Skillnader i klimatpåverkan mellan ekologiska och konventionella livsmedel

Det finns ett antal studier som jämfört klimatpåverkan mellan ekologiska och konventionella livsmedel. Generellt visar de att klimatpåverkan är ungefär lika stor från ekologiska och konventionella livsmedel. Figur 1 sammanfattar resultaten från en rad internationella publikationer där man i samma studie jämfört klimatavtrycket för ekologiska och konventionella produkter [Ref 182]. Studier som ligger över den diagonala linjen har visat att växthusgasutsläppen är mindre från ekologisk produktion, medan studier under linjen har visat en klimatfördel för de konventionella systemen. För vegetabilier ligger resultaten väl samlade kring linjen vilket indikerar att skillnaden är liten i absoluta tal. Skillnaderna mellan ekologiskt och konventionellt är större för de animaliska produkterna och resultaten i olika studier varierar mycket. Dock är resultaten säkrare för mjölk på grund av att relativt många jämförande studier genomförts. Den verkligt stora skillnaden i klimatavtryck ligger mellan vegetabiliska och animaliska produkter.

Figur 1. Sammanställning av internationella fallstudier som jämfört växthusgasutsläpp per kg produkt från ekologisk och konventionell produktion. För studier över linjen är utsläppen lägre för ekologisk produktion och för studier under linjen är utsläppen lägre för konventionell produktion. [Ref 182]

En mer nyligen gjord studie av en stor mängd livscykelanalyser [Ref 183] där man jämfört klimatpåverkan från ekologisk och konventionell produktion bekräftar bilden att det i genomsnitt inte är så stora skillnader, men att variationen är stor, speciellt för baljväxter, oljeväxter, grönsaker och frukt (Figur 2). Variationen beror ofta på hur stor den ekologiska avkastningen är i förhållande till den konventionella, samt på skillnader i tillförseln av kväve till grödan eller i foderutnyttjandet hos djuren. Om avkastningen är nästan lika stor för de ekologiska produkterna som de konventionella, blir ofta klimatpåverkan lägre för ekologiskt, men är skördeskillnaden stor kan klimatpåverkan bli större från ekologiska produkter. Figur 2 visar också att markanvändningen, det vill säga hur mycket mark som behövs för att producera en viss mängd av ett livsmedel, generellt är högre inom ekologisk produktion på grund av de genomsnittligt lägre skördarna. En studie från år 2020 diskuterar dock att denna indikator har begränsningar, eftersom att enbart räkna på hur mycket mark som behövs inte ger en fullständig bild för att bedöma om markanvändningen är hållbar [Ref 255]. Kvantiteten mark beräknas, men inte hur produktionssystemen påverkar markbördigheten, jordens kvalitet. Och att detta i sin tur långsiktigt påverkar avkastningen. Energianvändningen är generellt lägre i ekologisk produktion, vilket bland annat beror på mindre användning av energikrävande insatsvaror, framför allt konstgödselkväve.

Figur 2. Klimatpåverkan, markanvändning (kvantitet mark) och energianvändning angivet som förhållandet mellan ekologiska och konventionella produktionssystem, bearbetad utifrån Clark & Tilman 2017. [Ref 183]

Även för livsmedel producerade av svenska grödor är det generellt inte någon betydande skillnad mellan ekologiska och konventionella livsmedel. När det gäller animaliska produkter finns det för få studier för att kunna dra generella slutsatser, förutom för mjölk, där klimatpåverkan från ekologisk och konventionell produktion ligger på samma nivå [Ref 184].

Faktorer som påverkar utsläppen av växthusgaser i växtodlingen

I många avseenden är utsläppen av växthusgaser likartade från konventionell och ekologisk produktion. Kvävegödsling till både ekologiskt och konventionellt odlade åkrar ger utsläpp av lustgas och dieseldrivna maskiner ger koldioxidutsläpp. Det finns dock tre viktiga skillnader mellan produktionsformerna som påverkar utsläppen av växthusgaser – hur mycket kväve som tillförs i odlingen, vilka kvävegödselmedel som används och hur stora skördarna är.

Skillnad i mängd tillfört kväve – Mängden kväve som tillförs odlingssystemet har stor betydelse för klimatpåverkan. En del av kvävet som tillförs omvandlas av bakterier i marken till lustgas (N2O) som är en mycket kraftig växthusgas. Ju mer kväve som tillförs, ju större blir lustgasutsläppen generellt. Det tillförs mindre mängd kväve per ytenhet åkerareal inom ekologisk produktion, vilket ger mindre risk för lustgasutsläpp per ytenhet. I genomsnitt för den svenska åkerarealen var mängden kvävegödsel som tillfördes på ekologisk areal under 2016 46 procent av kvävetillförseln på konventionell mark [Ref 149]. Variationen i utsläpp av lustgas från olika marker och gårdar och osäkerheten i beräkningen av hur mycket lustgas som bildas är dock mycket stor. Utsläppen beror till exempel på hur mycket mineraliskt kväve (i form av främst nitrat, NO3–) som finns i marken, marktemperaturen och hur blött det är.

Olika typer av kvävetillförsel – Inom konventionellt jordbruk använder man mineralkväve, eller konstgödselkväve, som tillverkas i fabrik där man i en energikrävande process tar kväve från luften och väte från naturgas och tillverkar kvävegödsel. Denna process ger upphov till utsläpp av både fossil koldioxid och lustgas. I ekologisk produktion sker nytillförseln av kväve istället med hjälp av klöverrika vallar (flerårig klöver-gräsgröda som odlas till foder) och andra baljväxter som har förmågan att binda in kväve direkt från luften genom biologisk kvävefixering (se faktaruta nedan). Denna biologiska process genererar inte utsläpp av växthusgaser. Att det ekologiska lantbruket inte använder konstgödsel innebär således en klimatfördel. I båda systemen återcirkuleras kväve från skörderester som lämnas kvar på fälten och från stallgödsel och andra organiska restprodukter. Även denna tillförsel medför utsläpp av lustgas från marken när kvävet omsätts. Främst ekologiska växtodlingsgårdar köper också in organiska gödselmedel, dels sådana som tillverkas av rester från livsmedelsindustrin och dels stallgödsel från närbelägna djurgårdar [Ref 112]. En del av stallgödseln kommer från gårdar med konventionell produktion och därmed kommer en del av nytillförseln av kväve i ekologisk produktion indirekt från konstgödsel eftersom fodret som djuren äter på de konventionella gårdarna delvis har gödslats med konstgödsel.

Biologisk kvävefixering

Biologisk kvävefixering sker i ett ömsesidigt samspel mellan en vanlig typ av jordbakterie (Rhizobium spp) och baljväxter (till exempel klöver, lusern, ärtor, bönor). Bakterierna tränger in i växtens rötter och bildar små rotknölar där ett enzymsystem bildas som kan binda in luftens kvävgas i kväveföreningar som växten kan ta upp. Bakterien får i sin tur kolhydrater från växtens fotosyntes.

Mängd kvävegödsel och skörd – Sammantaget, det vill säga då man beaktat både mängd och typ av kvävegödsel och skördens storlek samt andra utsläppskällor, blir klimatpåverkan från ekologiska och konventionella grödor ofta ungefär lika stora [Ref 183]. Den sammanlagda klimatpåverkan skiljer sig dock mycket mellan olika grödor och mellan olika gårdar [Ref 256].

Låt oss titta på ett enkelt exempel med potatisodling där vi antar att användningen av diesel är lika stor i båda systemen.  Vidare antar vi en skördenivå på 30 ton per hektar i konventionell produktion [Ref 150] och en gödsling med cirka 100 kg konstgödselkväve [Ref 186], och en skördenivå på 18 ton per hektar i ekologisk produktion och en gödsling med cirka 60 kg kväve i ett organiskt gödselmedel (Biofer). Klimatpåverkan per hektar blir cirka 1,6 ton koldioxidekvivalenter (CO2e) (Läs mer: Växthusgaserna - koldioxid, metan och lustgas) och 0,9 ton CO2e för den konventionella respektive den ekologiska odlingen, det vill säga väsentligt lägre för den ekologiska. Utslaget per kg potatis blir dock utsläppen väldigt lika – cirka 0,5 kg CO2e per kg potatis i båda produktionsformerna.

Faktorer som påverkar utsläppen av växthusgaser i djurhållningen

Mjölkproduktion – Det finns ett stort antal studier där klimatpåverkan jämförts mellan ekologisk och konventionell mjölkproduktion, både från Sverige och från andra länder [Ref 183]. De visar genomsnittligt inga stora skillnader i klimatpåverkan trots att det finns skillnader i hur produktionen går till.

I den konventionella mjölkproduktionen används ofta konstgödselkväve vilket ökar utsläppen jämfört med om kvävet främst fixeras biologiskt genom baljväxter såsom i ekologisk produktion där utsläpp som sker vid tillverkning av konstgödselkväve undviks.  En konventionell mjölkko får ofta mer kraftfoder (till exempel spannmål och baljväxter), medan kon äter en större andel klöver-gräsfoder (vall, biologisk kvävefixering sker i klövern) i ekologisk produktion. Denna skillnad medför mindre utsläpp från foderodlingen i ekologisk produktion [Ref 184]. Men samtidigt är mjölkavkastningen per ko något större i konventionell produktion vilket gör att utsläppen per kg mjölk blir ungefär lika stora [Ref 187].  

Gris, höns och kyckling – När det gäller dessa djur finns ännu för få studier för att kunna dra generella slutsatser om skillnader i klimatpåverkan. Även här är det olika faktorer som påverkar utsläppen. Utfodringsstrategier och utevistelse i de ekologiska systemen medför genomsnittligt en större foderförbrukning jämfört med konventionell produktion [Ref 257]  och det medför större utsläpp. Å andra sidan odlas fleråriga grödor med klöver-gräs (vall) på ekologiska gårdar med grisar, höns och kycklingar, vilket inte görs på motsvarande konventionella. Vallodlingen innebär att mer koldioxid kan tas upp från atmosfären och lagras in som kol i marken vilket kompenserar något för andra utsläpp av växthusgaser. Hur totalkalkylen blir varierar från fall till fall.

Grundläggande principer i ekologiskt lantbruk – Orsaken till hur utsläppen ser ut beror på centrala principer i den ekologiska animalieproduktionen, att djuren ska få leva ett så naturligt liv som möjligt och kunna utföra sina artspecifika naturliga beteenden. Detta innebär att de har större ytor att röra sig på inomhus och att de flesta djur även har tillgång till bete och utevistelse en stor del av året. Skillnader i utfodringen beror också på en grundläggande princip om att nyttja kretslopp och lokala resurser av växtnäring såsom att i stor utsträckning använda kvävefixerande grödor i odlingen för att minska behovet av inköpt kvävegödsel. Det innebär att mer vallfoder (klöver-gräs) ges till djuren. En större andel vallfoder och mindre kraftfoder exempelvis till mjölkkor medför en något mindre mjölkavkastning (cirka 9 700 kg mjölk per ko och år i ekologisk produktion jämfört med cirka 10 600 kg mjölk per ko och år i konventionell produktion [Ref 187]).

Foder till grisar, höns och kycklingar

Syntetiska aminosyror som ofta används som fodertillsats i konventionell gris-, ägg- och kycklingproduktion för att uppnå en optimal proteinkvalitet i fodret är inte tillåtet i ekologisk animalieproduktion. Istället behöver man ge dessa djurslag mer proteinrikt foder för att täcka behovet av specifika aminosyror. Djuren behöver också något mer foder i förhållande till hur mycket de växer eftersom ge gör av med mer energi när de vistas utomhus och rör sig mer.

Det används mer långsamväxande raser i ekologisk kycklingproduktion jämfört med i den konventionella, vilket medför att mer foder går åt i förhållande till djurens tillväxt. Sammantaget ger detta en större foderförbrukning för dessa djurslag vilket medför större utsläpp av växthusgaser. En del av dessa utsläpp kan dock vägas upp av att flerårig klöver-gräsvall odlas på gårdarna, en gröda som har potential att lagra in kol i åkermarken.

 

Svårigheter att jämföra ekologiska och konventionella livsmedel

– Beräkning av utsläpp från en enskild gröda, från en hel växtföljd eller från ett helt produktionssystem

När man ska beräkna klimatpåverkan från en gröda börjar man ofta med att beräkna utsläppen per ytenhet, ofta per hektar. Utsläppen av växthusgaser för olika odlingssystem jämförs då från ett hektar odlad mark under ett år för en viss gröda. Klimatpåverkan från produktion och transport av insatsvaror (till exempel gödselmedel), utsläpp från maskiners dieselförbrukning, samt utsläpp som sker från marken inkluderas i beräkningarna. Ett problem med denna typ av jämförelser är att insatser som görs ett år, till exempel tillförsel av kväve till marken genom gödsling eller nedbrukning av en vall med baljväxter, kommer flera efterföljande grödor till godo. Det finns inget självklart sätt att fördela utsläppen för dessa insatser över åren. Detta beräkningsproblem blir extra uttalat inom ekologisk produktion där en välplanerad växtföljd, det vill säga vilka grödor man odlar efter varandra på en viss åker, är avgörande för både växtnäringsförsörjning och reglering av ogräs. Där kan man inte på samma sätt som i konventionell produktion tillföra gödsel varje enskilt år. Det är således svårt att dra välgrundade slutsatser mellan olika systems för- och nackdelar genom att studera en gröda under ett år [Ref 188].

Man kan istället studera hela växtföljden. Ett ekologiskt odlingssystem där flerårig klöver-gräsvall odlas och klövern fixerar kväve från luften varvas med odling av spannmål kan exempelvis jämföras med ett konventionellt system med enbart spannmål där kvävetillförseln kommer från konstgödsel (Figur 3). Oftast ger det ekologiska jordbruket då lägre utsläpp per hektar än det konventionella av samma orsak som vid jämförelsen för ett år. Dessutom odlas vall i den ekologiska växtföljden, vilket ger möjlighet att binda in kol i marken. Av figuren framgår också att mängden livsmedel som produceras ofta är större från den konventionella växtföljden. Konsekvensen blir att klimatpåverkan per kg producerad vara blir ungefär densamma i det ekologiska och det konventionella systemet – det ekologiska odlingssystemet ger lägre utsläpp per ytenhet men producerar mindre mängd grödor som utsläppen kan fördelas på. Variationen är dock stor mellan olika grödor och olika odlingssystem.

Figur 3. En schematisk bild över växtföljder, kvävetillförsel och utsläpp av växthusgaser i ett ekologiskt och ett konventionellt system. Illustration: © F. Stendahl 2012 [Ref 188]

Av denna typ av jämförelse skulle man kunna dra slutsatsen att om Sveriges jordbruksmark odlades ekologiskt skulle utsläppen av växthusgaser från den svenska marken minska. Men om utsläppen från hela jordbruksproduktionen, inklusive jordbrukets husdjur, skulle minska vid övergång till ekologisk produktion beror på om och hur djurhållningen skulle förändras. Det gäller antalet djur, fördelning mellan olika djurslag och hur produktionssystemen är utformade. Resultatet skulle också i stor utsträckning bero på jordbruksmarkens totala förmåga att lagra in kol. Det krävs alltså en bredare systemansats som inkluderar djurhållning och vad som produceras för att kunna dra slutsatser om utsläppen från olika typer av produktionssystem [Ref 188].

Global omläggning till ekologisk produktion

I en bred systemstudie undersökte forskare effekterna av en hundraprocentig omläggning till ekologisk produktion globalt [Ref 144]. Man fann att behovet av åkermark skulle öka betydligt och därmed också orsaka utsläpp av växthusgaser från avskogning, men totalt sett ökade ändå inte utsläppen eftersom användningen av konstgödsel upphörde och utsläppen av lustgas från marken minskade väsentligt. Forskarna undersökte också vad som skulle hända om matsvinnet (det vill säga den mat som kastas eller förfars i livsmedelskedjan och i hemmen) minskade, och användningen av exempelvis spannmål till djurfoder också minskade. Det vill säga grödor som även lämpar sig som mat för människor. Man fann då att med exempelvis en minskning av matsvinnet med 25 procent och en minskning av utfordring till djur med livsmedelsgrödor (såsom spannmål och baljväxter) med 50 procent, så kan all mark ställas om till ekologisk produktion utan att mer mark krävs. I detta scenario minskade köttproduktionen betydligt. Man baserade beräkningarna på dagens genomsnittliga skördenivåer i ekologisk och konventionell produktion.

Eventuell klimatnytta av sparad mark

Eftersom skördarna genomsnittligt är lägre i ekologisk än i konventionell produktion [Ref 147] behövs det mer mark i ekologisk produktion för att producera samma mängd livsmedel. Om man tänker sig att denna mark istället används för att lagra kol genom till exempel trädplantering så kan man föra ett resonemang om att konventionell produktion i så fall har en betydligt lägre klimatpåverkan än ekologisk produktion – man får så att säga mark ”över” som kan beskogas. Metoder för att beakta sådana indirekta effekter har utarbetats av forskare [Ref 190]. Teoretiskt stämmer resonemanget. Om vi kan producera mer mat på en mindre yta kan mer mark användas för skog, vilket är bra för klimatet eftersom växande träd tar upp mycket koldioxid från atmosfären och lagrar in det under lång tid.

I praktiken finns dock flera begränsningar med detta synsätt. Den konventionella odlingen idag medför inte att en viss yta avsätts till trädplantering. Snarare kan det vara så att mer intensiv produktion ökar lönsamheten i ett visst område vilket ger incitament att expandera produktionen, exempel på det har man sett i till exempel Brasilien [Ref 191].  Vidare är det framför allt omfattningen av animalieproduktionen som avgör hur mycket mark som behövs för livsmedelsförsörjningen [Ref 192]. Skillnaden i markåtgång mellan animaliska och vegetabiliska produkter är betydligt större än skillnaden mellan ekologiska och konventionella produkter.

Inte bara klimat spelar roll vid värdering av matens miljöpåverkan och olika produktionssystems hållbarhet

Fler aspekter än klimatpåverkan måste vägas in när hållbarheten i olika produktionssystem värderas [Ref 255]. Man behöver värdera hur markens kvalitet påverkas, hur stor användningen är av bekämpningsmedel, hur produktionen påverkar den biologiska mångfalden, hur kvaliteten på livsmedlen påverkas och hur djuren mår. Samtidigt är det viktigt att jordbruket levererar tillräckligt med livsmedel för att föda en växande befolkning, gärna på en så liten yta som möjligt för att ge mer plats åt naturliga ekosystem och skog. Den avgörande frågan är att hitta en balans mellan att ha produktiva lantbrukssystem som samtidigt minimerar negativa effekter på ekosystem, djur och människor och bevara den framtida förmågan hos marken att producera livsmedel. (Läs mer: Mer än klimat har betydelse för hållbarhet i lantbruket)

Referenser