Entregable 6.3: Informe de sostenibilidad ambiental (LCA)

Este entrega corresponde al trabajo realizado en la Tarea 6.3 sobre la evaluación ambiental. La evaluación ambiental se lleva a cabo después de una perspectiva del ciclo de vida, específicamente utilizando las herramientas de evaluación del ciclo de vida (LCA) recomendadas por la Comisión Europea y el Programa de las Naciones Unidas para las Naciones Unidas en el marco de la huella del medio ambiente y las iniciativas del ciclo de vida. Esta herramienta fue seleccionada debido a su visión holística, incluido el concepto de cadena de producción completo y los indicadores ambientales de criterios múltiples, así como su enfoque cuantitativo y científico para estimar los impactos ambientales. Sin embargo, al conocer las limitaciones de las herramientas LCA en su capacidad para evaluar la sostenibilidad integral de los sistemas de producción orgánica, la entrega actual debe considerarse parte de una evaluación de sostenibilidad más amplia, complementada por las evaluaciones adicionales realizadas en WP6 (por ejemplo, inducir la sostenibilidad de la sostenibilidad Herramienta de evaluación (ascenso)). Además, es la ambición del proyecto Organic-Plus para contribuir a mejorar la metodología LCA para que sea más adecuada para los sistemas de producción orgánica. Por lo tanto, enfrentar la realidad de las prácticas altamente variables dentro de los sistemas de producción agrícola, y esa información sobre insumos alternativos aumentará con el tiempo; Es nuestra ambición con esta publicación proporcionar una entrega dinámica y fácilmente adaptable. Esto significa proporcionar una guía metodológica transparente de las evaluaciones realizadas con escenarios de referencia, y la provisión de archivos de Excel de forma de cálculo, que pueden actualizarse fácilmente. Apuntamos a una herramienta que será útil más allá de la finalización del proyecto y puede facilitar la interacción de las partes interesadas. LCA se ha aplicado de acuerdo con las normas ISO 14040 y 14044 (2006a y b) y las enmiendas consecuentes (2020 A, B, C). Se ha seguido la guía metodológica establecida en el marco de la iniciativa EF (EU-JRC, 2018). La Sección 2 proporciona una descripción detallada de la metodología y los modelos aplicados. De acuerdo con la distribución geográfica de los socios del proyecto orgánico-plus y, según la disponibilidad de datos, se seleccionaron cuatro escenarios de referencia diferentes para la producción orgánica de berenjena, tomate, cítricos y aceitunas, así como tres escenarios para la producción de ganado orgánico, ovejas, cerdos, cerdos y cerdos y cerdos aves de corral. Estos escenarios se utilizaron como estudios de casos para probar el desempeño ambiental de los insumos contenciosos (por ejemplo, cobre, vitaminas sintéticas, turba) en comparación con sus alternativas potenciales (por ejemplo, bicarbonato de potasio, aceite de tomillo, materia orgánica compostada). La Sección 3 explica los formularios de cálculo creados con la idea de tener una herramienta dinámica entregable, que permite cambios en las entradas, los factores de caracterización y la adición de nuevos conjuntos de datos. El practicante puede cambiar los valores en la hoja LCI tanto para el escenario actual como para el escenario alternativo. La Sección 4 proporciona una evaluación preliminar de las alternativas sugeridas para reemplazar o reducir el uso de entradas polémicas, cuya información se está mejorando constantemente y se proporciona a través de la experimentación. Se prevé que esta evaluación preliminar actúe como una retroalimentación y tiene como objetivo contribuir a abordar la mejora ambiental de las alternativas potenciales. Una nueva alternativa no solo puede significar una sustitución de insumos contenciosos, sino que también podría incluir un cambio en las prácticas. Por lo tanto, debido a la perspectiva holística de las herramientas LCA, se pueden contabilizar las consecuencias de implementar alternativas a insumos contenciosos en la gestión de cultivos o ganado. Los resultados de la evaluación de los escenarios de referencia muestran que la aplicación de cobre y aceite mineral conduce a emisiones que pueden ser de gran importancia para la ecotoxicidad de agua dulce. Para otras categorías de impacto, otras entradas pueden volverse relevantes. Según los ensayos experimentales realizados por los socios de "planta WP3" y los datos de viabilidad, probamos la sustitución del cobre y el aceite mineral con los siguientes productos: carbonato de hidrógeno de potasio, fertilizantes de bajo costo y aceite esencial de tomillo extraído de Thymo vulgaris. Los resultados han demostrado que las entradas alternativas causan un impacto ambiental muy menor. Sin embargo, esto se considerará como un resultado preliminar ya que hemos visto que para los productos de protección de plantas a base de cobre, el efecto de toxicidad depende del tipo de especiación de metal, que a su vez depende de la característica física-química del entorno circundante (suelo y el suelo y agua), y en ese sentido, se están realizando estudios específicos para incluir este comportamiento en LCA (por ejemplo, Peña et al 2017). El método LCA actual no incluye la caracterización de los impactos de antibióticos debido a la falta de información sobre sus efectos sobre los factores ambientales evaluados en LCA, por lo tanto, las consecuencias en la salud y la productividad permanecen sin abordar en LCA. En cualquier caso, la eliminación de estos insumos polémicos en la agricultura orgánica parece implicar cambios en el manejo del ganado en lugar de reemplazar por productos alternativos. Los formularios de cálculo creados se pueden usar para comparar las prácticas y agregar nuevos modelos, lo que dará como resultado una herramienta útil cuando se proporcione más información. Además del uso tradicional de fertilizantes de estiércol provenientes de sistemas de producción orgánica, el objetivo orgánico tiene como objetivo estudiar productos alternativos utilizados como fertilizantes alternativos. Desde una perspectiva económica ambiental y circular, consideraríamos el uso de subproductos o residuos de otros procesos como potenciales fertilizantes alternativos, por lo tanto, discutimos los diferentes enfoques metodológicos de esto y destacamos la importancia de los tratamientos potenciales (por ejemplo, compostaje, pelea Digestión anaeróbica) Se utiliza para valorizar estos subproductos en fertilizantes, con un énfasis especial en cómo se deben explicar las emisiones (Sección 4.3 y 4.4). Las comparaciones entre los medios de cultivo a base de turba (vistos como polémicos) y el compost hechos de materiales derivados localmente (residuos forestales, estiércol de caballos) y lámina de plástico a base de combustible fósil versus lámina de plástico degradable hecha de almidón de papa, mostró que el El valor normalizado y ponderado para las alternativas fue más bajo que para las entradas polémicas, no hubo un ganador claro al observar todas las categorías de impacto por separado (Sección 4.5). A través de un análisis de contribución de los medios de cultivo de compost alternativos, se encontró que los puntos críticos en su ciclo de vida eran consumo de diesel, transporte de residuos y emisiones forestales, todo dentro o yendo a la planta de compost. Para el caso de bioplástica (sección 4.6), un parámetro importante que puede influir en los resultados fue el grosor del bioplástico, por lo tanto, si el grosor se redujo, reduciría la cantidad de material fabricado (por ejemplo, almidón de papa) , y posteriormente, los impactos podrían reducirse. Los principales aspectos críticos que se encuentran en el inventario del ciclo de vida (LCI) de los productos orgánicos de cultivos y ganado incluyen la falta de conjuntos de datos de fabricación para entradas utilizadas en sistemas de producción orgánica, como varios productos comunes de protección de plantas (PPP) y productos alternativos de bienestar animal (por ejemplo, Aceites esenciales antimicrobianos) (Sección 5.1). No hay conjuntos de datos de fabricación disponibles para agentes de control biológico (BCA), aceites esenciales derivados de plantas (timol, carvacrol, neem), aceite mineral, piretrina, spinosad y oxicloruro de cobre. Para avanzar en este aspecto, se desarrollaron nuevos conjuntos de datos LCI de fabricación para PPP prevalentes utilizados en OA en Europa en el marco del proyecto Organic-Plus (Spinosad, Bacillus subtilis, quitosano y aceite de neem, se pueden encontrar LCIS específicos en Montemayor et al. ( a, en preparación). Además, a través de la evaluación realizada, surgieron otros insumos contenciosos o puntos de acceso a los que se centraron en el proyecto Organic-Plus. La Sección 5.2 proporciona una lista de estos, que están en gran medida relacionadas con el consumo de energía, el transporte y el consumo de agua, este último principalmente en las regiones mediterráneas. Las categorías de toxicidad y impacto de la biodiversidad han demostrado ser de especial interés para los sistemas de producción orgánica y, por lo tanto, relevantes para los orgánicos-plus. Hemos dedicado secciones especiales para cada una (sección 5.3 y 5.4). En particular, se descubrió que la biodiversidad era uno de los aspectos más importantes y distintivos entre los sistemas orgánicos y convencionales en LCA. Por lo tanto, este aspecto se ha abordado en Organic-Plus. Después de una revisión de los enfoques existentes para tratar la pérdida de biodiversidad en los estudios de LCA, hemos seleccionado el trabajo realizado por Knudsen et al. (2017). Estos autores desarrollaron factores de caracterización (CF) para incluir impactos de biodiversidad para la producción agrícola orgánica y convencional, basada en el muestreo estandarizado de la riqueza de especies de plantas en granjas orgánicas y convencionales en seis países de Europa dentro del bioma templado de hoja ancha y bosques mixtos. Sin embargo, en el contexto de orgánico y para la agricultura en Europa, una limitación de este modelo es que no tiene SFC para el bioma mediterráneo, una de las áreas más productivas agrícolas de Europa. Por lo tanto, hemos desarrollado CFS para el bioma mediterráneo utilizando los métodos descritos en Knudsen et al. (2017) y datos secundarios de riqueza de plantas de granjas orgánicas de uva, oliva y cultivos arables en España, Italia, Francia y Grecia (Montemayor et al., B, en preparación). Un resultado importante de las actividades realizadas para producir este entregable (Tarea 6.3) fue la detección de posibles deficiencias, así como una provisión de algunas soluciones. Las herramientas de LCA continuarán desarrollándose y mejorándose en la comunidad científica, por lo tanto, también hemos identificado y priorizado aspectos potenciales para futuras investigaciones más allá de lo orgánico (Sección 6). El método LCA se usó estrictamente cuando era apropiado para la producción orgánica, por lo que no forzar una herramienta de análisis de sostenibilidad, como LCA, como una respuesta singular a todos los temas de producción orgánica (y convencional). En conclusión, a través de las evaluaciones ambientales realizadas en la Tarea 6.3 podemos concluir que: 1) Desde una perspectiva ambiental holística, se puede afirmar que hay más aspectos del punto de acceso ambiental, que pueden tener una gran importancia que los que se están enfocando en el proyecto orgánico. Destacamos el consumo de energía basado en combustibles fósiles, como diesel para operaciones laborales, consumo de electricidad y transporte. Además, el consumo de agua, en particular, para las regiones mediterráneas secas podría ser un aporte con implicaciones ambientales negativas y, por lo tanto, debe verse como un aporte contencioso. Estos problemas son relevantes para la agricultura orgánica y convencional. 2) Cuando se consideraron alternativas a entradas contenciosas desarrolladas y estudiadas en el proyecto Organic-Plus, p. Materia orgánica compostada para la turba en medios de cultivo, plástico degradable del almidón de papa para cubrir el suelo, estos productos presentaron una mejora para algunos aspectos ambientales, pero mostraron un comportamiento peor para otros. A partir de los "puntos críticos" revelados, se puede derivar donde se pueden poner los esfuerzos si el objetivo es desarrollar alternativas que obtengan mejor en LCA. 3) La metodología LCA puede ser útil para evaluar los efectos ambientales de la producción agrícola, pero requiere un mayor desarrollo para comprender mejor las particularidades de los sistemas de producción orgánica. Por lo tanto, se aplicarán herramientas adicionales de evaluación de sostenibilidad (por ejemplo, Rise) para tener en cuenta otros aspectos de la agricultura orgánica a nivel de la granja. 4) La publicación actual incluye formularios de cálculo adaptables (implementados en un programa de hoja de cálculo, por ejemplo, Microsoft Excel), que puede permitir la actualización y la creación de nuevos escenarios. 5) Se han presentado varias propuestas para mejorar los conjuntos de datos para la producción orgánica. 6) Hemos contribuido al desarrollo de factores de caracterización para los indicadores de biodiversidad en la producción agrícola después del trabajo iniciado por Knudsen et al (2017). 7) Se realizaron propuestas para futuras investigaciones para mejorar la evaluación ambiental de los sistemas de producción orgánica, enfatizando que las categorías de impacto dominantes actuales no son adecuadas para discriminar entre varias prácticas agrícolas.