Heleen Van Kernebeek

Het wordt algemeen erkend dat natuurlijke hulpbronnen efficiënter moeten worden gebruikt om de beschikbaarheid van voedsel voor toekomstige generaties veilig te stellen. De beschikbaarheid van natuurlijke hulpbronnen zoals land, fosfaaterts en fossiele energie is beperkt. Toch worden deze bronnen momenteel inefficiënt gebruikt in het voedselsysteem. Diverse studies hebben zich gericht op het effect van verschillende technische en consumptiestrategieën op het efficiënt gebruik van natuurlijke hulpbronnen in het voedselsysteem, zoals het vermijden en recyclen van afval, het terugwinnen van afval als bio-energie en het verminderen van de consumptie van voedsel van dierlijke oorsprong. Deze studies hielden tot dusver echter geen rekening met de voedingswaarde van diverse voedselproducten voor de mens, keken niet naar het gehele voedselsysteem (geen voedselsysteemperspectief), en keken niet naar de gecombineerde effecten van strategieën in het hele voedselsysteem. Het doel van dit promotieonderzoek was dan ook te begrijpen wat de gecombineerde effecten zijn van technische en consumptiestrategieën op het gebruik van natuurlijke hulpbronnen in een voedselsysteem.

We hebben onderzocht of rekening houden met de voedingswaarde van invloed is op de vergelijking van de milieueffecten van humane voedingspatronen met variërende percentages voedingsproducten van dierlijke oorsprong (animal source food products, ASFP). Daarbij hebben we 12 onderzoeken geëvalueerd waarin een levenscyclusanalyse werd gebruikt om de milieueffecten van humane voedingspatronen te kwantificeren, waaronder die van de (gemiddelde) dagelijkse voeding of maaltijden (hoofdstuk 2). Voor ieder voedingspatroon dat werd beschreven in de geëvalueerde onderzoeken hebben we het broeikasgaspotentieel (global warming potential; GWP) en landgebruik (land use; LU), zoals vermeld in de studies zelf, uitgedrukt in vier functionele eenheden: per dag, per dagelijkse eiwitinname zonder aftopping, per dagelijkse eiwitinname afgetopt op de aanbevolen inname van 57 g (afgetopt), en per samengestelde nutriëntenscore van een voedingspatroon (Nutrient Rich Diet 9.3, NRD9.3). We kwamen tot de conclusie dat de eenheid ‘maaltijd’ ongeschikt is om de milieueffecten van voedingspatronen te vergelijken. Bovendien hingen voedingspatronen met een hoger percentage ASFP samen met hogere GWP en LU-waarden per gram eiwit (afgetopt) en per samengestelde nutriëntenscore (NRD9.3). Zonder de eiwitinname af te toppen op het aanbevolen innameniveau waren de GWP- en LU-waarden per gram eiwit over het algemeen echter lager voor voedingspatronen met een hogere percentage ASFP. Hieruit blijkt dat de definitie van de functionele eenheid invloed heeft op de vergelijking van milieueffecten van diëten. Het effect van het gebruik van NRD9.3 in plaats van ‘dag’ als functionele eenheid was beperkt voor GWP. Voor het landgebruik hebben we geen effect gevonden.

Op basis van de resultaten van hoofdstuk 2 besloten we om nader te onderzoeken hoeveel natuurlijke hulpbronnen er nodig zijn om een groeiende bevolking te voorzien van voedingspatronen met verschillende percentages dierlijk eiwit (percentage of animal protein; %PA). We richtten ons op land (hoofdstuk 3), fosfor (hoofdstuk 4) en energie (hoofdstuk 5) en pasten een geïntegreerde voedselsysteembenadering toe. In de voedselsysteembenadering wordt rekening gehouden met alle agro-ecologische activiteiten die samenhangen met de productie, verwerking, distributie en het gebruik van voedsel en daarmee samenhangende biomassa, evenals met de effecten van deze activiteiten op de energie- en eiwitvoorziening voor mensen en het gebruik van natuurlijke hulpbronnen. Het voor dit promotieonderzoek ontwikkelde massa- en nutriëntenstromen model is een conceptuele weergave van een voedselsysteem waarbij gewas- en dierproductiegegevens uit Nederland zijn gebruikt als parameters. Het model bevatte graan (tarwe), wortel- en knolgewassen (aardappel, suikerbiet), oliegewassen (koolzaad), peulvruchten (bruine boon) en dierlijke producten afkomstig van herkauwers (melk en vlees) en eenmagigen (varkensvlees). Aangenomen werd dat er geen sprake was van in- en export van voedsel en diervoeder. Het model werd ontworpen om voldoende energie en eiwitten te produceren voor een vaste bevolking zonder de maximale suikerinname te overschrijden. Met het model werd het minimale gebruik van natuurlijke hulpbronnen berekend voor de productie van voedingspatronen variërend van 0% PA (i.e. een veganistisch voedingspatroon) tot 80% PA. Het Nederlandse voedselsysteem is niet representatief voor veel andere voedselsystemen elders ter wereld. Toch bleek uit de gevoeligheidsanalyse dat de principes voor circulariteit, die o.b.v. modelresultaten gedefinieerd kunnen worden, breder geldig zijn dan enkel voor Nederland.

In hoofdstuk 3 is het verband tussen het landgebruik, het aandeel dierlijk eiwit in humane voedingspatronen, de bevolkingsgrootte en de beschikbaarheid en kwaliteit van land onderzocht. Land wordt het effectiefst gebruikt als mensen ca. 12% van hun eiwitinname halen uit dierlijke producten, in het bijzonder melk. De rol van dieren in zo’n voedingspatroon is het omzetten van co-producten van de gewasteelt en de voedselindustrie in eiwitrijke melk- en vleesproducten. Bij minder dan 12% PA werden oneetbare co-producten verspild (d.w.z. niet gebruikt voor voedselproductie), terwijl er bij meer dan 12% PA gewassen specifiek geteeld moesten worden als veevoer. Grote populaties (40 miljoen mensen of meer) konden alleen in stand worden gehouden als er een bescheiden hoeveelheid dierlijk eiwit werd geconsumeerd. Dit is een gevolg van het feit dat bij een grote bevolkingsomvang land dat niet geschikt is voor gewasproductie (veengrond in ons model) noodzakelijk was om in de voedingsbehoefte van de bevolking te voorzien. Dit land draagt bij aan de voedselproductie door dierlijk eiwit te leveren zonder concurrentie met gewassen. Het optimale %PA in het humane voedingspatroon hing af van de omvang van de bevolking en het relatieve aandeel van land dat niet geschikt is voor gewasproductie.

In hoofdstuk 4 hebben we gekeken naar de mogelijkheid om door het vermijden en recyclen van fosforafval (P) in een voedselsysteem onze afhankelijkheid van fosfaaterts te verminderen. In onze basissituatie, waarbij 42% van het gewasafval wordt gerecycled en mensen 60% PA consumeren, is ongeveer 60% van het P-afval in dit voedselsysteem het resultaat van P-verlies via humane uitwerpselen. Het recyclen van humane uitwerpselen bood daarom het grootste potentieel voor de vermindering van P-afval, gevolgd door het vermijden en recyclen van gewasafval. Door P volledig te recyclen kan het verbruik van minerale P met 90% verminderd worden. De optimale hoeveelheid dierlijk eiwit in het voedingspatroon bleek afhankelijk van het vermijden of recyclen van P-afval van dierlijke producten. Werd dit volledig vermeden of gerecycled, dan bleek een kleine hoeveelheid dierlijk eiwit in het humane voedingspatroon het duurzaamste P-gebruik op te leveren. Werd het P-afval van dierlijke producten echter niet volledig vermeden of gerecycled, dan zou een complete afwezigheid van dierlijk eiwit in het humane voedingspatroon het duurzaamste P-gebruik opleveren.

In hoofdstuk 5 is geëvalueerd in hoeverre energie-input in het voedselsysteem verminderd kan worden door het vermijden van afval, het recyclen van afval als diervoeder of meststof, en het terugwinnen van afval als bio-energie via anaerobe vergisting. Energie-input werd gedefinieerd als het verschil tussen de energie die werd gebruikt tijdens activiteiten in het voedselsysteem en de energie die werd teruggewonnen door middel van anaerobe vergisting. Energie-input in het voedselsysteem werd verminderd door anaerobe vergisting en afvalpreventie als afzonderlijke maatregelen. Werd afval niet vermeden, dan was het effect van anaerobe vergisting het sterkst in situaties waarin dieren niet met anaerobe vergisting concurreren om voedselafval en voor mensen oneetbare gewasproducten (bij 0% PA, dus een veganistisch voedingspatroon) en diervoederafval (bij 80% PA). Werd afval wel vermeden, dan ontbrak het relatief hoge potentieel om bio-energie terug te winnen uit afval bij 0% en 80% PA. In situaties met anaerobe vergisting en/of afvalpreventie nam de energie-input voortdurend toe bij toename van het %PA. Een veganistisch voedingspatroon was daarom het meest energie-efficiënt. In de basissituatie, waarin geen van deze strategieën werd toegepast, was de energie-input minimaal bij ongeveer 15% PA. Om de energie-input van een voedselsysteem te verminderen, moet er rekening worden gehouden met de gecombineerde effecten van afvalpreventie, anaerobe vergisting en veranderingen in voedingspatronen.

In hoofdstuk 6 zijn de methodologische keuzes en uitdagingen besproken. Het belang om rekening te houden met de gecombineerde effecten van technische en consumptiestrategieën voor het totale voedselsysteem kwam aan bod. In dit hoofdstuk is ook het belang besproken van het verminderen van dierlijke eiwitconsumptie in westers georiënteerde landen voor efficiënter gebruik van land, fosfor en energie in het voedselsysteem. Daarnaast hebben we aangetoond dat de P-stroom in het voedselsysteem lager wordt bij een vermindering van de consumptie van dierlijk eiwit, waarmee het risico op grote P-verliezen afneemt.

Verder benadrukken we dat we met het modelleren in dit promotieonderzoek niet hebben geprobeerd om gezonde voedingspatronen te formuleren. In modellen gericht op het formuleren van gezonde voedingspatronen moet rekening worden gehouden met kwaliteit en biologische beschikbaarheid van zowel macro als micronutriënten. Verder moeten dergelijke modellen meer verschillende plantaardige en dierlijke producten omvatten dan het model dat in dit promotieonderzoek is gebruikt. Naast het gebruik van land, fosfor en energie moeten ook andere ecologische, maatschappelijke en economische effecten worden meegenomen. Alle betrokkenen zullen zich moeten inzetten op maatschappelijk en economisch gebied om een voedselsysteem te ontwikkelen dat de wereldbevolking kan voorzien van veilig en gezond voedsel binnen de grenzen van het milieu.