Environmental life cycle assessment of livestock production:the applicability of IPCC and PEFCR methods to Finnish production

In this thesis, the main objective was to gain an understanding of the current level of the Finnish livestock sector’s environmental impacts and on the applicability of different LCA methods when investigating the environmental sustainability livestock products. Here, the climate change impact of Finnish beef, broiler chicken and pork were assessed with liquid organic dairy products and the most important feed crops in non-ruminant production. For the same production systems in variable combinations, eutrophication, acidification, and water scarcity impacts were assessed. The average for the climate impact of Finnish beef was 26.1 kg CO2 eq. kgCW-1, with specific methods for rumination and N2O from cultivation. With more standardised IPCC-based NIR methods, the average climate change impact for Finnish beef was 21.9 kg CO2 eq. kgCW-1. Finnish broiler chicken results for climate change impact with European Commission’s PEF methods were 2.37 kg CO2 eq. kgCW-1, including LUC, which was 0.55 kg CO2 eq. kgCW-1. Finnish pork results with PEF methods were 3.6 kg CO2 eq. kgCW-1, including LUC, which was 0.13 kg CO2 eq. kgCW-1. Organic dairy was assessed for a selection of farms with IPCC methods and the average of included European countries was 1.32 kg CO2 eq. kgECM-1. Water scarcity impacts were assessed for Finnish broiler chicken and pork production, besides the feed crops utilised in their production. The average water scarcity impact of Finnish broiler chicken was 0.54 m3 eq. kgCW-1, and of Finnish pork 0.69 m3 eq. kgCW-1. The importance of more sensitive methods for prediction N2O from crop cultivation and CH4 from enteric fermentation became evident in assessing climate change impact of beef. This allowed diet composition to be included in more detail, which was also reflected in the results, increasing resolution in mitigation design and supporting mitigation efforts. The IPCC and PEF methods differed in how they included N2O emissions in the assessment. I
Tiivistelmä Tämän väitöskirjatyön päätavoitteena on ollut saada käsitys suomalaisen kotieläinsektorin ympäristövaikutusten nykytasosta ja erilaisten LCA-menetelmien soveltuvuudesta kotieläintuotteiden ympäristökestävyyden selvittämiseen. Työssä arvioitiin suomalaisen naudanlihan, broilerinlihan ja sianlihan ilmastovaikutuksia, yhdessä luomumaidon ja yksimahaistuotannon tärkeimpien kotimaisten rehukasvien kanssa. Ilmastovaikutuksen lisäksi samoille tuotteille arvioitiin vaihtelevin yhdistelmin myös rehevöitymis-, happamoitumis- ja vesiniukkuusvaikutukset. Suomalaisen naudanlihan keskimääräinen ilmastovaikutus 26,1 kg CO2 ekv. teuras-kg-1, kun laskennassa käytettiin erityisiä suomalaisiin olosuhteisiin kehitettyjä menetelmiä. Standardisoiduilla, IPCC:n laskentaohjeisiin perustuvilla kasvihuonekaasuinventaarin menetelmillä naudanlihan ilmastovaikutus oli keskimäärin 21,9 kg CO2 ekv. teuras-kg-1. Suomalaisen broilerinlihan ilmastovaikutus Euroopan Komission PEF-menetelmällä oli 2,37 kg CO2 ekv. teuras-kg-1, mukaan lukien maankäytön muutokset (LUC) 0,55 kg CO2 ekv. teuras-kg-1. Suomalaisen sianlihan ilmastovaikutus PEF-menetelmällä oli 3,6 kg CO2 ekv. teuras-kg-1, mukaan lukien LUC, joka oli 0,13 kg CO2 ekv. teuras-kg-1. Luomumaidontuotantoa arvioitiin ilmastovaikutuksen osalta valituilla eurooppalaisilla tiloilla IPCC:n menetelmillä ja tilojen luomumaidon keskiarvo oli 1,32 kg CO2 ekv. EKM-kg-1. Suomalaisen broilerin keskimääräinen vesiniukkuusvaikutus oli 0,54 m3 ekv. teuras-kg-1, ja suomalaisen tyypillisen sianlihan osalta 0,69 m3 ekv. teuras-kg-1. Naudanlihan ilmastovaikutusarvioinnissa herkempien, suomalaisiin olosuhteisiin soveltuvien ennustusmallien käytön tärkeys kävi ilmi ruoansulatuksen metaanin ja kasvinviljelyn N2O-päästöjen osalta. Rehuannoksen koostumus voitiin näillä menetelmillä sisällyttää tarkemmin, mikä heijastui myös ilmastovaikutustuloksiin, parantaen erotuskykyä ja vähennystoimien suunnittelua. IPCC- ja PEF-menetelmien välillä oli eroa siinä, miten