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挪威鲑鱼养殖业减少温室气体排放的机会 - 它们能超过增长吗?


Friederike Ziegler Andrea Arntzen Nistad ,Markus Langeland ,Yannic Wocken ,Erik

Skontorp Hognes ,Shraddha Mehta

瑞典 RISE 研究所,农业与食品,邮政信箱 5401 号,40229 号哥德堡,瑞典

Asplan Viak, Kjørboveien 20, 1337 Sandvika, 挪威

SINTEF Ocean, Brattorkaia 17 C, 7010 Trondheim, 挪威


文章信息

 关键词:

 水产养殖
 大西洋鲑
 碳足迹

温室气体排放
LCA
 海鲜

 摘要


挪威养殖的大西洋鲑鱼是一种营养丰富的食品,需求不断增加,尽管生产一直停滞不前且面临各种挑战,但未来可能会继续扩大。我们提供了对最重要的挪威养殖鲑鱼出口产品进行详细温室气体排放评估的结果,同时提出了改进措施。通过根据增长预测来扩大基准结果和减排机会,我们估计了该行业作为一个整体的当前和未来排放量。我们表明,通过卡车向欧洲出口去头鲑鱼在挪威鲑鱼出口中占主导地位,不仅在数量和价值上,而且在排放量上,其次是通过空运向亚洲出口新鲜去头鲑鱼和鱼片,以及通过空运向美国出口鱼片。累积温室气体排放主要由饲料生产排放和海外空运新鲜产品排放构成。 基于现有技术,而且没有特定顺序,五项最重要的减排措施是:1)略微提高饲料效率,2)增加出口后次生加工中出现的副产品利用率,3)海运到市场,而不是公路和空运,4)提高能源效率和使用更清洁的能源,以及 5)改变饲料组成。总体而言,它们有潜力将当前生产的温室气体排放量减少 ,从 5.2 百万吨 CO2e 降至 2.1 百万吨 CO2e,假设每个供应链的相对重要性相同。


这意味着中等增长情景可能实现,将鲑鱼养殖量增加到 330 万吨以上,如果改进措施得到充分实施,则可以减少整个行业的排放量 。要实现更大的减排,需要降低增长速度或更加雄心勃勃地实施改进措施。尽管温室气体排放通常与资源效率和更广泛的可持续性联系在一起,但并非总是如此,重要的是要避免将负担从气候转移到例如富营养化或生物多样性影响。然而,鲑鱼养殖的许多环境影响集中在饲料效率上,甚至与福利、逃逸和部分富营养化问题有关的问题都反映在较低的饲料效率上,导致温室气体排放增加。除了系统收集稳健数据以更连续地监测温室气体排放绩效随时间的变化之外,我们建议确定额外的指标进行监测,以确保该行业不仅朝着气候中性发展,而且朝着更广泛的可持续性发展。

 1. 介绍


1.1. 三文鱼-一种爱恨交加的食物类型


尽管养殖三文鱼仍然是一种备受争议的食物类型,但它仍然是一种相对资源高效的动物食品生产类型,其温室气体排放低于家畜(Gephart 等,2021 年),特别是在考虑其营养含量时(Hallström 等,2019 年;Bianchi 等,2022 年)。然而,三文鱼是高影响还是低影响食品取决于具体的比较和较低-

收稿日期 2023 年 9 月 20 日;修订稿收到日期 2023 年 11 月 24 日;接受日期 2023 年 11 月 25 日

2023 年 11 月 29 日在线提供

0044-8486/© 2023 年作者。由 Elsevier B.V.出版。本文是根据 CC BY 许可下的开放获取文章(http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/)。


海鲜(如贻贝)和其他食品类别(如豌豆)之间存在多种选择。"鲑鱼"也是一个广泛的类别,包括各种物种和生产系统,包括渔业和水产养殖,但也包括用于在世界各地捕捞和养殖不同物种的多种捕捞和养殖方法 - 具有多样化的影响(Ziegler 和 Hilborn,2022 年;Philis 等,2019 年)。养殖鲑鱼的相对可持续性还取决于研究哪些环境方面。与其他生产系统一样,养殖鲑鱼会导致独特的影响,这些影响很难在食品系统之间进行比较,例如将疾病、寄生虫和基因物质传播给野生鲑鱼种群(Grefsrud 等,2021 年)。其他参数可以在食品之间进行比较,如富营养化或温室气体排放。考虑到全球每年捕捞和养殖的近 500 万吨鲑鱼的不断增长的需求(Ziegler 和 Hilborn,2022 年),以及养殖鱼的数量将继续增加,了解当前系统的环境影响以及如何在未来将其最小化是重要的。

 1.2. 文献综述


鲑鱼类是海产品生命周期评估(LCA)研究中受到最多关注的分类群,即使进行了单独的审查,结果显示最重要的环境因素是饲料(数量和类型)和使用的生产系统(Philis 等,2019 年;Parker,2018 年)。挪威养殖鲑鱼的温室气体(GHG)排放已经多次进行研究,早在 2000 年初就开始了(Winther 等,2009 年;Pelletier 等,2009 年;Ziegler 等,2013 年),这项工作已经多次跟进(Winther 等,2020 年;Ziegler 等,2021 年;Brown 等,2022 年)。2017 年,挪威养殖鲑鱼每生产一吨的温室气体排放比十年前更为密集(Winther 等,2020 年;Ziegler 等,2021 年)。在商业行业中,这是意外的,因为技术发展和成熟通常会导致效率提高。这一发展背后的两个主要原因首先是逐渐用农业饲料替代相对低排放的海洋输入,这些饲料在农业土地扩张的国家种植,主要是大豆。 除了大豆种植所产生的排放量明显更高之外,这种变化还需要添加相对排放密集的饲料添加剂,例如必需氨基酸、增味剂和其他有助于满足鱼类营养需求以及促进健康和生长的化合物。这些化合物在鱼类中自然存在,当海洋饲料比例减少时,就需要进行补偿。其次,海洋养殖阶段变得不那么高效,主要与需要更多地对抗海虱(Lepeophtheirus salmonis)和其他疾病爆发有关。由于生产量和密度增加,海虱发生更频繁,从化学治疗转向机械和生物治疗方法(Philis 等,2021 年),这导致了更高的死亡率和减缓生长。海虱治疗方法的转变既是因为海虱已经对一些化学活性物质产生了抗药性,也是因为它们可能对环境产生影响(Mørch Aaen 等,2014 年)。

自 2012 年以来,已提出 2030 年生产 220 万吨和 2050 年生产 500 万吨的增长预测(Olafsen 等,2012 年)。考虑到当前疾病和海虱的挑战,挪威最近实施资源税,只有四分之一的三文鱼行业专业人士仍然相信在当前法规下到 2050 年挪威生产 500 万吨海鲜是可实现的( ,2023 年),500 万吨的情景看起来越来越不太可能。


1.3. 需要随时间监测排放量


鲑鱼产业,以及所有其他工业部门,需要降低其温室气体排放,既要为国家和国际承诺和减排目标贡献力量,也要实现自己设定的目标。理想情况下,这应该在没有权衡的情况下发生,即不将负担转移到其他类型的环境影响上。为了跟踪减排目标,有必要随时间监测温室气体排放绩效,并记录采取不同措施的效果。为了能够随时间跟踪发展,Winther 等人(2020 年)提出了一种简化方法,该方法在 Ziegler 等人(2021 年)进一步发展,基本上将与饲料相关的排放量扩大到总农场门排放量,使用一个因子来考虑非饲料排放。考虑到需求持续增长和产业扩张计划的继续(Olafsen 等人,2012 年),找到至少每单位生产减排的方法,但最好是整个行业,变得越来越紧迫。 为了在这一领域做出高效的决策,了解不同措施的重要性至关重要,以便优先考虑具有最大减排潜力、最低权衡和最低成本的措施,无论是在产品还是在行业层面。在最近对三文鱼供应链温室气体排放进行建模时(Johansen 等,2022),除了估计减排措施的减排潜力外,还粗略估计了减排措施的成本,以便确定最具成本效益的改进选项。

 1.4. 目标


本研究的目标是:1)呈现挪威养殖三文鱼及其主要供应链排放的更新估算结果,2)为挪威三文鱼行业的排放提供估算,3)模拟各种改进措施的效果,4)调查未来生产扩张在多大程度上会抵消改进努力。


2. 材料和方法


2.1. 三文鱼产品排放更新


该研究遵循 ISO 14040/44(ISO,2006a,2006b),计算基础或功能单位为交付给国外批发商的一份可食用鲑鱼,代表挪威鲑鱼养殖的平均水平。在大多数情况下,交付给批发商的产品并非完全可食用,即包含一些皮肤、骨头等,因此调查了这些非食用鱼类加工副产品有多少被进一步用于饲料或其他用途。上游资源利用然后在主要产品和进一步利用的共生产品之间按其质量进行分配。选择质量作为共生产品分配的方法主要是因为目标是随时间跟踪绩效,并避免使用高度波动的鲑鱼和饲料价格来确定产品造成了多少排放,否则将导致仅基于共生产品之间不同相对价格而不是实际资源利用/排放差异的差异。使用的数据是来自渔业总局(例如,用于饲料使用)和挪威海鲜委员会(例如)。 用于出口数据)和行业数据(例如用于饲料成分)并在 Johansen 等人(2022 年)中详细介绍。挪威养殖鲑鱼的十一个重要供应链被建模为新鲜或冷冻、整条或切片的鲑鱼,交付到挪威、欧洲、亚洲和美国市场,使用 LCA 软件 SimaPro Developer MultiUser 版本 9.3.0.3 进行详细建模,背景数据来自 Agri-footprint v.6.0 用于饲料输入生产和 ecoinvent v 3.8(按分类截断)用于运输、能源生产、燃料、材料、化学品和基础设施,以及来自网络运输措施(NTM)数据库用于空运和船运输,因为这些数据比 ecoinvent 中的数据更合适。Agri-footprint、ecoinvent 和 NTM 是三个商业生命周期清单数据库,前两者通过 SimaPro 访问,NTM 由 Asplan Viak AS 许可。土地利用变化(LUC)的建模方式与 Agrifootprint v 6.0 相同。从呼吸中排放的 排放被排除在外,以及通过光合作用由饲料输入从大气中吸收的 ,因为这种短碳循环不会导致温室气体净增加。


排放。共生产物分配基于质量,以实现时间一致性和可比性,而使用经济分配得出的结果在 Johansen 等人的敏感性分析中呈现。(2022 年)。


2.2. 改进措施建模


完成基线评估后,19 项措施的减排潜力(见表 1)也进行了定量评估。在许多情况下,预期的变化(例如增加对鱼类加工副产品的利用,改进措施“更多副产品”)导致了间接变化(对于该改进措施,减少传统大豆的使用),直接和间接变化共同导致了排放变化。来自鲑鱼和其他鱼类(和动物)加工的副产品在饲料中的使用占生产相关排放的一部分,就像出口后利用的鲑鱼加工副产品一样(这种方法选择影响了改进措施“鲑鱼油”、“更多副产品”、“陆生动物”和“副产品利用”)。对于“降低 FCR”的措施,假设饲料转化率从 1.3 降低到 1.2,即 降低,这在当前生产者范围内。关于生产系统,对当前主导系统的三种替代方案进行了建模,详见表 1。还对屠宰后的分配进行了一些变化的建模:首先是超低温处理,即 屠宰三文鱼快速冷却至接近冰点,增加产品的货架寿命,保持新鲜质量,避免在运输过程中需要冰块。还评估了从挪威到欧洲国家的传统道路运输的三种替代运输方案,即海运、铁路运输和带有船上加工的海运。最后,在能源使用方面,对鲜活船和服务船以及饲料船使用可再生能源进行了建模,以及在陆基操作和饲料驳船的能源使用降低。每项措施的更多细节和假设见表 1。


2.3. 扩大至整个行业的排放量


将个别供应链的结果扩展到整个部门的排放量,使用了挪威的三文鱼出口和国内消费统计数据(挪威海鲜委员会,2022 年)。这些统计数据显示了 2022 年不同三文鱼产品形式(新鲜/冷冻和整条/切片)的出口总量,以及不同大陆的出口情况。通过将出口到所有欧洲国家的供应链汇总到巴黎结束,对所有出口到亚洲、非洲和大洋洲的估计使用了模拟供应链到东京和上海,对所有出口到北美和南美的估计使用了模拟的美国供应链。新鲜整条三文鱼对欧洲的出口量最大,超过 850 千吨( ),其次是新鲜整条三文鱼对亚洲的出口量为 128 千吨( ),新鲜三文鱼切片对欧洲的出口量为 64 千吨(5%)。所有其他产品形式和大陆的组合都低于 36 千吨(3%)。来源于 Johansen 等人的供应链。 选择与产品形式和市场最接近的总结出口统计类别(2022 年),然后用于对其进行建模,并添加了五个新类别(冷冻去头三文鱼到欧洲,冷冻鱼片到亚洲和挪威国内消费,以及冷冻鱼片和去头到美国)。假定新类别的副产品利用率与不同市场中相同产品的副产品利用率相同(例如,假定冷冻去头三文鱼到美国的副产品利用率与亚洲相同)。首先使用与 Johansen 等人(2022 年)使用的渔业局相同的转换因子将产品体积转换为活重,并进行求和以检查总体积大致对应于总产量。以这种方式计算的活重三文鱼总量为 158 万吨,2021 年的实际产量为 156 万吨,这表明总体积已覆盖。然后,将体积转换为可食重量,应用来自渔业局的官方 可食重量与活重的转换因子。最后,将可食重量与每公斤可食部分估计的温室气体排放量相乘

 表 1

通过简要解释模拟的改进措施,说明直接和间接的变化。

改进措施名称
(short name)

直接和间接变化

不包括土地利用变化的大豆
(no LUC)

假设所有大豆都是在欧洲种植的

国家,土地利用变化(LUC)
 排放量低。

根据 Agrifootprint v.6,欧盟生产的平均大豆的土地利用变化排放量为

是欧盟生产的平均大豆的土地利用变化排放量的百分比

巴西生产的普通大豆的排放量。
Novel feeds
 (新型饲料)

引入昆虫和藻类油(增加

), 大豆蛋白减少 (从

) 和菜籽油增加 (从

). 鱼油从 减少到
.
Salmon oil
(salmon oil)

利用屠宰副产品制成的鲑鱼油

取代其他鱼油。油菜籽油减少
 (20% 至
No marine
(no marine)

海洋成分被藻类油和氨基酸取代。
 不同类型的作物蛋白质和油被

替换。

增加,除大豆外减少


鱼类加工副产品
 (更多的旁路流)

旁路流的增加是增加的

并替代传统大豆

陆地动物副产品
 (陆地动物)

大部分大豆蛋白被替换

羽毛和家禽餐

增加副产品利用
streams

(副产品利用)

处理侧流的利用率在出口前和出口后均提高至{{0}}

,死鱼的利用率从 0 增加至
the utilization of dead fish increases from 0 to

。最大的改进潜力在于

出口后的利用。

死亡率和饲料效率
(lower FCR)

死亡率降低,饲料效率(eFCR)提高

使饲料转化率提高

降低到目前效率最高的生产者水平

从 1.3 到 长肉鲑鱼
produced.

鲑鱼苗大小 ,在成长

海中封闭网箱

(小鲑鱼苗,封闭养殖)

小鲑鱼苗转移到封闭笼中

海中,饲料转化率降低到目前最高效率

工业中观察到一个

能源使用和基础设施使用增加;

假定船舶活动相等。

鲑鱼苗大小 ,在成长
 近海暴露笼中

(大型鲑鱼苗,暴露开放
growout)

大型鲑鱼苗转移到暴露的敞开式网箱

近海,饲料转化率降低到目前最高效的水平
 一个

鲑鱼苗大小 ,开放式网箱

(大型鲑鱼苗,开放式养殖)

大型鲑鱼苗转移到开放式传统养殖

海中的笼子,FCR 降低到目前为止最高效的水平
 最有效率的一个
Supercooling
 (超级冷却)

在屠宰场对新鲜鱼进行超冷处理,

可延长保质期,使运输速度变慢

(甚至可能实现从

未建模的空中到海上运输

减少了对冰的需求,但增加了
energy use.
Ship
(seafreight)

对于图 2 中提出的改进措施

从屠宰场到鹿特丹的小型集装箱船海运

,然后卡车运输到市场
 运输到市场

用于应用于部门的改进措施-
 范围广泛的排放:

用于运往欧洲的产品:从卡车运输

港口(50 公里),驳船到欧洲( ),

卡车运往最终目的地(450 公里)。

对于运往亚洲/美国的产品:通过卡车运输

从农场到机场( )并出口

基本情况下通过飞机运往市场。对于

通过卡车运输的改进措施

从农场到港口(50 公里),转运船到欧洲

集装箱船到市场港口

,铁路到最终目的地
Train
  (铁路货运)

从屠宰场到铁路的卡车运输

连接,然后铁路到市场

直接船运输+
 在船上加工
 (从农场海运)

直接海运,主要加工

在运往鹿特丹的途中,船上装载
 运输到市场

(续下页)
 表 1(续)

改进措施名称
(short name)

直接和间接变化

井的新能源载体
boats

(能源来源井船)

从将海洋燃油转变为 减少

氨或使用北欧电力网混合发电的氢
Nordic electricity grid mix

船舶的新能源载体
 (能源来源船舶)

与转移海洋燃油相比减少了 75-85%

使用北欧电池电动船只
 电力网混合

陆地能源节约
processes
 (能源效率)

比传统 RAS 低能耗

系统、饲料厂和屠宰厂

节能和电气化
 饲料驳船
 (能源效率和
 电气化)

可通过 减少能源使用

采取措施如水下喂食、热泵

用于生活区和能源管理
systems

  • 与 Johansen 等人模拟的价值不同,2022 年,最佳表现者的 eFCR 为 饲料 产量。事后我们收到的生产者的评论是,这种效率仅在幼鱼生产中达到,因此不适用于养殖生产。

用于每个供应链,每个生命周期阶段,以便评估每个供应链和生命周期阶段对总体的贡献。

 2.4. 未来情景


在 Johansen 等人(2022 年)中,建模了大量具体的改进措施。为了研究它们减少产品和部门排放的潜力,选择了建模的最有前途的改进措施,即显示出最大减排潜力的措施(图 2)。这些措施包括:

  1. '降低 FCR':降低经济饲料转化率(从 1.3 降至 1.2)

  2. '侧流利用': 出口后加工过程中的侧流利用

  3. '海运': 选择海运而非陆运和空运

  4. 与能源效率采购相关的四项措施的组合

  5. 更改饲料组成:

a. 不含大豆的“无土地使用变化”饲料

b. “更多副产品”:鱼类加工副产品取代大豆

它们的效果既可以逐个研究,也可以组合研究 - 首先是对产品的影响,然后是对行业水平的影响。对于个别措施效果的分析,所有链路都被近似为新鲜的去鳞三文鱼运往巴黎和东京。作为验证,基于当前排放量(来自 Johansen 等人,2022 年)的行业扩展也是这样完成的,只使用新鲜的去鳞三文鱼运往巴黎和东京(而不是使用 14 种不同的链路作为基础),结果只有一个非常小的误差( ),因此这被认为是一个可行的方法。

在 2030 年和 2050 年分别生产 300 万吨和 500 万吨(而不是今天的 160 万吨)的非常乐观的未来生产预测方案进行了建模,其中包括实施改进措施的情况,以及更为保守和也许更为现实的方案;2050 年 330 万吨(Arntzen Nistad 等,2021 年;普华永道,2023 年)。挪威国家减少温室气体排放的目标设定为 2030 年至少 ,2050 年至少 ,相对于 1990 年的基准水平(NGOV,2022 年)。由于在 1990 年时该行业规模较小(Ziegler 和 Hilborn,2022 年),我们缺乏 1990 年估计的排放基准水平,因此将当前排放水平作为基准,并模拟到 2030 年减少 ,到 2050 年减少 。请注意,目前定义的这些减排目标仅涵盖挪威境内发生的排放,不包括上游或下游供应链排放。因此,这里描述的减排措施比国家目标更为雄心勃勃。

 3. 结果


3.1. 排放量低于 2017 年,仍然以空运和饲料生产为主


农场门口排放更新显示,2021 年每公斤农场门口鲑鱼排放 CO2e,相比 2017 年每 公斤活重鲑鱼(重新计算自 Winther 等人,2020 年,使用协调方法和数据)。这表明 2017 年至 2021 年之间发生了 的减少。这种减少主要归因于饲料中巴西大豆的含量降低 而不是 )。对所有建模的鲑鱼供应链的结果(图 1)证实了空运、饲料和副产品利用程度的重要性,这在之前已经看到(Winther 等人,2020 年)。对于类似产品,饲料对总排放的不同重要性是由于出口后副产品利用的不同而导致的。当利用率较高时,这会导致可食用产品的饲料相关排放较低,因为利用的副产品将占据其份额。同样,较低的利用率会导致所有较早步骤的排放增加。

十九项改进措施的减排潜力范围在几乎 (降低死亡率和提高饲料效率,用鱼加工副流替代大豆,不使用导致土地利用变化的大豆,增加副流利用,在封闭的海基网箱中生长,海上运输和海上加工)到增加 的排放(培育更大的鲑鱼苗并在近海系统中养殖它们,并在饲料中使用更多的鲑鱼油)(图 2)之间。


3.2. 全行业排放主要由生鲜整鲑鱼出口到欧洲和亚洲主导。


利用更新的排放估计结果,对三文鱼供应链进行扩展,并按照第 2.2 节描述的方式将其扩展到整个部门,导致挪威三文鱼部门在 2021 年产生 520 万吨 CO2e 的部门范围排放。新鲜去内脏三文鱼对欧洲的部门排放占比最高(44%),其次是新鲜去内脏和新鲜鱼片一起运往亚洲(图 3)。后两者之所以排放量较大,是因为空运,前者则是由于其大量产量。在生命周期阶段贡献方面,饲料生产占总排放的 ,其次是运输 (图 4)。当仅基于新鲜去内脏三文鱼到巴黎和东京进行验证时,结果变为 510 万吨 。假设产品类型和市场的相对重要性保持不变。


3.3. 五项措施将使排放减少一半


对于主导产品,无论是在数量、经济价值还是排放方面,将新鲜去内脏的鲑鱼运往巴黎,用鱼类加工副产品替代目前采购的大豆,代表着最重要的改进选项( ),其次是改善副产品利用 和使渔船电气化( ),通过提高生存率等改善饲料效率的次要改进 以及海运代替陆运(-4%)。节能和改变能源载体可以带来轻微的额外减少。总的来说,这些改进几乎可以将新鲜去内脏的鲑鱼运往巴黎的排放减少一半( )。对于空运到海外市场的鲑鱼,通过相同的改进,减排潜力甚至更大,几乎可以减少四分之三,因为从空运转为海运将导致大幅减少。


3.4. 需要更大胆的举措来实现减排目标


假设“业务如常”,即未实施任何改进措施,当前绩效和 500 万吨的生产量,整个行业的排放量将增加三倍以上。

图 1. 所有建模供应链的温室气体排放(Johansen 等人,2022 年)。

与生产成比例(图 5)。然而,如果实施所选的改进措施,总排放量只会增加约 ,即使生产量增加了三倍以上。如果相反,保持生产量在 2021 年水平,同时实施这些改进措施,整个行业的排放量将减少

请注意,每个供应链在数量上的相对贡献保持不变,即未假定产品类型或市场之间的转移,并且“最佳情况”表示在 Johansen 等人(2022 年)中确定的五项最重要的减排措施的并行实施。

2022 年,挪威将其温室气体减排目标提高到 2030 年的 1990 年排放量的 (NGOV,2022 年)。1990 年三文鱼行业的排放估计不可用,也不适用作基准。如果将此处估计的全行业排放量(5.2 兆吨 CO2e)作为基准水平,则 2030 年的目标将为 2.3(5.2 的 )和 20500.5 兆吨 CO2e(5.2 的 10%)。任何 1990 年的基准估计都会低于此处的估计,因为 1990 年的生产量(0.5 兆吨)要低得多,无论饲料组成或饲料转化率如何。如果生产不增长,五项最佳改进措施将足以实现 2030 年的目标,但 2050 年的目标无法实现,需要更大胆的步骤(图 5)。

 4. 讨论


4.1. 大幅改进潜力


尽管自上次评估以来绩效已经略有改善(Winther 等,2020 年),但改善潜力仍然显著。在这里,仅对所有可能的改进措施的一个选择子集进行了建模,这些措施共同被证明可以减少该部门的排放 ,还有待发现或开发更多措施。系统性工作减少鲑鱼养殖和随后的采后链中的平均排放量有可能超过相当大的增长,这意味着增长可以在不显著增加温室气体排放的情况下实现。然而,如果旨在减少整个部门的排放以实现国家减排目标,则至关重要的是减排努力不受扩张的影响。在这种情况下,要么降低增长,要么更快地实施改进措施是必要的。


4.2. 实现排放目标需要更大胆的步骤


分析显示,即使完全实施五项最佳改进措施也不足以达到国家减排目标,因为这些措施最初并未涵盖挪威境外发生的排放。Newton 和 Little(2018)还得出结论,苏格兰养殖三文鱼的大部分排放发生在苏格兰境外,而将某种食品类型视为本地产的看法

图 2. 新鲜去内脏三文鱼运往巴黎的基准评估中,各项改进措施的温室气体排放绝对值和相对变化,以点线显示,减少显示在柱内的%,增加显示在柱外。

如果忽略其供应链所造成的全球影响,生产可能会产生极具误导性。然而,这里建议和建模的饲料转化率的改善,从 1.3 到 饲料 活重的鲑鱼,并不是一个未来的愿景,它代表了今天的最佳实践,并且理想情况下可以低至 饲料 活重的鲑鱼。为了实现 2050 年的 3.3 百万吨产量水平,鲑鱼产品可能会排放 ,这将需要采取比这里建议的更大胆的步骤,如果从生物学和技术上可能的话。养殖鱼类有其生物学和技术上的限制,并且在特定的监管环境中进行,所有这些都会对其环境性能或效率产生影响。

如今,挪威的鲑鱼产品初加工的副产品利用率处于较高水平,副产品被用于饲料、化妆品和健康产品(Myhre 等,2022 年)。严格

图 3. 各供应链贡献的全行业温室气体排放。

图 4. 各阶段的全行业排放,其中饲料包括农业或渔业、饲料原料加工和运输到挪威以及饲料造粒;养殖包括农场和维护和收获所需船只的能源使用;运输仅包括从屠宰到市场的产品运输;其他包括例如幼鱼生产和加工。

关于相同物种利用的规定可以最大程度地减少疾病传播的风险,然而最近的研究表明,在鲑鱼饲料中使用鲑鱼蛋白水解物并不会带来疾病传播的风险。目前的规定允许将鲑鱼蛋白水解物重新用于饲料中,但消费者和行业对此使用存在担忧(Sandbakken 等,2023 年)。有一定潜力增加来自白鱼副产品的蛋白质份额,但由于低盈利能力,这些副产品今天并未被登陆,而是被丢弃在海中(Myhre 等,2022 年)。如果挪威未来增加出口前加工鱼类的比例,那么来自二次加工的更多副产品将可用于升级。出口市场中副产品的利用率较低,可能是由于低盈利能力、物流挑战、质量问题或监管限制。将海产品副产品加工成食品或食品成分的技术是存在的(Abdollahi 等,2021 年)。 要实现 利用率,需要增加对从副产品中提取的增值产品的支付意愿,同时需要优化存储和运输技术,以保持副产品的质量。

挪威将三文鱼产量增加至 5 百万吨,大约需要 6.5 百万吨饲料,其中有 2.4 百万吨蛋白质和 1.9 百万吨脂肪(基于 2020 年的平均化学成分,Aas 等人,2022 年)。可以说,在替代饲料成分方面建模的改进措施非常雄心勃勃,对于 5 百万吨的情景来说可能具有挑战性,考虑到未来可能从鱼类加工副产品中获得的饲料量。挪威未来从鱼类加工副产品中生产饲料成分的潜力,包括白鱼和鲑鱼,在 2030 年前估计最高可达 (Bellona,2022 年)。用其他替代品替代大豆,包括鱼类加工副产品,也会增加对小麦麸质和大豆等其他蛋白质来源的需求,这些蛋白质来源不会导致土地利用变化,是否实现这些数量是现实的尚未评估。鱼油是目前限制三文鱼行业增长的饲料成分,替代选择如藻油目前仅有有限数量且成本更高且能源消耗更大(Bosch 等人,2018 年),尽管发展速度很快。 近年来已经显示出,当行业依赖于复杂的供应链中进口的关键部件或可靠的原材料流时,它们对中断是多么脆弱。

图 5. 在不同情景下,随着未来生产水平的发展(中等增长:2030 年和 2050 年分别为 2.1 和 3.3 兆吨,高增长:2030 年和 2050 年分别为 3.0 和 5.0 兆吨)和改进措施的实施下,部门整体温室气体排放的发展情况,假设所有改进措施在 2030 年得到全面实施。目标水平是相对于当前排放量设定的(由于 1990 年的估计缺失),并意味着到 2030 年要减少 ,到 2050 年要减少 ,符合国家减排目标。请注意,这些目标最初仅针对国家排放量设定,并不包括发生在挪威边界之外的上游或下游供应链排放,但这里已经包括在内。

关于替代空运的交通方式,需要消费者的拉动因素和对冷冻或新鲜产品的接受,以便过渡到除空运以外的其他运输方式。同时,需要优化和调整冷链,以增加产品的货架寿命,从而允许更慢的运输速度。

某些地区水产养殖场的电力分配基础设施有限。尽管水产养殖公司已经为从化石燃料向可再生能源过渡设定了雄心勃勃的目标,但建立配电网络所需的时间将延迟这一方向的进展(Renergy 2022)。


需要更多数据来跟踪绩效。


随着时间的推移,排放监测在向低碳、可持续社会过渡中变得越来越重要。促进更新养殖鲑鱼排放估算的最重要措施是行业开始收集可以使用统一方法进行计算的系统化和健壮的数据。如果现在为每次评估手动收集的核心数据改为每年收集并提供,那将允许更连续地跟踪排放绩效,不仅可以从年度到年度进行跟踪,还可以证明实施措施的效果。此外,监管变化的影响,或者像疾病传播这样的失败也可以通过详细的温室气体排放监测进行跟踪。

即将出台的欧盟企业可持续性报告指令


(欧盟委员会,2023 年)将要求大公司定期报告其环境表现。与此同时,一些水产养殖公司已设定了科学基准目标,以在 2030 年和 2050 年之前减少排放。为了衡量与这些目标的表现并遵守强制性报告要求,需要更加标准化的数据收集和整理方法。

通往改善数据收集和报告的途径是多样的,可以是政府强制性的,也可以是行业主导的,或者两者的结合。生产系统的复杂性以及数据可以呈现的不同形式需要进行大量的数据协调,以生成一个可用且可比较的代表整个行业的数据集。这项任务非常适合使用先进的算法/人工智能,并最好在一个集中且独立的设施中进行。在这项研究和未来研究中数据收集的一个重要因素是处理机密数据,从而通过仅报告平均值和安全存储原始数据来保护公司利益。最近的一份报告发现,一个中立的第三方是增进水产养殖行业数据共享的关键成功因素(NCE Seafood Innovation, 2023)。一些主要面向当局的数据共享平台存在,例如 BarentsWatch 和 AquaCloud,但发现价值链中各方之间的数据流存在缺口。

尽管当然有其他东西可供食用,而不仅仅是养殖三文鱼,正如介绍中所提到的,海鲜类别内外存在更低影响的选择,挪威三文鱼行业的未来规模尚不明确,未来可能需要海鲜多样性,而消费的三文鱼


应该以尽可能低的环境影响生产。


5. 结论/亮点


  • 挪威养殖三文鱼的温室气体排放比 2017 年 降低

  • 挪威三文鱼行业负责排放约 520 万吨 的温室气体,包括供应链排放

  • 五个改进选项共同可以减少该行业的温室气体排放

  • 到 2050 年需要采取更大胆的步骤来实现减排目标


作者贡献声明


Friederike Ziegler:概念化,数据整理,形式分析,调查,方法论,项目管理,验证,可视化,撰写 - 原始草稿。Andrea Arntzen Nistad:数据整理,形式分析,调查,验证,可视化,撰写 - 审阅和编辑。Markus Langeland:数据整理,形式分析,调查,验证,撰写 - 审阅和编辑。Yannic Wocken:数据整理,形式分析,调查,验证,撰写 - 审阅和编辑。Erik Skontorp Hognes:数据整理,形式分析,调查,撰写 - 审阅和编辑。Shraddha Mehta:数据整理,筹款获取,调查,项目管理,撰写 - 审阅和编辑。


利益竞争声明


作者声明以下可能被视为潜在竞争利益的财务利益/个人关系:

Shraddha Mehta 报告挪威海鲜研究基金(FHF)提供了财务支持。

 数据可用性


数据将根据请求提供。

 致谢


我们要感谢乌尔夫·温瑟(Ulf Winther)在 2000 年初首次发起并推动挪威鲑鱼行业温室气体排放核算工作,以及乌尔夫·约翰森(Ulf Johansen)在启程新冒险之前领导最近的项目。我们还感谢由饲料生产商、鲑鱼养殖户、研究人员、设备制造商和非政府组织组成的参考小组,在整个过程中提供宝贵的意见和反馈,以及两位匿名审阅者,以及我们的外部审阅者弗兰斯·西尔韦尼乌斯(Frans Silvenius)提供宝贵意见。 挪威海产品研究基金(FHF)承认为该工作提供资金,虽然在为整个项目概述提案时,FHF 并未影响研究设计、数据收集、分析、数据解释或结果呈现。

 参考文献


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    •  通讯作者。

    电子邮件地址:friederike.ziegler@ri.se(F. Ziegler),andrea.nistad@asplanviak.no(A.A. Nistad),markus.langeland@ri.se(M. Langeland),yannic.wocken@ri.se(Y. Wocken),shraddha.mehta@sintef.no(S. Mehta)。

    现地址:Aker Carbon Capture。