Forscher entwickeln einen Rahmen, um den Wasserverbrauch in Rindfleischversorgungsketten von der Produktion bis zum Verbrauch zu verstehen

Tierische Produkte machen einen großen Teil der Ernährung des durchschnittlichen Amerikaners aus, ebenso wie die Ressourcen, die erforderlich sind, um sie vom Feld auf den Tisch zu bringen. Da die Lebensmittelsysteme in den USA jedoch immer vernetzter und komplexer werden, wirkt sich das, was wir auf unsere Teller bringen – insbesondere Rindfleischprodukte – oft auf bisher unbekannte Weise auf die Umwelt aus.

Wasser wird in der gesamten Lebensmittelversorgung dringend benötigt, aber die Rindfleischindustrie nutzt es am wenigsten effizient. Forscher der University of Pittsburgh haben ein Modell entwickelt, das die Auswirkungen der Industrie auf virtuelle Wasserflüsse – die verborgene Bewegung von Wasser in der Lebensmittelproduktion – aufzeigt, indem es die Lieferketten für Rindfleisch von der Kälberproduktion bis zum Rindfleischverbrauch auf Bezirksebene verfolgt. Sie berichten über ihre Arbeit in Umweltwissenschaft und -technologie.

„Das Verständnis des Rindfleischbedarfs und der räumlichen Verteilung sowohl der Futtermittel- als auch der Rinderproduktion ist der Schlüssel zur Bewertung der ökologischen Nachhaltigkeit von Lebensmittelsystemen und zur Entwicklung von Verbesserungsstrategien“, sagte Vikas Khanna, außerordentlicher Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen und Wellington C. Carl Faculty Fellow an der Swanson School of Engineering.

Die gesamte Tierproduktion benötigt große Mengen an Wasser, wobei der überwiegende Teil zur Herstellung von Futtermitteln verwendet wird. Der Bewässerungsprozess für Futtermittel erfordert blaues Wasser, das Wasser ist, das in Oberflächen- und Bodenreservoirs vorkommt. Die ausschließliche Verwendung von blauem Wasser kann dazu führen erhebliche Umweltbedenken wie Wassermangel, Staunässe, Versalzung und Bodendegradation.

„Um die Futterpflanzen für jede Tonne knochenloses Rindfleisch zu bewässern, das in den USA verzehrt wird, haben wir festgestellt, dass ungefähr 3,5 Kubikmeter blaues Wasser benötigt werden.“ Anaís Ostroski, Hauptautorin und Ph.D. Schülerin, sagte. „Das entspricht mehr als 900 Gallonen Wasser.“ (Bei Raumtemperatur entspricht das ungefähr 3,7 Tonnen Wasser, um eine Tonne Rindfleisch zu produzieren.)

Durch die Verwendung eines optimierungsbasierten Frameworks und öffentlich zugänglicher Datensätze zu Angebot und Nachfrage stellte das Modell fest, dass es eine große Diskrepanz zwischen Verbrauchs- und Produktionsbezirken gibt, wobei allein im Jahr 2017 über 22 Milliarden Kubikmeter virtuelles blaues Wasser übertragen wurden. Zum Vergleich: Der Große Salzsee ist 19 Milliarden Kubikmeter groß.

„Normalerweise haben Netzwerke in der realen Welt einen stark verzerrten Verteilungsgrad mit wenigen hochgradig verbundenen Schnittpunkten“, erklärte Khanna. „Wir haben dies in unserem Netzwerk beobachtet, da die Mehrheit der Landkreise nur sehr wenige Verbindungen hat, während eine kleine Anzahl von Landkreisen eine große Anzahl von Verbindungen hat.“

Zu Khanna und Ostroski gesellen sich Oleg Prokopyev, Professor für Wirtschaftsingenieurwesen, und Tomas Lagos, Ph.D. Studentin des Wirtschaftsingenieurwesens.

Als nächstes plant das Team, das entwickelte Framework anzuwenden, um die Umweltauswirkungen anderer tierbasierter Produktionspraktiken zu verstehen und Verbesserungsmöglichkeiten zu identifizieren.