Changes in four societal drivers and their potential to reduce Swedish nutrient inputs into the sea

Large parts of the Baltic Sea and the Kattegat and Skagerrak suffer from eutrophication. Historically, this is due to due to an excessive input of nitrogen and phosphorus to the sea. In the present report, we focus on some of the root causes of this input and how changes in society can reduce the eutrophication pressure on marine environments. Four societal phenomena were selected for a closer analysis. Three of these phenomena - protein consumption, unnecessary food waste, and phosphorus additives in food - are related to the impact of food consumption on the sea. Horse keeping was also considered to be a relevant case study, as the number of horses in Sweden is growing rapidly Assessing how changes in societal phenomena can influence the physical flow of nutrients into the sea is a complex task. The number of factors that can modify the final result is very large, and one type of changes in society is normally accompanied by a set of other changes. For example, changes in the consumption of food will inevitably have implications for land use. Moreover, many of the actors that influence the flow of substances and products through society operate on a market where the current activities are continuously modified or substituted by others. In this report we tried to handle the complexity of the problems addressed by making simplifying assumptions. For example, we assumed that changes in food consumption will be identical or similar for Swedish produced and imported products and that agricultural land not any longer needed for food production will obtain a leaching coefficient corresponding to a theoretically derived background level. Keeping in mind that the load reductions presented here are maximum load reductions based on a number of assumptions our study allowed the following conclusions: o A lower intake of protein-rich food products (25% less protein) could imply that, each year, about 200 tonnes less phosphorus and nearly 9.000 tonnes less nitrogen would reach the sea. Dietary changes can reduce the land area needed to ensure an adequate food supply but also lower the households’ burden on municipal and on-site sewage systems. Replacing some animal protein with legumes can help to reduce the input of nutrients into the sea, but it is more important to reduce the total intake of protein-rich food. o If phosphorus compounds added to various food products are substituted or eliminated, the annual input of phosphorus to the sea could be reduced by about 60 tonnes per year. This amount is of the same order of magnitude as the effect of the already implemented ban of phosphate in dishwasher detergents. o Reducing the amount of unnecessary food waste is both desirable and feasible, and smaller amounts of waste imply that less land is needed for food production. However, the load reductions of 6 tonnes of phosphorus and 450 tonnes of nitrogen are relatively small compared to the effect of dietary changes. o Horse keeping is a growing sector and source of nutrient emissions. Moreover, paddocks can locally cause relatively large emissions of nutrients. However, horse keeping cannot be regarded as a major driver of eutrophication because the leaching of nutrients from this form of land use is lower than the average for all agricultural land in Sweden. The potential load reductions are substantial compared to the remaining Swedish reduction targets in the Baltic Sea Action Plan. Altogether, the results of the present study suggest an increased emphasis on what and how much protein-rich food consumers eat and on the use of phosphorus additives in the food industry. För att minska övergödningen i Östersjön och Västerhavet ska Sverige reducera belastningen av näringsämnen på haven enligt det svenska miljökvalitetsmålet Ingen övergödning och internationella överenskommelser, framför allt Baltic Sea Action Plan. I en tidigare rapport från Havsmiljöinstitutet1 identifierades 17 samhällsfenomen av relevans för övergödningen. Fyra av dessa analyseras vidare här med utgångspunkt från befintliga data. De är: o Konsumtion av animaliskt och vegetabiliskt protein. Konsumtionen av proteinrika livsmedel har ökat och det ger upphov till utsläpp av näringsämnen både under produktion och efter konsumtion. Kväve och fosfor läcker från jordbruket och hamnar även i avloppsvattnet från hushållen så att de bidrar till utsläpp från enskilda avlopp och reningsverk. o Matsvinn. Ätbar mat som slängs i onödan orsakar onödiga emissioner i produktionen. o Tillsats av fosfor i livsmedel. Fosfor tillsätts som bland annat stabiliseringsmedel och smaksättare och hamnar i avloppsvattnet. o Hästhållning. Antalet hästar ökar och detta medför emissioner vid foderproduktion, samt vid beten och hagar där hästarna vistas. Syftet med rapporten är att kvantifiera potentialen för att belastningar på havsmiljön reduceras om dessa fenomen förändras. Slutsatserna bygger på beräkningar och antaganden och det har varit nödvändigt att göra många förenklingar vilket gör att resultaten inte ska tolkas som en förutsägelse (prediktion) av framtiden. Avsikten är istället att nå fram till riktvärden att förhålla sig till i vidare diskussion om de reella förändringar som kan ske i samhället. Denna kunskap är värdefull för att kunna identifiera och värdera nyttan av nya åtgärdsområden för havsmiljöförvaltningen. De tre första fenomenen avser påverkan från livsmedel på emissioner av näringsämnen. Emissioner uppstår vid livsmedlens produktion men även vid avloppsreningsverk, eftersom mängderna kväve och fosfor som tillförs avloppssystemen är direkt kopplat till konsumtionen av livsmedel. Konsumtion av animaliskt och vegetabiliskt protein. Proteinrika livsmedel innehåller alltid betydande mängder kväve och i allmänhet också avsevärda mängder fosfor. I Sverige konsumeras i genomsnitt 174 gram (g) rått benfritt kött per dag (data från år 2009). Griskött är vanligast (79 g) men även nötkött, kyckling och lamm konsumeras i betydande mängder (50, 40 respektive 5 g). Dessutom äts i genomsnitt 39 g fisk, 28 g ägg och 840 g mejerivaror och 15 g baljväxter. Mejerivaror inkluderar mjölk och ost och är här utryckt i mjölkenheter. Med baljväxter avses inslag i en diet som förutom bönor, ärtor och linser även innehåller baljväxter i förädlad form såsom tofu. Genom att undersöka hur emissionerna av näringsämnen förändras från nuvarande genomsnittliga kost till alternativa dieter är det möjligt att värdera nyttan för havsmiljön av att människor ändrar diet. Tre alternativa dieter med olika protein-produkter används i analyserna och dieterna benämns: Rekommenderad diet (i linje med bland annat Livsmedelsverkets kostråd), Klimatsmart diet (byte från rött kött till kyckling) samt Mer Baljväxter. I analysen av hur en minskad konsumtion av protein påverkar emissionerna användes två olika metoder. Först gjordes en sammanställning av data om emissioner av kväve och fosfor från befintliga Livscykelanalyser (LCA) av svenska livsmedel. Denna sammanställning visar att kött från nöt och lamm skapar större emissioner än fläsk och i sin tur kyckling, om man räknar utsläppen per kg protein från dessa livsmedel. Baljväxter, kyckling, mejeriprodukter och ägg har liknande utsläppsnivåer. Viktiga faktorer i beräkningarna är bland annat effektiviteten i omvandling från foder till protein och hur mycket kraftfoder (till exempel spannmål och raps) som djuren äter utöver foder från vallar (hö och ensilage) och naturbeten. Eftersom LCA-studierna är utformade för att visa på skillnader mellan produktionssystem och underliggande data är hämtade från ett fåtal gårdar använde vi inte dessa för att räkna på belastningar från svensk produktion som helhet. För detta syfte utgick vi istället ifrån hur jordbruksmarken används. Närmare bestämt tog vi hänsyn till hur stora landarealer som krävs för att producera foder till djur och livsmedel som kan konsumeras direkt av människan, samt hur läckaget från jordbruksmarken varierar med markanvändningen. Kalkylen avsåg den andel av den svenska konsumtionen som produceras i Sverige. När vi beräknade läckageförändringen som följer av de tre dieterna tog vi även hänsyn till var i Sverige en förändrad konsumtion av olika köttslag kan få genomslag, d v s var jordbruksmarkens markanvändning förändras och vilket läckage som kan följa av detta. Foderproduktionen för vart och ett av de animaliska livsmedlen antogs ske i samma produktionsområde som djuren föds upp. För den friställda marken, det vill säga den mark som inte längre behövs för livsmedelsproduktion om proteinintaget minskas eller på annat sätt förändras, antogs läckaget på sikt bli detsamma som för en gräsmark som inte plöjs, sås eller gödslas. Beräkningar av de olika dieternas emissioner utfördes för två nivåer av det sammanlagda intaget av protein genom de produkter som ingick i kalkylen. Den nuvarande proteintaget via dessa produkter är 80 g per person och dag och vi räknade på såväl detta intag som en minskning till 60 g. Om man även tar hänsyn till konsumtion av spannmålsprodukter och annan mindre proteinrik mat så får en genomsnittlig svensk idag i sig totalt ca 108 g protein per dag. Detta kan jämföras att världshälsoorganisationen WHO rekommenderar att en person som väger 70 kg bör konsumera 58 g för att tillgodose kroppens grundläggande behov. Förändrade dieter innebär även att det avloppsvatten som kommer till kommunala reningsverk och enskilda avlopp får en ändrad sammansättning. För att beräkna hur dieterna påverkar utsläppen från avloppssystemen användes officiell statistik avseende reningsgrader vid kommunala reningsverk2 samt tillgängliga schablonvärden för enskilda avlopp3. Emissioner från såväl svenska som importerade produkter inkluderades i beräkningarna. Matsvinnets inverkan på belastningen av havet studerades med hjälp av data över mängden onödigt matavfall från hushållen och hur detta avfall fördelar sig mellan olika huvudtyper av livsmedel. Kalkyler gjordes såväl baserat på emissioner i jordbruket som efter konsumtion. Vi antog att med ett reducerat svinn för svenskproducerade proteinrika livsmedel kan emissionerna från motsvarande jordbruksproduktion undvikas. Vidare antog vi att matsvinnet minskar med 50 procent, vilket är enligt med genomförandet av FNs hållbarhetsmål (Sustainable Development Goals). Med dessa utgångspunkter beräknades att de årliga emissionerna av näringsämnen i jordbruket skulle kunna minska med 470 ton kväve och 6 ton fosfor. Efter att även retentionen i sjöar och vattendrag beaktats uppskattades belastningen på havet kunna minska med ca 300 ton kväve och 4 ton fosfor per år. Emissioner uppstår även på grund av att hushållen häller ut flytande mat i vasken. Efter en reduktion till hälften av emissionerna, och med beaktande av retentionen, blir resultatet att kvävebelastning kan reduceras med 50 ton och fosforbelastningen med 2 ton per år. Fosforhaltiga tillsatser i livsmedel utnyttjas av livsmedelsindustrin för att stabilisera produkterna eller påverka deras smak. Vår utgångspunkt är att dessa tillsatser inte behövs för människors hälsa och därmed är potentialen för belastningsminskningar lika stor som dagens belastning från sådana tillsatser. Belastningen på havet uppstår när fosfor från maten hamnar i avloppsvatten och reningsverken inte renar allt ingående fosfor. En uppskattning baserad på den totala användningen av fosfortillsatser i den svenska livsmedelsindustrin indikerade att 28 ton fosfor når haven via enskilda avlopp och att 32 ton fosfor når haven efter att ha passerat kommunala reningsverk. Beräkningar gjordes även för ett urval produkter där tillsatsen av fosfor är känd: coladrycker, smältost, importerad kyckling och charkuterier. Den samlade konsumtionen av enbart dessa produkter uppskattades leda till att den årliga belastningen av fosfor på havet ökar med omkring 15 ton. Hästhållning. Sverige har för närvarande ca 360.000 hästar och antalet ökar. En genomsnittlig häst antas väga ca 420 kg, och behöva ca 1,5 kg grovfoder (torrvara) per 100 kg samt 0,3 kg spannmål per 100 kg häst och dag. Emissioner av kväve och fosfor sker från betesmarker samt åkermark som används för produktion av foder. Genom att bedöma hur mycket mark som krävs för att producera tillräckligt med foder för att föda alla Sveriges hästar samt vilka läckagekoefficienter som gäller för denna mark beräknades de sammanlagda emissionerna av fosfor och kväve från hästhållningens foderproduktion (se nedanstående tabell). Läckaget beräknades även från delar av rasthagarna som kan anses vara högriskområden för fosforläckage, det vill säga de områden där hästar utfodras och vistas stora delar av dygnet. Emissionerna av fosfor från sådana områden uppgår till drygt ca 11,5 ton per år (exkl. retention). Emissioner av fosfor och kväve (ton per år) från foderproduktion samt hästhagar. TOTAL-P TOTAL-N FODER: HÖ, ENSILAGE INKL BETE 28 800 FODER: SPANNMÅL 22 940 HÄSTHAGAR 11.5 Uppgift saknas TOTAL 61 >1.740 På grund av brist på data är det svårt att kvantifiera de belastningsminskningar som skulle kunna uppstå vid förändrad hästhållning. Två saker är dock värda att påpeka: Räknat per ytenhet är det genomsnittliga läckaget från hästhållningen mindre än för jordbruksmark i allmänhet. Lokalt kan utsläpp från intensivt betade marker och rasthagar vara stort vilket kan påverka vattendrag, sjöar och grundvatten. Vi gör antagandet att förbättringar kan nås genom åtgärder i rasthagar. För att ge perspektiv på dessa beräknade belastningsminskningar, som avser alla bassänger kring Sveriges kuster, kan de jämföras med de minskningar från 2010 som behövs i Egentliga Östersjön. Enligt Sveriges åtagande i Helcom samarbetet (Baltic Sea Action Plan, BSAP) ska belastningen minska med 2.916 ton kväve och 400 ton fosfor till 2021. Om vattenmyndigheternas åtgärdsprogram genomförs finns ett kvarvarande minskningsbehov av 1866 ton kväve och 194 ton fosfor. Men programmen är bara föreslagna och ännu inte beslutade. De därefter återstående minskningskraven kan delvis avräknas mot åtgärdsöverskott I andra bassänger. Det innebär att kvävebetinget kan nås 2021, medan det då fortfarande återstår ca 80-100 ton fosfor att reducera. Denna rapports beräknade potentialer av minskat proteinintag är betydligt större än Sveriges återstående åtagande år 2010. Av de fyra analyserade samhällsfenomenen har reduktionen av proteinintaget en större potential att reducera belastningen på havet än vad den tillsatta fosforn i maten har. Hästhållning och matsvinn har betydligt mindre potential. Eftersom de samhällsfenomen som analyserats är komplexa har det varit nödvändigt att göra ett ganska stort antal förenklande antaganden för att beräkna belastningar och potentialer. Vi har exempelvis antagit att Sveriges självförsörjningsgrad och arealen öppen mark ska vara oförändrad. Vidare har vi antagit att reningsgraden i avloppssystemen kommer att vara oförändrad. Utan tvekan skulle stora ändringar i hushållens dieter påverka Sveriges produktion av djurfoder och människoföda. Men det är knappast möjligt att förutsäga hur och var markanvändningen skulle förändras. Vi har därför inte spekulerat i marknadstrender eller ekonomiska konsekvenser för lantbrukare utan använt teoretiskt uträknade läckage koefficienter för att räkna ut möjliga näringsemissioner. Här finns också förenklingar som att läckagekoefficienten hålls oförändrad. En annan osäkerhetsfaktor är att förändringar i jordbruksmark inte kan förväntas leda till omedelbara ändringar i läckage utan kan dra ut på tiden. Effekterna för dietförändringar analyserades för tre alternativa dieter. Dieten Mer Baljväxter visade störst potential även om skillnaderna är ganska små. Skillnaderna kan eventuellt vara ännu mindre beroende på att läckagekoefficienterna är mer osäkra för baljväxter än för andra grödor. Stor osäkerhet finns även i data som gäller tillsatt fosfor, matsvinn samt hästhållning. Men det är ändå tydligt att slutsatsen kvarstår att tillsatt fosfor i livsmedelsindustrin innebär ett betydande tillskott till avloppen. Det är av samma omfattning som de tidigare emissionerna från maskindiskmedel. Myndigheternas åtgärdsprogram för mindre övergödning fokuserar på så kallade end-of-pipe-lösningar. Vi vill hävda att det finns möjligheter att arbeta med alternativ. Istället för att ytterligare reglera hur lantbrukare ska undvika emissioner av näringsämnen skulle belastningen på havet kunna minskas genom att på olika sätt påverka vilken mat som efterfrågas av konsumenterna. Såväl konsumenter som producenter, upphandlare, detaljhandlare och opinionsbildare i media kan bidra. Då det finns en tydlig trend att öka proteinintaget finns en risk för att näringsämnesbelastningen på haven ökar om inte åtgärder vidtas. I vår tidigare rapport har vi framhållit köttkonsumtionens roll för både klimatet och övergödningen av havet. I denna rapport, påvisas att det snarare är den totalt sett höga konsumtionen av proteinrika livsmedel som bör minska. Att byta kött mot grönsaker innebär oftast en reducerad belastning på haven, men ett högt intag av vegetabiliskt protein, såsom bönor, är inte nödvändigtvis bättre än att konsumera kött från betande djur eller kyckling.