Interakcie potravinových systémov, klimatických zmien a znečistenia ovzdušia

Étude  fournit systematický prehľad komplexných interakcií medzi potravinovými systémami, zmenou klímy a znečistením ovzdušia. Zdôrazňuje, že potravinové systémy sú hlboko ovplyvnené zmenou klímy a znečistením ovzdušia, pričom zároveň k týmto environmentálnym výzvam významne prispievajú. Pochopenie týchto zložitých vzťahov je kľúčové pre zmiernenie zmeny klímy, zlepšenie kvality ovzdušia a podporu trvalo udržateľného rozvoja potravinových systémov.

Dokument poukazuje na to, že zmena klímy a znečistenie ovzdušia predstavujú značnú výzvu pre globálne potravinové systémy. Zmena klímy vedie k zvýšeniu globálnych teplôt a častejším extrémnym udalostiam, ako sú suchá a povodne, ktoré vážne ovplyvňujú poľnohospodársku produkciu a narúšajú potravinové dodávateľské reťazce. Znečistenie ovzdušia, najmä troposférický ozón (O3), poškodzuje rastlinné listy a znižuje úrodu plodín. Aerosóly môžu mať dvojaký účinok, znižovať celkové slnečné žiarenie pre fotosyntézu, ale zároveň zvyšovať rozptýlené svetlo, ktoré rastliny efektívnejšie využívajú.

Prehľad zdôrazňuje, že poľnohospodárska produkcia je ovplyvnená rôznymi mechanizmami zmeny klímy, vrátane zvyšujúcich sa teplôt, zvýšených hladín atmosférického CO2, zmien vo vodných zdrojoch a ďalších faktorov, ako je vlhkosť a extrémne udalosti. Zvýšené teploty skracujú obdobie rastu plodín a môžu znižovať úrodu, hoci v niektorých vyšších zemepisných šírkach môže mierne oteplenie priniesť priaznivejšie teploty. Zvýšená koncentrácia atmosférického CO2 môže mať stimulačný účinok na rast plodín prostredníctvom zvýšenia fotosyntézy, známy ako CO2 fertilizačný efekt. Zmeny vo vodných zdrojoch, ako sú suchá a záplavy, majú negatívny vplyv na úrodu plodín. Troposférický ozón (O3) znižuje úrodu a kvalitu plodín poškodením rastlinných tkanív. Odhaduje sa, že znečistenie O3 spôsobilo v Číne straty úrody pšenice o 33%, ryže o 23% a kukurice o 9%. Aerosóly môžu mať komplexné účinky na rast plodín prostredníctvom rozptylu slnečného svetla. Iné znečisťujúce látky, ako sú oxidy dusíka (NOx) a oxid siričitý (SO2), tiež ovplyvňujú úrodu plodín priamym poškodením a nepriamym prispievaním k tvorbe ozónu a aerosólov.

Dokument podrobne opisuje, že agropotravinový systém je významným zdrojom emisií skleníkových plynov (GHG), pričom sa odhaduje, že predstavuje približne jednu tretinu globálnych emisií GHG. Hlavné zdroje týchto emisií zahŕňajú chov hospodárskych zvierat (metán), aplikáciu hnojív (oxid dusný), pestovanie ryže (metán) a zmeny využívania pôdy (oxid uhličitý). Emisie GHG vznikajú vo všetkých fázach potravinového systému, od výroby a spracovania až po prepravu, distribúciu a spotrebu. Okrem toho potravinový systém významne prispieva k znečisteniu ovzdušia, pričom predstavuje 10% – 90% emisií znečisťujúcich látok v závislosti od konkrétnej látky. Napríklad v roku 2018 bol zodpovedný za viac ako polovicu celkových svetových emisií dusíka (väčšinou vo forme amoniaku (NH3)) a až 35% emisií tuhých častíc, čo viedlo k približne 22,4% úmrtí súvisiacich so znečistením ovzdušia.

Prehľad analyzuje rôzne metodiky na posudzovanie emisií potravinových systémov, vrátane posúdenia životného cyklu (LCA), viacregionálnej analýzy vstupov a výstupov (MRIO) a analýzy fyzických tokov obchodu (PTF). Každá metóda ponúka odlišné pohľady na emisie v celom dodávateľskom reťazci potravín.

Dokument zdôrazňuje, že emisie GHG z agropotravinových systémov významne prispievajú ku globálnemu otepľovaniu. Odhaduje sa, že oteplenie spôsobené emisiami z poľnohospodárstva a zmeny využívania pôdy dosiahlo v rokoch 1855 až 2022 0,55 °C. Okrem CO2, agropotravinový systém emituje značné množstvá metánu (CH4) a oxidu dusného (N2O), ktoré majú silnejší, ale kratší otepľujúci účinok v porovnaní s CO2. Okrem toho, potravinový systém má hlboký vplyv na kvalitu ovzdušia, najmä prostredníctvom emisií amoniaku (NH3), ktoré prispievajú k tvorbe sekundárnych tuhých častíc PM2,5. V roku 2018 bolo znečistenie ovzdušia z emisií potravinových systémov zodpovedné za približne 22,4% globálnej mortality v dôsledku zlej kvality ovzdušia.

Dokument rozsiahlo preberá stratégie na zmiernenie emisií z potravinových systémov na strane ponuky aj dopytu. Medzi opatrenia na strane ponuky patria zlepšené hospodárenie s živinami v plodinách (optimalizácia dávkovania a načasovania hnojív), úpravy v pestovaní ryže (napríklad prerušované zaplavovanie polí), zmiernenie enterickej fermentácie u hospodárskych zvierat (úprava stravy, kŕmne doplnkové látky), efektívne hospodárenie s maštaľným hnojom (optimalizácia skladovania a spracovania), sekvestrácia uhlíka v pôde (zlepšené postupy hospodárenia s pôdou) a aplikácia biočaru. Na strane dopytu sa zdôrazňuje podpora prechodu na udržateľnejšie stravovacie návyky (viac rastlinnej stravy) a zníženie plytvania potravinami.

V oblasti adaptácie potravinových systémov na zmenu klímy a znečistenie ovzdušia dokument diskutuje o stratégiách pre rastlinnú výrobu (vývoj odolnejších odrôd, úpravy termínov výsevu, diverzifikácia plodín) a živočíšnu výrobu (zlepšené chovateľské postupy, výber odolnejších plemien). Koncept klimaticky inteligentného poľnohospodárstva je prezentovaný ako holistický prístup integrujúci rastlinnú výrobu, živočíšnu výrobu, rybolov a agrolesníctvo s cieľom dosiahnuť potravinovú bezpečnosť, zmiernenie zmeny klímy a adaptáciu.

V závere dokument vyzdvihuje kľúčové smery budúceho výskumu. Patrí sem porovnanie rôznych metodík hodnotenia vplyvov, skúmanie extrémnych udalostí a kombinovaných efektov, zameranie sa nielen na úrodu, ale aj na nutričné zloženie a škodcov, komplexné sledovanie emisií v celom dodávateľskom reťazci, pozornosť venovaná ne-CO2 emisiám z poľnohospodárstva a vývoj vysoko-rozlišovacích inventúr emisií znečisťujúcich látok. Dokument tiež zdôrazňuje potrebu rýchlych a koordinovaných krokov vlád a relevantných agentúr na vytvorenie udržateľnejšieho a odolnejšieho potravinového systému, vrátane komplexných politík integrujúcich zmierňovanie a adaptáciu, medzinárodnej spolupráce a zohľadnenia potravinovej bezpečnosti v krajinách s nízkymi a strednými príjmami. Integrácia poľnohospodárskych politík so širšími environmentálnymi cieľmi je kľúčová pre zabezpečenie potravinovej bezpečnosti a posilnenie globálneho úsilia o zmiernenie zmeny klímy a zlepšenie environmentálneho zdravia. Printemps

---

Štúdia je publikovaná v časopise Engineering .

---

Glosár kľúčových pojmov

• Agri-potravinový systém: Komplexná sieť činností spojených s výrobou, spracovaním, distribúciou a spotrebou potravín, vrátane poľnohospodárstva, lesníctva, rybolovu a súvisiacich odvetví.
• Emisie skleníkových plynov (GHG): Plyny v atmosfére, ktoré absorbujú a vyžarujú infračervené žiarenie, čím prispievajú k skleníkovému efektu a globálnemu otepľovaniu (napr. oxid uhličitý (CO2), metán (CH4), oxid dusný (N2O)).
• Enterická fermentácia: Tráviaci proces u prežúvavcov, pri ktorom mikroorganizmy v tráviacom trakte produkujú metán, ktorý sa následne uvoľňuje do atmosféry.
• Využívanie pôdy a zmena využívania pôdy (LULUC): Zmeny v spôsobe využitia pôdy (napr. premena lesa na ornú pôdu), ktoré môžu viesť k uvoľňovaniu alebo sekvestrácii skleníkových plynov.
• Ozón (O3): Plyn, ktorý môže byť v prízemnej vrstve atmosféry znečisťujúcou látkou škodlivou pre vegetáciu a ľudské zdravie a vo vyšších vrstvách chráni pred škodlivým UV žiarením.
• Oxidy dusíka (NOx): Skupina reaktívnych plynov obsahujúcich dusík a kyslík, ktoré prispievajú k tvorbe smogu, kyslých dažďov a ovplyvňujú vegetáciu.
• Oxid siričitý (SO2): Znečisťujúca látka, ktorá prispieva k tvorbe kyslých dažďov a jemných častíc a môže poškodzovať vegetáciu.
• Jemné častice (PM2.5): Drobné pevné častice a kvapôčky s priemerom menším ako 2,5 mikrometra, ktoré môžu prenikať hlboko do pľúc a predstavujú zdravotné riziká.
• Globálny potenciál otepľovania (GWP): Relatívna miera toho, koľko tepla zachytí v atmosfére určitá hmotnosť skleníkového plynu v porovnaní s rovnakou hmotnosťou oxidu uhličitého počas určitého časového obdobia (napr. GWP100).
• Klimaticky inteligentné poľnohospodárstvo: Prístup k poľnohospodárstvu, ktorý sa snaží o trvalo udržateľné zvýšenie produktivity, zlepšenie odolnosti voči zmene klímy (adaptácia) a zníženie emisií skleníkových plynov (zmiernenie).
• Sekvestrácia uhlíka: Proces odstraňovania oxidu uhličitého z atmosféry a jeho ukladania v dlhodobých zásobníkoch, ako je pôda alebo biomasa.
• Biochar: Materiál bohatý na uhlík, ktorý sa vyrába pyrolýzou biomasy pri nízkom obsahu kyslíka a môže sa používať ako prídavok do pôdy na zlepšenie jej vlastností a sekvestráciu uhlíka.
• Strata a plytvanie potravinami (FLW): Potraviny, ktoré sa stratia počas dodávateľského reťazca alebo sa vyhodia spotrebiteľmi.
• Účtovanie emisií založené na produkcii: Metóda priraďovania emisií skleníkových plynov krajine alebo regiónu, kde sa fyzicky uskutočňuje výroba tovarov a služieb.
• Účtovanie emisií založené na spotrebe: Metóda priraďovania emisií skleníkových plynov konečnému spotrebiteľovi tovarov a služieb bez ohľadu na miesto ich výroby.