home    about    browse    search    latest    help 
Login | Create Account

Environmental assessment of imported organic products - focusing on orange juice from Brazil and soybeans from China

Knudsen, Marie Trydeman (2011) Environmental assessment of imported organic products - focusing on orange juice from Brazil and soybeans from China. PhD thesis, Faculty of Life Sciences, University of Copenhagen, Department of Agriculture and Ecology. .

[img]
Preview
PDF - Published Version
4Mb

Summary

The import of organic products to Denmark has seen a four to five fold increase during the last seven years,
due to a growing demand for organic products. Globally, the market for organic food and drinks has also
more than doubled during the same period. The global organic agricultural land has concurrently expanded
from 26 to 35 million hectares, mostly due to major conversions in Argentina, China, India, Australia, USA
and Brazil. While Europe and North America still makes up the major markets for organic food and drink,
the extraordinary growth in the organic markets offers export opportunities for both developed and
developing countries. The production and export of organic products in developing countries might offer
both economic and environmental benefits, though this has mainly been investigated in Europe and North
America. However, long-distance trade with organic products has also given rise to a debate on the
sustainability of this development especially with regard to global warming. Consumers of organic products
might ask themselves what are the environmental benefits of buying organic products from e.g. South
America or Asia as compared to conventional production and is this outweighed by the long-distance trade?
The overall aim of the present PhD study was to assess the environmental impacts of selected imported
organic products from developing countries based on impacts during both production (as compared to
conventional) and during processing and transport to Denmark. Firstly, the global trade, development and
overall environmental impacts of organic agriculture and food systems were investigated to form the
foundation for the further analysis. Organic soybeans from China and orange juice from Brazil were selected
as relevant case studies. Secondly, environmental life cycle assessments (LCA) were conducted for the case
studies in China and Brazil focusing on comparing organic with conventional cultivation and on identifying
environmental hotspots of the imported organic product during production, processing and transport to
Denmark. Thirdly, LCA was evaluated as a tool for evaluating the environmental soundness of organic
agricultural products and a new methodology on including of soil carbon sequestration in LCA was
suggested.
The PhD study shows that the increasing globalization affects both conventional and organic agriculture and
food systems. Major environmental problems with regard to agriculture and food systems are identified as
global warming, nutrient enrichment and pollution of water resources, reductions in biodiversity and soil
degradation. The growing global trade and development within organic food and farming systems holds a
potential to offer economic and environmental benefits for developing countries, but at the same time holds a
risk of increasing the environmental load from long-distance transport and of pushing organic food and
agricultural systems toward the conventional farming model and thereby diminishing the environmental
benefits of organic farming.
The case studies in China and Brazil show that the total greenhouse gas emissions associated with imported
organic soybeans from China is 429 kg CO2 eq. per tonne soybean, whereas imported organic orange juice
from small-scale farmers in São Paulo, Brazil is 424 g CO2 eq. per litre orange juice. Transport accounts for
50-60% of the total greenhouse gas emissions from the imported organic plant products. As a comparison,
transport only account for 1-15% for imported meat products, since the greenhouse gas emissions per kg
meat is a lot higher than for plant products. However, the actual contribution from transport is the same. The
mode of transport is a determining factor in that truck transport has a much higher greenhouse gas emission
per km than sea transport. Thus, sea transport from South America (reloaded to trucks in Rotterdam) is
comparable to truck transport from Italy and France and lower than truck transport from Spain and sea
transport from South Africa and China (also reloaded in Rotterdam) in terms of greenhouse gas emissions
per kg imported product. It should be noted that greenhouse gas emissions from the agricultural production
can vary (due to inputs, yields etc.) among countries and in some cases outweigh the emissions from
transport.
Comparing organic and conventional small-scale production until farm gate in the case studies, greenhouse
gas emissions per kg organic product is found to be 60-75% of a comparable conventional production in the
case study area. The nutrient enrichment (eutrophication) per kg organic product is 38-82% of a comparable
conventional production whereas land use per kg organic product is 10-13% higher. Higher crop diversity is
found on small organic compared to small conventional orange farms in Brazil, which may have a positive
effect on biodiversity along with the absence of pesticides and the interrow vegetation. No differences are
found in biodiversity potential in the Chinese case study except the absence of pesticides. Comparing large
and small organic orange farms in Brazil, greenhouse gas emissions, eutrophication potential and copper use
per hectare is found to be significantly lower on organic small-scale than on large-scale organic orange
plantations.
The shortcomings of LCA as a tool for evaluating environmental soundness of agricultural products,
especially with regards to including biodiversity and soil carbon changes, are discussed. The studies in Brazil
and China find that including estimated soil carbon changes widens the difference in greenhouse gas
emissions per kg product between organic and conventional, but there is a need for methodological
development on how to estimate and include this. A methodological approach to include soil carbon changes
in LCA is suggested.

Summary translation

Importen af økologiske varer til Danmark er fire- til femdoblet indenfor de seneste syv år på grund af en øget
efterspørgsel på økologiske produkter. Globalt set er markedet for økologiske føde- og drikkevarer også
blevet mere end fordoblet i den samme periode. Samtidig er det totale areal der er dyrket økologisk i verden
øget fra 26 til 35 millioner hektar, primært på grund af store omlægninger i Argentina, Kina, Indien,
Australien, USA og Brasilien. Mens Europa og Nordamerika stadig udgør de største markeder for økologiske
føde- og drikkevarer, giver den ekstraordinære vækst på det økologiske marked eksportmuligheder for både
udviklede lande og udviklingslande. Produktionen og eksporten af økologiske produkter i udviklingslande
kan give mulighed for økonomiske og miljømæssige fordele, hvilket dog primært er undersøgt i Europa og
Nordamerika, men den lange transport af økologiske produkter har også rejst en debat om bæredygtigheden
af denne udvikling specielt med henblik på global opvarmning. Forbrugere af økologiske produkter kan
spørge sig selv om, hvilke miljømæssige fordele der er forbundet med at købe økologiske produkter fra f.eks.
Sydamerika og Asien sammenlignet med konventionel produktion og om hvorvidt dette bliver opvejet af
transporten til Danmark.
Det overordnede mål med ph.d.-studiet var at belyse miljøpåvirkningerne af udvalgte importerede
økologiske produkter fra udviklingslande baseret på påvirkninger både under produktion (sammenlignet med
konventionel) og under forarbejdning og transport til Danmark. Den globale handel, udvikling og
overordnede miljøpåvirkninger ved økologiske landbrugs- og fødevaresystemer blev undersøgt for at danne
grundlag for den videre analyse. Økologiske sojabønner fra Kina og økologisk appelsinjuice fra Brasilien
blev udvalgt som relevante casestudier. Dernæst blev der gennemført miljømæssige livscyklusvurderinger
for casestudierne i Kina og Brasilien, der fokuserede på at sammenligne økologisk med konventionel
dyrkning samt at identificere miljømæssige hotspots af de importerede økologiske produkter under
produktion, forarbejdning og transport til Danmark. Endelig blev livscyklusvurdering evalueret som redskab
til at vurdere miljømæssig bæredygtighed af økologiske landbrugsprodukter og en ny metode til at inkludere
kulstoflagring i jord i LCA blev udviklet og beskrevet.
Ph.d.-studiet viser, at den øgede globalisering påvirker både konventionelle og økologiske landbrugs- og
fødevaresystemer. De primære miljømæssige problemstillinger i forbindelse med landbrugs- og
fødevaresystemer er identificeret som global opvarmning, næringsstofberigelse og forurening af
vandressourcer, reduktion i biodiversitet samt forringelse af jordressourcer. Den voksende globale handel og
udvikling indenfor økologiske landbrugs- og fødevaresystemer kan potentielt bidrage med økonomiske og
miljømæssige fordele for udviklingslande, samtidig er der imidlertid risiko for en øget miljøbelastning fra
lang-distance transport og for at økologiske landbrugs- og fødevaresystemer bliver skubbet mod den
konventionelle model og dermed mindsker de miljømæssige fordele ved økologisk jordbrug.
Casestudierne i Kina og Brasilien viser, at den totale drivhusgasemission, der er forbundet med importerede
økologiske sojabønner fra Kina, er 429 kg CO2 ækvivalenter per tons sojabønner, hvor importeret økologisk
appelsinjuice fra småbønder i São Paulo, Brasilien giver 424 g CO2 ækvivalenter per liter appelsinjuice.
Transport udgør 50-60 % af den totale drivhusgasemission fra importerede økologiske planteprodukter. Til
sammenligning udgør transport kun 1-15 % for importeret kød, da drivhusgasemissionerne per kg kød er
langt større end for planteprodukter. Det reelle bidrag fra transport er dog det samme. Transportformen er en
afgørende faktor, i det transport i lastbil er forbundet med langt større drivhusgasemissioner per km end
skibstransport. Skibstransport fra Sydamerika (omlastet til lastbiler i Rotterdam) er sammenligneligt med
lastbilstransport fra Italien og Frankrig og lavere end lastbiltransport fra Spanien og skibstransport fra
Sydafrika og Kina (også omlastet i Rotterdam) med hensyn til drivhusgasemissioner per kg importeret
produkt. Det skal bemærkes, at drivhusgasemissionerne fra landbrugsproduktionen kan variere fra land til
land (afhængig af input, udbytte mv.) og i visse tilfælde opveje bidraget fra transport.
Ved sammenligning af økologiske og konventionelle smålandbrug i casestudierne indtil afgrøderne forlader
gården, er drivhusgasemissionerne per kg økologisk afgrøde 60-75 % af en sammenlignelig konventionel
produktion i caseområdet. Forurening med næringsstoffer (eutrofiering) per kg økologisk produkt udgør 38-
82 % af forureningen med næringsstoffer ved en sammenlignelig konventionel produktion, hvorimod
arealforbruget per kg økologisk produkt er 10-13 % højere. Der er fundet en højere afgrødediversitet på små
økologiske sammenlignet med små konventionelle appelsinbedrifter, hvilket kan have en positiv effekt på
biodiversitet. Ligeledes forventes fraværet af pesticider og en øget vegetation mellem trærækkerne at bidrage
positivt til biodiversiteten. Der blev ikke fundet nogen forskelle i biodiversitetspotentialet i det kinesiske
casestudie, bortset fra fraværet af pesticider. Ved sammenligning af økologiske små og store økologiske
appelsinbedrifter er der fundet signifikant lavere drivhusgasemissioner, eutrofiering og kobberforbrug per
hektar på små sammenlignet med store økologiske appelsinplantager.
Svaghederne ved LCA som et redskab til at evaluere miljømæssig forsvarlighed af økologiske produkter er
evalueret, specielt med henblik på at inkludere biodiversitet og jordens kulstofændringer. Studierne i
Brasilien og Kina viser, at forskellen i drivhusgasemissioner per kg økologisk og konventionelt produkt
bliver forøget, når jordens kulstofændringer inkluderes i beregningerne, men der er behov for
metodeudvikling med henblik på at estimere og inkludere dette. En metodemæssig tilgang til at estimere og
inkludere jordens kulstofændringer i livscyklusvurderinger er blevet udviklet og beskrevet.

EPrint Type:Thesis
Keywords:Life Cycle Assessment, LCA, organic, conventional, transport, food miles, food transport, orange, orange juice, Brazil, soybeans, China, environment, carbon sequestration, soil carbon.
Subjects:"Organics" in general
Crop husbandry > Production systems
Farming Systems
Crop husbandry > Production systems > Cereals, pulses and oilseeds
Food systems > Processing, packaging and transportation
Environmental aspects > Air and water emissions
Food systems
Crop husbandry > Production systems > Fruit and berries
Environmental aspects
Research affiliation: Denmark > DARCOF III (2005-2010) > GLOBALORG - Sustainability of organic farming in a global food chains perspective
Denmark > AU - Aarhus University > AU, DJF - Faculty of Agricultural Sciences
Denmark > SOAR - Research School for Organic Agriculture and Food Systems
Denmark > KU-LIFE - Faculty of Life Sciences
ISBN:978-87-7611-408-4
Deposited By: Knudsen, Postdoc Marie Trydeman
ID Code:18411
Deposited On:11 Mar 2011 12:27
Last Modified:11 Mar 2011 12:27
Document Language:English
Status:Published
Refereed:Peer-reviewed and accepted

Repository Staff Only: item control page