Integrating sustainability assessment tools with life cycle analysis for agroecological systems: A UK case study
Loading...
Date
2024
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Elsevier
Abstract
CONTEXT
Life cycle analysis (LCA) is increasingly used to assess the environmental impacts of primary food production. As an alternative, impacts can be assessed at the farm level using holistic sustainability assessment tools.
OBJECTIVE
The purpose of this study was to evaluate whether an integrated approach combining a “detailed and narrow” LCA with a “broad and shallow” sustainability assessment could help integrate socioeconomic and ecosystem service evaluations in LCA by including a wide range of impact criteria.
METHODS
To address this overarching objective, we present results from whole-farm sustainability assessments using the Public Goods Tool (PGT), a tool developed in the United Kingdom (UK) by the Organic Research Centre, and cradle-to-farm-gate LCAs of beef, carrots and tomatoes for (i) a diverse agroecological case study farm (CSF) and (ii) a specialised agroecological production system. The use of the PGT enabled comparison with similar UK farm systems and was extended to develop biodiversity and social indices to complement the LCA.
RESULTS AND CONCLUSIONS
Results of the CSF demonstrated a relationship between environmental impacts and increased production efficiency, as the climate change impact per kg of product was strongly associated with higher yields, but this was less clear when impacts expressed per ha. The CSF produced less beef than the specialised system but more tomatoes and carrots, which reflects its higher labour input and less intensive production methods. The CSF generally used fewer external inputs, which decreased its overall impacts. Purchased feed contributed disproportionately to the water consumption of beef from the specialised system. PGT results highlighted the environmental benefits that can be delivered by ‘diverse’ agricultural systems and added detail to LCA results; for example the high labour input at the CSF helped generate social capital whilst partially explaining the reduced emissions from tractor operations modelled in the carrot LCA.
SIGNIFICANCE
We conclude that LCA may not be the most suitable tool to consider these wider aspects of sustainability and can only provide an estimate of environmental impacts. LCA helps understand which parts of the food system have the greatest impacts, and how they could become more sustainable, but it cannot determine sustainable agriculture alone. The addition of rapid farm-level multi-criteria sustainability assessment tools can complement the LCA results, help reveal ‘blind spots’, and encourage adoption by farmers.
KONTEKST Analiza cyklu życia (LCA) jest coraz częściej wykorzystywana do oceny wpływu produkcji żywności na środowisko. Alternatywnie, na poziomie gospodarstwa rolnego, dostępne są narzędzia do bardziej holistycznej oceny zrównoważenia. CEL Celem tego badania było sprawdzenie, czy zintegrowane podejście łączące LCA z bardziej całościową oceną mogłoby pomóc w integracji ocen społeczno-ekonomicznych i usług ekosystemowych w LCA, poprzez uwzględnienie szerokiego zakresu kategorii wpływu. METODY Aby sprostać temu nadrzędnemu celowi, w pracy przedstawiono wyniki kompleksowych ocen zrównoważenia gospodarstw rolnych za pomocą narzędzia PGTool, opracowanego w Wielkiej Brytanii (przez Centrum Badań nad Rolnictwem Ekologicznym) oraz analizy LCA dla wołowiny, marchwi i pomidorów. Porównywano gospodarstwo mieszane, wspierane przez społeczność (CSF - Community Supported Farm) i wyspecjalizowane systemy produkcji ekologicznej wołowiny i warzyw. Wykorzystanie PGTool umożliwiło porównanie z podobnymi systemami rolnymi w Wielkiej Brytanii oraz rozwinięcie wskaźników bioróżnorodności i wpływu na społeczność w celu uzupełnienia LCA. WYNIKI I WNIOSKI Wyniki wykazały związek między wpływem na środowisko a zwiększoną efektywnością produkcji, ponieważ wpływ na zmianę klimatu na kg produktu był silnie związany z wyższymi plonami, ale mniej wyraźny przy wpływach wyrażonych na ha. Gospodarstwo CSF produkowało mniej wołowiny niż systemy wyspecjalizowane, ale uzyskiwało wyższy plon warzyw; odzwierciedla to wyższy wkład pracy ludzkiej oraz mniej intensywne metody produkcji. CSF ogólnie zużywało mniej zewnętrznych nakładów, co ograniczało jego ślad środowiskowy. Zakupiona pasza przyczyniła się nieproporcjonalnie do zwiększenia zużycia wody przy produkcji wołowiny w systemie wyspecjalizowanym. Wyniki PGTool podkreśliły korzyści środowiskowe, jakie mogą przynieść mieszane systemy rolnicze i pozwoliły wzbogacić wyniki LCA; na przykład wysoki wkład pracy w CSF pomógł generować kapitał społeczny, jednocześnie częściowo wyjaśniając zmniejszoną emisję z użycia maszyn w produkcji marchwi. ZNACZENIE Wnioskujemy, że LCA może nie być najodpowiedniejszym narzędziem do holistycznej oceny gospodarstwa, ponieważ dostarcza wyników w podziale na wąskie kategorie wpływu. LCA może pomóc zrozumieć które części systemu żywnościowego mają największy wpływ na środowisko i jak mogą stać się bardziej zrównoważone, ale nie może samodzielnie być narzędziem do badania zrównoważenia. Dodanie narzędzi do szybkiej oceny zrównoważenia na poziomie gospodarstwa rolnego może uzupełnić LCA oraz pomóc w ujawnieniu aspektów w których potrzebne są zmiany i ich wprowadzeniu.
KONTEKST Analiza cyklu życia (LCA) jest coraz częściej wykorzystywana do oceny wpływu produkcji żywności na środowisko. Alternatywnie, na poziomie gospodarstwa rolnego, dostępne są narzędzia do bardziej holistycznej oceny zrównoważenia. CEL Celem tego badania było sprawdzenie, czy zintegrowane podejście łączące LCA z bardziej całościową oceną mogłoby pomóc w integracji ocen społeczno-ekonomicznych i usług ekosystemowych w LCA, poprzez uwzględnienie szerokiego zakresu kategorii wpływu. METODY Aby sprostać temu nadrzędnemu celowi, w pracy przedstawiono wyniki kompleksowych ocen zrównoważenia gospodarstw rolnych za pomocą narzędzia PGTool, opracowanego w Wielkiej Brytanii (przez Centrum Badań nad Rolnictwem Ekologicznym) oraz analizy LCA dla wołowiny, marchwi i pomidorów. Porównywano gospodarstwo mieszane, wspierane przez społeczność (CSF - Community Supported Farm) i wyspecjalizowane systemy produkcji ekologicznej wołowiny i warzyw. Wykorzystanie PGTool umożliwiło porównanie z podobnymi systemami rolnymi w Wielkiej Brytanii oraz rozwinięcie wskaźników bioróżnorodności i wpływu na społeczność w celu uzupełnienia LCA. WYNIKI I WNIOSKI Wyniki wykazały związek między wpływem na środowisko a zwiększoną efektywnością produkcji, ponieważ wpływ na zmianę klimatu na kg produktu był silnie związany z wyższymi plonami, ale mniej wyraźny przy wpływach wyrażonych na ha. Gospodarstwo CSF produkowało mniej wołowiny niż systemy wyspecjalizowane, ale uzyskiwało wyższy plon warzyw; odzwierciedla to wyższy wkład pracy ludzkiej oraz mniej intensywne metody produkcji. CSF ogólnie zużywało mniej zewnętrznych nakładów, co ograniczało jego ślad środowiskowy. Zakupiona pasza przyczyniła się nieproporcjonalnie do zwiększenia zużycia wody przy produkcji wołowiny w systemie wyspecjalizowanym. Wyniki PGTool podkreśliły korzyści środowiskowe, jakie mogą przynieść mieszane systemy rolnicze i pozwoliły wzbogacić wyniki LCA; na przykład wysoki wkład pracy w CSF pomógł generować kapitał społeczny, jednocześnie częściowo wyjaśniając zmniejszoną emisję z użycia maszyn w produkcji marchwi. ZNACZENIE Wnioskujemy, że LCA może nie być najodpowiedniejszym narzędziem do holistycznej oceny gospodarstwa, ponieważ dostarcza wyników w podziale na wąskie kategorie wpływu. LCA może pomóc zrozumieć które części systemu żywnościowego mają największy wpływ na środowisko i jak mogą stać się bardziej zrównoważone, ale nie może samodzielnie być narzędziem do badania zrównoważenia. Dodanie narzędzi do szybkiej oceny zrównoważenia na poziomie gospodarstwa rolnego może uzupełnić LCA oraz pomóc w ujawnieniu aspektów w których potrzebne są zmiany i ich wprowadzeniu.
Description
Keywords
whole-farm sustainability tool, organic agriculture, biodiversity, social LCA
Citation
Agricultural Systems, 2024, Volume 219, 104045