för hållbar utveckling · Vägvisare för hållbar utveckling i produktionen-nåfhtfåOdliiågra...

Planetary Boundaries: ScenarierPlanetary Boundaries: Scenarier för hållbar utveckling

Kevin NooneApplied Environmental Science & Stockholm Resilience Centre

Stockholm UniversityGl b l E i t l Ch S t i t R l S di h A d fGlobal Environmental Change Secretariat, Royal Swedish Academy of 

Sciences

KSLA12 February 2010

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

OutlineOutline

• Our new epoch: the AntropoceneOur new epoch: the Antropocene

• Consequences of global environmental hchange

• It’s all connected

• Beyond climate change & Copenhagen –”planetary boundaries”planetary boundaries

• Transformations on the global scale

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

Main pointsMain points

• We humans can cause the globalWe humans can cause the global environment to move into a state with which we have no historical experiencewe have no historical experience

• We have identified a number of non‐negotiable natural boundaries that we shouldnegotiable natural boundaries that we should not exceed

• Development and wellbeing can be created if these boundaries are respected

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

Our new epoch: The Antropocene

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

A long look in the rear‐view mirror

400 387

300

350pp

mv)

200

250

CO

2(p

150

200

01 1052 1053 1054 1055 1056 1057 1058 105 01 102 103 104 105 106 107 108 10

Years before present

Lüthi, D., et al.. 2008. EPICA Dome C Ice Core 800KYr Carbon Dioxide Data. IGBP PAGES/World Data Center for Paleoclimatology Data Contribution Series # 2008-055

Our species’ history

First migration of f ll d h

Aborigines i i

Migrations offully modern humans

Beginningf i lt

Great Europeancivilisations:

fully modern humansout of Africa

arrive inAustralia

fully modern humansfrom South Asia

to Europe

of agriculture Greek, Roman

Source: GRIP ice core data (Greenland)and S. Oppenheimer, ”Out of Eden”, 2004

The global nitrogen cycle

Galloway & Cowling, Ambio 31 (2), 2002

Global agricultural land use

Source: Foley et al., Science, 2005, Ramankutty & Foley, 1999

We can be seen from space

http://visibleearth.nasa.gov

Consequences of changeConsequences of change

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

Impacts

Smith, J. B., et al., 2009: PNAS, 106, 4133-4137.

The steamy summer of 2003

CCasualties

Economic effects

www.grid.unep.ch/product/publication/download/ew_heat_wave.en.pdf

Unusual or normal?ly

(°C

)A

nom

alat

ure

Aem

pera

Te

www.grid.unep.ch/product/publication/download/ew_heat_wave.en.pdf

Where are we heading?

Raupach et al. 2007, PNAS, updated; Le Quéré et al. 2009, Nature Geoscience; International Monetary Fund 2009

Where are we heading?

It’s all connectedIt s all connected

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

Tipping points

J. Schellnhuber, in Steffen, et al., Challenges of a Changing Earth, 2002

Amazonian land use change

19751975

http://visibleearth.nasa.gov/ Rondonia (central Amazon basin)

Amazonian land use change

19861986

http://visibleearth.nasa.gov/ Rondonia (central Amazon basin)

Amazonian land use change

19921992

http://visibleearth.nasa.gov/ Rondonia (central Amazon basin)

Amazonian land use change

20012001

http://visibleearth.nasa.gov/ Rondonia (central Amazon basin)

A biological feedback loop

Illustration: Paulo Artaxo, Univ. São Paulo

Planetary teleconnections ...

Rockström et al Nature 461 472-475 2009;see also Snyder et al ClimaRockström et al., Nature 461, 472 475, 2009;see also Snyder, et al., Clima

Beyond climate change:” l d ””Planetary Boundaries”

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

Some properties of PBs

• Associated with a large-scale change in how planetary systems function (often a threshold or “tipping point”); these are non-negotiable

• Have some “control” variable

I l d ti t f d fi i f d t t• Include normative aspects of defining preferred states - holocene stability

• Operate on time scales over which ethics and political action are relevant

• A “safe operating space” can be created within the boundaries

Planetary BoundariesBoundary

ntyac

e

certa

in

ting

sp

e of

unc

oper

at

Zone

Saf

e

Planetary Boundaries

Rockström, et al., Nature, 2009

Planetary BoundariesClimate

350 ppm CO2

+1 W/m2Ozone depletion

276 DU+1 W/m2

Freshwater use4000 km3/yr Atmospheric

276 DU

Biodiversity

4000 km /yr Atmospheric aerosol loading

TBDBiodiversity loss

10 E/MSY Oceanacidification

Agriculturall d

acidificationAragonite saturation rati

> 2.75land use

15%

ChemicalBiogeochemical loading

35 MT N/yr

Rockström, et al., Nature, 2009

Chemical pollution

TBD

11 MT P/yr

Latest data

??

data

90-00?

gen

w

Oc

aci?

Nitr

og flow cean idity 70-80?

50-60?Pre-Ind.

Transitions to sustainabilityTransitions to sustainability

Global Environmental Change SecretariatGlobal Environmental Change Secretariat

We’re in the same boat

Cassini spacecraft, Sept 15 2006

A sustainable future

What can we do to minimize our “footprint”? Whi h ti iti t i flWhich activities most influence our

environment?

• Energy production• Agriculture• TransportationTransportation

Where to put things?

Polasky, S. et al., 2008. Biological Conservation, 141(6): 1505-1524.

Optimist or pessimist?

Frank Noone Alaska 30/4Noone Alaska 30/4

1909

Frank & Co.’sFrank & Co. smain method of

transportationtransportation

Main points ‐ againMain points again

• We humans can cause the globalWe humans can cause the global environment to move into a state with which we have no historical experiencewe have no historical experience

• We have identified a number of non‐negotiable natural boundaries that we shouldnegotiable natural boundaries that we should not exceed

• Development and wellbeing can be created if these boundaries are respected

Thanks for your attention!attention!

Vägvisare för hållbar utveckling i produktionenå f h t f å Odli i B l il t å d- några erfarenheter från Odling i Balans pilotgårdar

KSLA 2010-02-12Agronom Lars Törner

1

gOdling i Balans, Ormastorp, 260 30 Vallåkrainfo@odlingibalans.com www.odlingibalans.com

Mitt fotspår, en utgångspunkt för aktiviteter inom Odling i Balansaktiviteter inom Odling i Balans

• 1961: 3 miljarder människor - Vi använde hälften av de resurser som vi på ett hållbart sätt kan ta ut frånresurser som vi på ett hållbart sätt kan ta ut från ekosystemet

• 1986: 5 miljarder människor – Vår resursförbrukning1986: 5 miljarder människor Vår resursförbrukning motsvarade hela jordens prod. av förnybara resurser

• 2001: 6 miljarder människor – 20% underskott i balansen2001: 6 miljarder människor 20% underskott i balansen

2050: Vi tror idag att befolkningsmängden stabiliseras runt 9 miljarder människor de mänskliga behoven ärrunt 9 miljarder människor, de mänskliga behoven är då så stora att vi förbrukar 2 ggr så mycket resurser som jorden alstrar

• Koldioxidhalten har ökat från 300 ppm till 380 ppm, nu ökar den med 2 ppm per år, det går enligt många

j

2

pp p , g g gforskare en kritisk gräns vid 400 ppm……

Sven Norup, augusti 2008

Växtskyddet en ibland ifrågasatt insats - en viktig / nödvändig åtgärd men förutsätter kunskap och ansvar vid all behandling!!

3Kan vi generellt säga nej till användning?

Viktigt med åtgärder för ökad biologisk mångfald många grödor har karaktär av monokultur men

4

- många grödor har karaktär av monokultur men vi har inslag av biologisk mångfald på gården !!

Ett fördjupat och breddat dike är en effektiv fosforfällaeffektiv fosforfälla.

Lätt att kommunicera som åtgärd !!

Koncentration av fosfor i vatten

0 5

0,6

0,2

0,3

0,4

0,5

mg

/ lite

r inflöde

utflödeKoncentration av fosfor i vatten

0

0,1

tidp. 1 tidp. 2 tidp. 3 tidp. 4

Koncentration av fosfor i vatten

0,4

0,5

0,6

ter

inflöde

0,1

0,2

0,3

mg

/ lit inflöde

utflöde

5

0tidp. 1 tidp. 2 tidp. 3 tidp. 4

Odling i Balans för en helhetssynOdling i Balans för en helhetssyn

6

Omfattande dokumentation på pilotgårdarna på fältnivåpilotgårdarna på fältnivå

7

Hållbart jordbrukjEn lönsam odling som samtidigt innebär:• ren luft• rent vatten (spår av kem. och läckage av växtn.)

bibehållen förbättrad markbördighet• bibehållen, förbättrad markbördighet• cirkulation växtnäring och energi ...• gården en helhet / biologisk mångfaldgården en helhet / biologisk mångfald

Förutsättning för en hållbar produktion:till å å ktillgång på mark .....tillgång på vattentillgång på kapital och kunnande (utbildning)tillgång på kapital och kunnande (utbildning)understöd från forskning och försök

8

Avkastning Höstvete Hacksta gård

y = 67,052x + 1075,99 000

10 000

y , ,R2 = 0,7691

7 000

8 000

5 000

6 000

3 000

4 000

1 000

2 000

0

1917

1920

1923

1926

1929

1932

1935

1938

1941

1944

1947

1950

1953

1956

1959

1962

1965

1968

1971

1974

1977

1980

1985

1988

1991

1994

1997

2000

2003

9Årlig skörd/ha Vägt 5-års medel Linjär (Årlig skörd/ha)

Produktion ja menProduktion ja men ..........

med fokus på:• utnyttjande av insatta resurser• utnyttjande av insatta resurser• möjlig cirkulation av växtnäring

och energi• att kontrollera påverkan i omgivningen• att kontrollera påverkan i omgivningen• långsiktighet för att tillämpa uthålliga

odlingssystem

10

Skördeutveckling h.vete och korn, BROBY, E län

900010000

600070008000

a

300040005000

kg /

ha

100020003000

h.vete korn

01985 1990 1995 2000 2005 2010

11

Karaktär på nyckeltalKaraktär på nyckeltal• Effektivitet: Växtnäringsbalansen somEffektivitet: Växtnäringsbalansen som

anger utbytet av växtnäring i skörden i förh. till insatseni skörden i förh. till insatsen

• Uthållighet: Andelen växtnäring och drivmedel som är ”förnybara”

• Direkt e tpåverkan: Ammoniakförlust vid spridning

av stallgödsel och nitratratav stallgödsel och nitratrat-utlakning via dräneringsvattnet

12

Effektivitet för N gödsling till h.vete på en Skånegård200

140160180

N giva kg / haOm skörden 9 ton bortförs

100120140 kg / ha

skörd dt / ha

Om skörden 9 ton bortförs 177 kg N (prot.halt 12%)

406080 tillf. N

kg / ton

02040

2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

13

Några åtgärder för ökad hållbarhet• Energi

mindre direkt energi / bättre N hushållning /bunden energi till biogas / mindre fossil energi

• Växtnäringhögt utnyttjande på alla delar av fältet / förutse årsmån / effektivt utnyttjande av stallg. N och P / b lj ä t N käll / i k l ti ä t f hbaljväxter som N källa / cirkulation växtn. fr. samh.

• Markf t tt till å till k / kl llh lt / d ikfortsatt tillgång till mark / klara mullhalten / undvika risk för packning i övre alven

• Vatten• Vattenfortsatt tillgång till vatten under odlingssäsongen /ökat fokus på dränering och bevattning

14

ökat fokus på dränering och bevattning

Förnybar andel av direkt energitillfFörnybar andel av direkt energitillf.

Andel förnybar energi, EGONSBORG 2009350 drivmedel, olja

200

250

300

h

olja torkenel tork verkstad

el bevattning

100

150

200

MW

h el bevattning

el till kylarel djurstall (ej kyl)

0

50 olja uppvärmningel till mjölkkyl

nuläge tillf.MWh

nuläge andelförnybart

MWh

framtid andelförnybart

MWh

15

Med noggrann spårmarkering och planering av ”körmönster” begränsas körsträckan –av körmönster begränsas körsträckan

bränsleinsatsen begränsas

om 5-10% = 5-10 liter diesel

53 106 kWh16

= 53-106 kWh

30 m3 = 60 - 70 kg amm. N Cirkulerad gödsel ger en uthållig g g g

växtnärings- och energiförsörjning

80% utnyttjande jämfört med 40%17

80% utnyttjande jämfört med 40% ”sparar” 26 kg N = 312 kWh

Värna om den mark vi odlar !!!Värna om den mark vi odlar !!!

18

Betydelsen av bra markvård!!S åt ä d fö 3 0 fö 4 5 t

19Samma åtgärder för 3,0 som för 4,5 ton

Damm volym 12 000 m3 anlagd 2007Damm, volym 12.000 m anlagd 2007 ...• Samla vatten och indirekt växtnäring som annars tillförs våra kustvatten

• Undvika konflikt med grannar och gällande miljölagstiftning

• Bidra till ökad biodiversitet i ett mycket utpräglat

20

y p gjordbrukslandskap

21

Visa ta ansvar för att vi gör det som vi säger22

Visa, ta ansvar för att vi gör det som vi säger att vi gör ! Kunskap finns om åtgärder i alla led!

Tio åtgärder för att minska läckaget avTio åtgärder för att minska läckaget av aktiv substans till vattenmiljön

• Inget kemisk ogräs-bek. på

• Mark- och vindanpassadebek. på

gårdsplanen• Säker

vindanpassade skyddsavstånd

• Undvik senaSäker påfyllningsplats

• Säker rengöring

Undvik sena höstsbeh. (okt. /nov.)

• Åtgärder för minskadSäker rengöring• Ingen sprutning

över fältbrunnar

Åtgärder för minskad jorderosion

• Prioritera prod medöver fältbrunnar• Skyddszon, 6m mot

vattenförande diken

• Prioritera prod. med låg läckageprofil

• Säker körning på väg23

vattenförande diken • Säker körning på väg

Jordbruket och framtiden ..........Vägvisare för en hållbar utveckling (utan prioritet):

• redovisning (dokumentation) av klimatpåverkanedo s g (do u e tat o ) a atpå e a• åtgärder för att i alla lägen tillämpa en kontrollerad

insats av växtskyddsmedel (inte = nollnivå)• fortsatt arbete med att visa på risken för skadlig

packning i den övre alven / viktigt med åtgärdermarkvård förutsättningar för att ”hålla” mullhalten• markvård, förutsättningar för att ”hålla” mullhalten, en avgörande faktor för hög skörd

• höga jämna skördar i lägen med mer avhöga jämna skördar i lägen med mer av ”extremväder” - torrt under tillväxtperioden?

• begränsa växtnäringsförlusterna till luft och vatten• visa på biologisk mångfald som tydlig del på gården• insikt om tillräcklig vattenhushållning

24

Några reflektioner för en hållbar utveckling i produktionen.

Tack för uppmärksamheten!25

Tack för uppmärksamheten!www.odlingibalans.com

Ek l i ktEk l i kt l tb kl tb kEkologisktEkologiskt lantbruklantbrukInger KällanderInger KällanderInger KällanderInger Källander

Mer eko Mer eko trots kärvare tiderkärvare tider

• Stark tillväxt på k d ( 18%)marknaden (+18%)

• Ökad omläggning (+450 producenter)

• Brist på råvarap• Fortsatt bra lönsamhet

i ekoproduktioneni ekoproduktionen

Vem är ekobonden?

20 % av LRFs medlemmarS ö å dStörre gårdarFler kvinnorYngreUtvecklingsinriktadeEntreprenörskap och

samverkanO lä i lö h tOmläggning: lönsamheten

Definierade tidigt hållbarhetsfrågorna

* 4 principer( if )(www.ifoam.org)

* Odlingssystem, t d t k ikmetoder, teknik

* Regelverk

Väl definieratVäl definierat - och analyserat!

NaturlighetEkologiskt lantbruk skabaseras på, efterlikna ochunderstödja levandeekosystem. Ekosystemens y yhälsa är också förutsättningen för hälsa ochf g fvälfärd hos människor och djur.j

Kretslopp

Ekologiskt lantbruk skai i k lpassa in i naturens kretslopp

och ekologiska balans ochå d f llmåste därför anpassas till

lokala förhållanden, ekologi,skala och kultur.

Försiktighet

Ekologiskt lantbruk skab d i d fö ik i hbedrivas med försiktighet, omsorg och ansvar för att k dd l h kskydda miljön och säkra

nuvarande och kommande generationers hälsa och välfärd.

Rättvisa

Ekologiskt lantbruk ska d å l igrundas på relationer

som försäkrar rättvisa i f håll d llförhållande till gemensam miljö och livsmöjligheter, samt på förvaltande i förhållande till tidigare och kommandegenerationer.

Definierade tidigt hållbarhetsfrågorna

* 4 principer(www ifoam org)(www.ifoam.org)

* Odlingssystem, metoder, teknikteknik

* Regelverk Gott om målkonflikter- Gott om målkonflikter,

kunskapsluckor, bristerGott om idéer lösningar- Gott om idéer, lösningar,

kunskaper och innovation

Utveckling och helhetssyn

60-talet Hälsa70-talet Miljö80-talet Djurhållningj g90-talet Uthålligt

MatsäkerhetMatsäkerhet00-talet ”Eko för mig”

Klimat, resurs10-talet Klimat, resurs,

Modell för utveckling medModell för utveckling med marknadspotentialmarknadspotential

Komplexitet kräver samverkan

Stort område - tvärvetenskap- samsyn och ysamverkan- deltagardrivendeltagardriven forskning

Framtiden

• Stora utmaningar för l b klantbruket

• Många initiativ behövs

• Eko har tagit stora gsteg

TACK!