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2 results

1. Halving food-related greenhouse gas emissions can be achieved by redistributing meat consumption: progressive optimization Results of the NutriNet-Santé cohort

Author

Julia Baudry, Denis Lairon, Alison Dussiot, Philippe Pointereau, Brigitte Langevin, Benjamin Allès, Pauline Rebouillat, Emmanuelle Kesse-Guyot, Mathilde Touvier, Joséphine Brunin, Serge Hercberg, François Mariotti, Hélène Fouillet, Equipe 3: EREN- Equipe de Recherche en Epidémiologie Nutritionnelle (CRESS - U1153), Université Sorbonne Paris Nord-Centre de Recherche Épidémiologie et Statistique Sorbonne Paris Cité (CRESS (U1153 / UMR_A_1125 / UMR_S_1153)), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Physiologie de la Nutrition et du Comportement Alimentaire (PNCA (UMR 0914)), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), SOLAGRO, Solagro, Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Centre recherche en CardioVasculaire et Nutrition = Center for CardioVascular and Nutrition research (C2VN), Aix Marseille Université (AMU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] (CNAM), HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-HESAM Université - Communauté d'universités et d'établissements Hautes écoles Sorbonne Arts et métiers université (HESAM)-Université Sorbonne Paris Cité (USPC)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Association Solagro (Solagro), The NutriNet-Sante study is funded by FrenchMinistry of Health and Social Affairs, Sante Publique France, Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale, Institut National de la Recherche Agronomique, Conservatoire National des Arts et Metiers, and Sorbonne Paris Nord University. The BioNutriNet project was supported by the French National Research Agency (Agence Nationale de la Recherche) in the context of the 2013 Programme de Recherche Systemes Alimentaires Durables (ANR-13-ALID-0001). The funders had no role in the study design, data collection, analysis, interpretation of data, preparation of the manuscript, and decision to submit the paper., ANR-13-ALID-0001,BioNutriNet,Consommation d'aliments issus de l'agriculture biologique: déterminants et motivation vis-à-vis de la durabilité, impact nutritionnel, économique, environnemental et toxicologique(2013), Kesse-guyot, Emmanuelle, and Systèmes Alimentaires Durables - Consommation d'aliments issus de l'agriculture biologique: déterminants et motivation vis-à-vis de la durabilité, impact nutritionnel, économique, environnemental et toxicologique - - BioNutriNet2013 - ANR-13-ALID-0001 - ALID - VALID

Subjects
Adult, Male, Meat, Environmental Engineering, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Animal food, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, Food Supply, Nutrition Policy, Greenhouse Gases, Nutrient, Animal science, Ruminant, Animals, Humans, Environmental Chemistry, Waste Management and Disposal, Aged, 0105 earth and related environmental sciences, 2. Zero hunger, Consumption (economics), [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, biology, business.industry, Intensive farming, greenhouse gas emissions, Middle Aged, biology.organism_classification, co-product tradeoffs, Pollution, Diet, [SDV.AEN] Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition, [SDV.EE] Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, diet sustainability, [SDV.SPEE] Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, 13. Climate action, Greenhouse gas, Cohort, Food processing, Environmental science, Female, [SDV.SPEE]Life Sciences [q-bio]/Santé publique et épidémiologie, optimization modelling, Energy Intake, business, [SDV.AEN]Life Sciences [q-bio]/Food and Nutrition
Abstract

Background Diet-related greenhouse gas emissions (GHGe) mainly comes from animal-sourced foods. As progressive changes are more acceptable for a sustainable food transition, we aimed to identify nutritionally adequate and culturally acceptable optimized diets ensuring a gradual reduction in GHGe, using observed diet from a large sample of French adults, while considering the mode of food production (organic vs conventional farming) and the co-production link between milk and beef. Material and method Based on the consumption of 257 organic and conventional foods among 29,413 participants (75% women, age: 53.5 ± 14.0y) of the NutriNet-Sante study, we modelled optimal diets according to GHGe reduction scenarios in 5% steps, from 0 to 50% with nutritional, acceptability, and coproduct constraints, for men, premenopausal and menopausal women separately. Results Gradual GHGe decrease under these constraints led to optimal diets with an overall decrease in animal foods, with marked reductions in dairy products (up to −83%), together with a stable but largely redistributed meat consumption in favor of poultry (up to +182%) and pork (up to +46%) and at the expense of ruminant meat (down to −92%). Amounts of legumes increases dramatically (up to +238%). The greater the reduction in diet-related GHGe, the lower the cumulative energy demand (about −25%) and land use (about −43%). The proportion of organic food increased from ~30% in the observed diets to ~70% in the optimized diets. Conclusion Our results suggest that meeting both nutrient reference value and environmental objectives of up to 50% GHGe reduction requires the reduction of animal foods together with important substitutions between animal food groups, which result in drastic reductions in beef and dairy products. Further research is required to explore alignment with long-term health value and conflict with acceptability, in particular for even greater GHGe reductions.

Published
2021

2. Les émissions de N2O peuvent-elles compenser les avantages du stockage du carbone organique dans le sol ?

Author

David S. Powlson, Frédéric Rees, Victoria Naipal, Jérôme Balesdent, Rémi Cardinael, Julien Fouché, Emanuele Lugato, Elisa Bruni, Stefan Frank, Philippe Ciais, Dominique Arrouays, Catherine Hénault, Benoit Gabrielle, Hanqin Tian, Thomas Nesme, Sylvain Pellerin, Hugo Valin, Bertrand Guenet, Jean-Pierre Caliman, Michael Obersteiner, Claire Chenu, Feng Zhou, Yang Su, Jean-François Soussana, Dominique Desbois, Songchao Chen, Daniel P. Rasse, Martial Bernoux, Laboratoire des Sciences du Climat et de l'Environnement [Gif-sur-Yvette] (LSCE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Modélisation des Surfaces et Interfaces Continentales (MOSAIC), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Ecologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes (ECOSYS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), InfoSol (InfoSol), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Food and Agriculture Organization of the United Nations [Rome, Italie] (FAO), Smart Research Institute [Indonésie] (SMARTRI), SMART agribusiness and food [Jakarta] (SMART), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Agroécologie et Intensification Durables des cultures annuelles (UPR AIDA), University of Zimbawe [Harare] (UZ), University of Zimbawe, ICOS-ATC (ICOS-ATC), Economie Publique (ECO-PUB), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), International Institute for Applied Systems Analysis [Laxenburg] (IIASA), Agroécologie [Dijon], Université de Bourgogne (UB)-AgroSup Dijon - Institut National Supérieur des Sciences Agronomiques, de l'Alimentation et de l'Environnement-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), European Commission - Joint Research Centre [Ispra] (JRC), Interactions Sol Plante Atmosphère (UMR ISPA), Ecole Nationale Supérieure des Sciences Agronomiques de Bordeaux-Aquitaine (Bordeaux Sciences Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Rothamsted Research, Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO), Auburn University (AU), Sino-French Institute for Earth System Science, College of Urban and Environmental Sciences, Peking University [Beijing], This paper stemmed from a workshop 'Emerging challenges in large scale soil carbon sequestration' held in Paris on 8-10 October 2018. The workshop was financially supported by the French government under the ANR 'Investissements d'avenir' program with the reference CLAND ANR-16-CONV-0003. F.Z. acknowledges support from the National Natural Science Foundation of China (grant no. 41671464), ANR-16-CONV-0003,CLAND,CLAND : Changement climatique et usage des terres(2016), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Biotechnology and Biological Sciences Research Council (BBSRC), Norsk institutt for bioøkonomi=Norwegian Institute of Bioeconomy Research (NIBIO), Support from the National Natural Science Foundation of China (grant no. 41671464), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Territoires, Environnement, Télédétection et Information Spatiale (UMR TETIS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Centre d'études spatiales de la biosphère (CESBIO), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement Méditerranéen et Modélisation des Agro-Hydrosystèmes (EMMAH), Avignon Université (AU)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)

Subjects
0106 biological sciences, Atténuation de l'effet de serre, 010504 meteorology & atmospheric sciences, Travail du sol, [SDV.SA.AGRO]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Agronomy, greenhouse gases emissions, Agroforesterie, Carbone dans le sol, 7. Clean energy, 01 natural sciences, agroforestry, Interactions biologiques, Environmental protection, Biochar, organic amendment, General Environmental Science, 2. Zero hunger, [SDV.EE]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment, Global and Planetary Change, Ecology, greenhouse gas emissions, land based mitigation, erosion, [SHS.ECO]Humanities and Social Sciences/Economics and Finance, Tillage, Gaz a effet de serre, séquestration du carbone, Cycle de l'azote, réduction des émissions, [SDE]Environmental Sciences, tillage, Culture de couverture, P33 - Chimie et physique du sol, Labour, Land management, Climate change, érosion, [SDV.SA.SDS]Life Sciences [q-bio]/Agricultural sciences/Soil study, 010603 evolutionary biology, 12. Responsible consumption, Matière organique du sol, Fertilité du sol, Environmental Chemistry, [SDV.BV]Life Sciences [q-bio]/Vegetal Biology, biochar, Occupation des sols, émissions de gaz à effet de serre, 0105 earth and related environmental sciences, cover crops agroforestry, Oxyde nitreux, Global warming, Soil carbon, 15. Life on land, soil organic carbon, land-based mitigation, Amendement organique, 13. Climate action, Greenhouse gas, Soil water, Environmental science, cover crops, [SDE.BE]Environmental Sciences/Biodiversity and Ecology, Cycle du carbone
Abstract

This paper stemmed from a workshop 'Emerging challenges in large scale soil carbon sequestration' held in Paris on 8-10 October 2018; International audience; To respect the Paris agreement targeting a limitation of global warming below 2°C by 2100, and possibly below 1.5°C, drastic reductions of greenhouse gas emissions are mandatory but not sufficient. Large‐scale deployment of other climate mitigation strategies are also necessary. Among these, increasing soil organic carbon (SOC) stocks is an important lever because carbon in soils can be stored for long periods and land management options to achieve this already exist and have been widely tested. However, agricultural soils are also an important source of nitrous oxide (N$_2$O), a powerful greenhouse gas, and increasing SOC may influence N$_2$O emissions, likely causing an increase in many cases, thus tending to offset the climate change benefit from increased SOC storage. Here, we review the main agricultural management options for increasing SOC stocks. We evaluate the amount of SOC that can be stored as well as resulting changes in N$_2$O emissions to better estimate the climate benefits of these management options. Based on quantitative data obtained from published meta‐analyses and from our current level of understanding, we conclude that the climate mitigation induced by increased SOC storage is generally overestimated if associated N$_2$O emissions are not considered but, with the exception of reduced tillage, is never fully offset. Some options (e.g, biochar or non‐pyrogenic C amendment application) may even decrease N$_2$O emissions.; Pour respecter l'accord de Paris visant à limiter le réchauffement climatique à moins de 2°C d'ici 2100, et éventuellement à moins de 1,5°C, des réductions drastiques des émissions de gaz à effet de serre sont obligatoires mais pas suffisantes. Le déploiement à grande échelle d'autres stratégies d'atténuation du climat est également nécessaire. Parmi celles-ci, l'augmentation des stocks de carbone organique du sol (SOC) est un levier important car le carbone dans les sols peut être stocké pendant de longues périodes et les options de gestion des terres pour y parvenir existent déjà et ont été largement testées. Toutefois, les sols agricoles sont également une source importante d'oxyde nitreux (N$_2$O), un puissant gaz à effet de serre, et l'augmentation du SOC peut influer sur les émissions de N$_$O, provoquant probablement une augmentation dans de nombreux cas, tendant ainsi à compenser le bénéfice du changement climatique résultant du stockage accru du SOC. Nous passons ici en revue les principales options de gestion agricole pour l'augmentation des stocks de SOC. Nous évaluons la quantité de SOC qui peut être stockée ainsi que les changements qui en résultent dans les émissions de N$_2$O afin de mieux estimer les avantages climatiques de ces options de gestion. Sur la base des données quantitatives obtenues à partir de méta-analyses publiées et de notre niveau de compréhension actuel, nous concluons que l'atténuation du climat induite par un stockage accru du SOC est généralement surestimée si l'on ne tient pas compte des émissions de N$_2$O associées, mais, à l'exception du travail réduit du sol, n'est jamais totalement compensée. Certaines options (par exemple, le biochar ou l'application d'un amendement C non pyrogène) peuvent même réduire les émissions de N$_2$O.

Published
2021