文献阅读 | 动物性食物的气候与社会成本

题目

Animal-based foods have high social and climate costs

作者

Frank Errickson, Kevin Kuruc & Jonathan McFadden

期刊

Nature Food

时间

2021年4月

一作

单位

School of Public and International Affairs, Princeton University, Princeton, NJ, USA

链接

https://www.nature.com/articles/s43016-021-00265-1

研究背景

 全球食品供应链维持着超过 78 亿人口的生存，同时也产生了超过 26% 的全球温室气体 (GHG) 排放量。食品系统中近 80%的排放量来自畜牧业生产，并且相关研究表明，随着人口增长和中低收入国家饮食结构继续转向富含肉类蛋白质的西方饮食模式，食品部门对气候变化的贡献将可能进一步增加。

过去的研究已经详细说明了畜牧业和动物性饮食对气候变化的贡献。许多研究通过情景分析表明，减少动物产品的全球消费量将对气候减缓有重要贡献。到本世纪中叶，相关的转型行动最多可以减少全年农业温室气体排放量的70％。也有研究基于生命周期评估或观察分析方法，指出了改变牲畜饲料、基于固碳的土地利用等技术缓解方案的潜在作用。

然而，已有研究很少使用综合的气候经济框架量化与牲畜排放相关的成本或其引致的潜在权衡。多数研究会外生设置一定的碳税水平，考察相应情景下的动物性食品消费或土地利用变化，以及对应的温室气体减排量——尽管有趣且有用，但是所评估的政策范围相对有限，也难以提供可用于成本效益分析或支持真实成本定价的广义成本信息。因此，本研究使用一个扩展的DICE气候变化综合评估模型，来评估与全球畜牧业生产相关的一系列气候与社会成本，以期提供更明确、定量化的动物性饮食环境外部性影响成本的信息。

研究方法

为了更全面地分析全球畜牧业生产与其他经济部门之间的响应关系、刻画相关成本，本研究拓展了诺德豪斯的DICE综合评估模型，得到适用于农业部门生产影响评估的DICE-FARM模型（图1）。在这个模型中，作者以FAIR气候模式代替了DICE中原有的气候模块，实现了对气候影响更精细的刻画；同时，作者拓展了农业生产排放模块，并基于FAO的全球畜牧业环境影响模型（GLEAM）对排放量进行了校正。

作者指出，这并非第一个将农业生产纳入宏观气候经济分析的IAM模型。本研究的创新点主要在于其刻画了不同种类的温室气体排放，能够更精细地描述与农业生产相关的各类温室气体排放的外部性影响。同时本研究在货币化方面的评估较为深入——已有研究大多致力于完善对气候损害的刻画，很少关注气候成本的货币化，而本研究致力于考察当前排放的气候成本。

本研究设置了两组情景分析来考察了动物性饮食结构相关排放的气候成本。第一组情景考察了农业部门与工业部门之间减排量的权衡，即要求总变暖固定，农业部门的排放需要由工业部门的减排来抵消，以此测算畜牧业排放的机会成本。第二组情景则不进行排放抵消，考察畜牧业排放造成额外气候变暖的货币化损害。

图1. DICE-FARM模型的四个不同模块及其联系

研究结果

动物食品相关排放的边际气候影响

畜牧业减排行动对于实现2℃气候目标将至关重要。作者首先对比了假定无气候政策、人均动物食品消费量固定的基准情景（BAU）与畜牧业排放为零的敏感性情景（Vegan）；通过对比二者（图2a）的温升路径可以看出，在采用默认的气候路径时，畜牧业排放将贡献本世纪末3℃温升中的0.4℃左右。这一比例与已有文献报告的畜牧业具有12-18%的温升贡献较为一致。
畜牧业对全球温升的贡献主要来自甲烷（CH4）排放。由于甲烷是短寿命温室气体，因此相较于其他部门排放的影响而言，动物性饮食相关的气候影响也在近期较为突出，表现出寿命更短但更强烈的变暖（图2b）。

图2. 动物性饮食相关温室气体排放的总影响与逐年影响

动物食品相关排放的机会成本

给定气候变暖水平约束，考虑农业与工业动物性食品相关减排之间的权衡，可以发现，畜牧业排放每下降10%，就能够为工业排放多创造约1.5%的空间。这一比例在不同变暖水平下是相对接近的（图3）。以2℃目标为例，假设全球畜牧业相关排放不减少，则要实现这一气候目标，要求工业排放相较于BAU情景下降80%以上，无疑意味着较大的减排挑战。而若全球向素食主义过渡、畜牧业排放充分削减，则工业减排的比例可以放松至65%。

图3. 给定温升情景下的畜牧业与工业温室气体排放权衡

动物食品相关排放的外部性成本

        假设畜牧业排放量不能被工业部门的减少抵消，动物性食品排放会增加预计的总变暖，从而造成未来经济福祉的损失。作者计算了这些气候损失的贴现总和值，并指出，全球畜牧业的累计总排放量造成了2130亿美元（2010年美元计价）、或人均每年72美元的气候外部性成本。        这一气候成本数值达到了乘用车汽油相关排放量每年人均气候成本（约140美元）的一半。这也意味着，遵循美国平均饮食习惯的典型三人两车家庭所引致的饮食相关气候成本大约是驾驶汽油车相关气候损失成本的3/4。动物饮食的气候成本中，对红肉（特别是牛肉）和乳制品的消费引致的排放成本占据主导。如果转为蛋奶素食，则相应成本可降低到24美元——这也意味着，肉类消费占美国平均饮食总气候成本的2/3。       由于不同地区有不同的饮食结构，因此各国动物性食品生产和消费的气候成本也表现出明显的空间异质性，差异可达到一个数量级（图4）。撒哈拉以南非洲和南亚的部分地区的动物饮食相关人均气候成本低于 10 美元，而这一数值在西亚和拉丁美洲的部分地区则超过 100 美元。这种差异与排放强度（低收入地区的畜牧业排放强度相对较高）、地域文化（不同文化有不同的饮食结构）等都有关系。

图4. 动物产品消费和生产的气候成本的空间变化

研究结论

        本研究基于DICE-FARM这一扩展了畜牧业部门排放的气候变化综合评估模型，考察了全球动物性食品相关排放的机会成本与气候外部性成本。这一方法相较于以往基于全球增温潜势（GWP）参数的估计方法，能够更为精细地刻画不同种类温室气体排放的外部性成本，对于研究非二氧化碳排放量高的农业部门有重要的意义。

        研究结果表明，与牲畜有关的排放是气候变化的重要驱动因素，也造成了全球范围内显著的气候成本。人均72美元的气候成本已经达到了乘用车汽油排放外部成本的一半。因此，饮食结构转型、畜牧业相关排放的控制将对于未来气候目标的实现有至关重要的作用。未来的气候减缓政策设计需要仔细考虑包括农业在内的各部门主要排放源的相关成本、效益和潜在权衡。

编辑：吴雅珍

排版：吴雅珍 江琴

相关阅读

点击“阅读原文”浏览小组主页