風險的牛肉進行認證等方式讓消費者可以識別到所購買牛肉所帶來的環境影響。當然,消費者還可以通過直接減少牛肉的食用來降低由此帶來的排放。 2019年10月16日,金字火腿股份有限公司在上海發布“人造肉”植物肉餅。 視覺中國 圖

2019年10月16日,金字火腿股份有限公司在上海發布“人造肉”植物肉餅。 視覺中國 圖

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由于食物系統對氣候變化的影響,如何減少來自食物,尤其是農場內食物生產中的溫室氣體排放正在成為大家日益關注的話題。以牛肉在農場階段的碳足跡為例子來探尋了食物在生產過程可能產生的排放以及可能的減排路徑。牛肉的高碳足跡一直被大家關注,多項研究也在倡導低碳膳食,包括減少牛肉的食用。在大家逐漸調整飲食結構的過程中,如何減少現階段牛肉的碳足跡依然值得關注。此外,食物的碳足跡形成受很多因素的影響,同一種食物的碳足跡的區間會因為這些因素而不同。因此,在關注食物碳足跡的同時,食物的生產方式、產地以及運輸方式等的影響都不能小覷。
 
(作者陳美安系綠色創新發展中心高級分析師)

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