後蘇聯的糧食與溫室氣體排放

撰文|蘇建翰

源自於糧食系統(Food System)的溫室氣體(Greenhouse Gas, GHG)被認為約占全球總排放量的四分之一,因此了解系統中各種行為貢獻的GHG排放量對於氣候變遷的研究是非常有幫助的。

然而我們生活中的各種吃吃喝喝真要從頭說起,從農耕畜牧、加工配送直到送進嘴裡之前的這一連串過程相當的複雜,並且隨著時間、地點的不同而有所變化,要從哪個方向著手開始比較好呢?

●消費導向的分析

計算某地區來自糧食系統的溫室氣體排放量(下文簡稱FSGHG)在傳統上多為生產導向,依據不同糧食的生產量去估算各自的排放量再加總起來,不過這樣子的模型並沒有將貿易行為一併計算,因此為了能更貼近FSGHG的全貌,有研究團隊設計了一個消費導向的方式,以消費量做為依據,如此就能將進出口過程中所產生的碳足跡也一併考慮進來。

圖一 消費導向的分析方式(來源: 參考[1]繪圖)

糧食進出口的模式依據種類的不同有其各自的特性,或可以粗分為家畜以及作物兩種。前者產品比如奶類或肉類所涉及的貿易行為多半是直接的,由生產地到消費端,因此可以直接利用可得的交易資料來計算消費量;後者的貿易則可能會有第三國的出現,像是大豆收成完可能會先經由中間國加工成大豆油,一路輾轉製造成最終產品才送到最後的消費國家,為了釐清究竟是中轉還是最終消費,研究團隊設計了一個貿易流(physical trade flows)的模型,搭配上國際供應鏈來計算國家對國家的進出口關係,用來過濾出研究對象實際上消費掉糧食的量。分別計算區域內家畜、作物的消費量(重量)再乘上強度(每單位重量排放量)後加總起來,便是我們所想要了解的總排放量。

●歷史的轉捩點:蘇聯解體

西元1991年國際政治最重大的事件肯定得算上蘇聯解體這一事件,邁入新時代的前蘇聯地區短時間內由計畫經濟轉向市場經濟,在這轉換中農業和糧食系統產生的劇烈改變,對於分析FSGHG各個組成部門的貢獻是個良好的研究對象。

圖二 1992-2011年CO2e累積淨變化的幾個來源,由左至右方別為國內肉/奶類生產(紅)、碳截存(棕)、作物進口(綠)、作物出口(橘)、作物生產(黑)、肉/奶類進口(藍)以及總和(紫)。(來源:[1])

二氧化碳當量(carbon dioxide equivalent, CO2e)是用來估算碳足跡的單位,我們都知道溫室氣體除了二氧化碳以外,還包含甲烷、一氧化二氮等眾多氣體,而CO2e的計算方式依據全球暖化潛勢(global warming potential)將不同氣體對暖化產生的影響換算成同等影響力的二氧化碳數量再加總起來,因此CO2e的數值可以視為暖化的總影響力。利用前述消費導向的方式,研究團隊針對1992到2011年家畜產量、土地的棄耕數量以及貿易行為的變化進行了分析,發現這期間前蘇聯地區FSGHG相當於淨減少76.1億增加了排放量噸的CO2e(相當於同一時期南美洲伐林所產生的二氧化碳排放量的四分之一),最大宗的兩個來源分別為國內家畜產量的下降以及棄耕土地的碳截存作用,作物進出口則有較少許的貢獻,另一方面作物的國內生產量與肉類奶類的進口則增加了排放量。

●國內家畜產量的下降

二戰後的蘇聯境內,肉食為主的飲食文化影響再加上政府政策的支持,讓人均家畜消費量向來在世界名列前茅,由於當時的飼育技術和生產效率皆較低下,因此國內家畜產品的生產向來是GHG排放量的大戶。在蘇聯解體之後,這一飲食文化有了顯著改變,經濟危機下高漲的物價和走低的購買力導致消費量下降,缺少了政策的支持市場支撐的力道不足,造成家畜產業的雪崩式下滑,牛隻和豬隻的數量皆縮水到解體前水準的五成上下,這一下滑的趨勢直到1990年代的晚期才穩定下來有復甦的現象,生產量的減少,再加上生產技術的提升、單位產量GHG排放量下降,使得這個部分對於FSGHG整體的下降貢獻良多。

圖三 前蘇聯地區家畜國內生產(紅線)和進口(藍線)所產生的GHG排放量:總和(左上)、牛肉(右上)、豬肉(左下)、家禽(右下),縱軸單位為十億噸CO2e/年,橫軸為年,虛線為1991年(來源:[1])
●家畜產量下降的附帶影響

伴隨著家畜產業規模的大量減少,接著迎來的便是農業部門裡原作為飼料作物土地的廣泛棄耕,尤其是原本氣候和土壤性質就不適合卻在計畫經濟下耕種的地區,棄耕的情形更為顯著,其中尤以俄羅斯和哈薩克兩個擁有廣大領土的國家為甚。人類的前腳一走,大自然就悄然無聲地重新奪回主權,這些棄耕的土地逐漸被新生植被占領,逐漸恢復了自然景觀,許多碳就被植物捕捉更為長久地儲存在地表上,即所謂的碳截存作用(carbon sequestration),在這個重新綠化的過程中,也大量減少了FSGHG的數量。

圖四 炭截存(左)和作物生產與進出口(右)所產生的GHG排放量,縱軸單位為十億噸CO2e/年,橫軸為年,虛線為1991年(來源:[1])

由於家畜生產量的下降,前蘇聯地區從原本飼料作物的大宗進口國變成幾乎不仰賴進口的國家,使得整體作物的進口量大量下降,來自這一部分的GHG排放量在兩千年後開始被種植小麥的優勢競爭力帶來的大量出口超越。另外,在解體後的這段時間,前蘇聯地區轉變為家畜產品的主要進口國,尤其是南美的牛肉產品,這一貿易行為的改變則讓肉/奶類的進口成為這段期間少數讓該地區FSGHG增加的因素之一。

●前蘇聯地區糧食系統帶來的啟示

吃是免不了的行為,所以重點或許是怎麼生產食物能對環境產生較少負面的影響。隨著前蘇聯國家的逐漸復甦,以及俄羅斯政府有意的政策作為下,該地區肉/奶類產量已經開始有所增加,可能帶動一波土地復耕的風潮,這些國內生產的產品或許少了遠從國外進口這一段旅程的碳排放,然而能不能抵銷土地復耕增加的碳排還是留待研究的議題之一。

此外,這個研究讓我們看見了土地棄耕和伴隨的進口增加對於GHG排放量所產生的影響,這一過程是許多已開發或新興國家都會面臨到的情形,在制定政策時也可以供作參考,

 

參考資料:

[1] F. Schierhorn et al., “Large greenhouse gas savings due to changes in the post-Soviet food systems,” Environ. Res. Lett., vol. 14, 2019. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab1cf1
[2] https://e-info.org.tw/node/67588

 

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