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Aug 06, 2023

Veganer, Vegetarier, Fisch

Nature Food Band 4, Seiten 565–574 (2023)Diesen Artikel zitieren 70.000 Zugriffe 1 Zitate 2356 Altmetric Metrics Details Modellierte Ernährungsszenarien spiegeln oft nicht die wahre Ernährungspraxis wider und spiegeln dies auch nicht wider

Nature Food Band 4, Seiten 565–574 (2023)Diesen Artikel zitieren

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2356 Altmetrisch

Details zu den Metriken

Modellierte Ernährungsszenarien spiegeln häufig nicht die tatsächliche Ernährungspraxis wider und berücksichtigen nicht die unterschiedlichen Umweltbelastungen von Lebensmitteln aufgrund von Beschaffungs- und Produktionsmethoden. Hier verknüpfen wir Ernährungsdaten aus einer Stichprobe von 55.504 Veganern, Vegetariern, Fisch- und Fleischessern mit Daten auf Lebensmittelebene zu Treibhausgasemissionen, Landnutzung, Wasserverbrauch, Eutrophierungsrisiko und potenziellem Verlust der biologischen Vielfalt aus einer Überprüfung von 570 Lebens- und Zyklusbewertungen für mehr als 38.000 landwirtschaftliche Betriebe in 119 Ländern. Unsere Ergebnisse umfassen die Unterschiede in der Lebensmittelproduktion und -beschaffung, die bei der Überprüfung von Ökobilanzen beobachtet werden. Alle Umweltindikatoren zeigten einen positiven Zusammenhang mit der Menge der konsumierten tierischen Lebensmittel. Die ernährungsbedingten Auswirkungen von Veganern beliefen sich bei 25,1 % (95 %-Unsicherheitsintervall, 15,1–37,0 %) auf die Treibhausgasemissionen von Menschen mit hohem Fleischkonsum (≥100 g Gesamtfleisch pro Tag), bei 25,1 % (7,1–44,5 %) auf die Landnutzung. 46,4 % (21,0–81,0 %) für Wassernutzung, 27,0 % (19,4–40,4 %) für Eutrophierung und 34,3 % (12,0–65,3 %) für Biodiversität. Bei den meisten Indikatoren wurden mindestens 30 % Unterschiede zwischen niedrigen und hohen Fleischessern festgestellt. Trotz erheblicher Unterschiede aufgrund des Ortes und der Art der Lebensmittelproduktion ist der Zusammenhang zwischen Umweltauswirkungen und dem Verzehr tierischer Lebensmittel klar und sollte zu einer Reduzierung letzterer führen.

Die erheblichen Auswirkungen des globalen Ernährungssystems auf die Umwelt sind allgemein bekannt. Es wird geschätzt, dass das Lebensmittelsystem im Jahr 2015 für Treibhausgasemissionen (THG) in Höhe von 18 Gt Kohlendioxidäquivalent (CO2e) verantwortlich war, was 34 % der gesamten globalen Treibhausgasemissionen in diesem Jahr ausmachte1. Das Nahrungsmittelsystem ist außerdem für 70 % des weltweiten Süßwasserverbrauchs und 78 % der Süßwasserverschmutzung verantwortlich2,3. Ungefähr drei Viertel der eisfreien Landfläche der Welt sind durch menschliche Nutzung, vor allem durch die Landwirtschaft4, beeinträchtigt, und Landnutzungsänderungen (hauptsächlich Abholzung von Wäldern für die Landwirtschaft) sind eine Hauptursache für den Verlust der biologischen Vielfalt5,6.

Um eine wachsende Weltbevölkerung zu ernähren und gleichzeitig die vorgeschlagenen sicheren Umweltgrenzen für Treibhausgasemissionen, Landnutzung, Wasserverbrauch, Wasserverschmutzung und Verlust der biologischen Vielfalt einzuhalten, müssen wir unsere Ernährung ändern7. Andere Maßnahmen zur Verringerung der Umweltauswirkungen des Lebensmittelsystems (z. B. technologischer Fortschritt, Schließung von Ertragslücken, Reduzierung von Lebensmittelverschwendung) werden ohne eine umfassende Ernährungsumstellung nicht ausreichen7,8. Die Umweltauswirkungen von tierischen Lebensmitteln sind im Allgemeinen höher als die von pflanzlichen Lebensmitteln, sowohl aufgrund direkter Prozesse im Zusammenhang mit der Tierhaltung (z. B. Methan (CH4)-Produktion durch Wiederkäuer) als auch indirekter Prozesse durch die Ineffizienz der Nutzung von Pflanzen als Tierfutter und nicht direkt für den menschlichen Verzehr3,9,10. Aus diesem Grund erfordern die vorgeschlagenen Diäten für eine globale nachhaltige Lebensmittelproduktion, dass die meisten Länder mit hohem Einkommen den Konsum tierischer Lebensmittel radikal reduzieren und sich auf Mengen annähern, die höher sind als derzeit in vielen Ländern mit niedrigem Einkommen konsumiert8.

Systematische Überprüfungen modellierter Ernährungsszenarien haben gezeigt, dass vegane und vegetarische Ernährung wesentlich geringere Treibhausgasemissionen, Land- und Wasserverbrauchsanforderungen aufweist als fleischhaltige Ernährung11,12 und dass Diäten mit weniger tierischen Lebensmitteln tendenziell gesünder sind und geringere Auswirkungen auf die Umwelt haben13 . Modellierte Ernährungsszenarien spiegeln jedoch möglicherweise nicht die tatsächliche Ernährungspraxis wider, und modellierte Umwelt- und Gesundheitsergebnisse können stark von den Annahmen der Modellierer beeinflusst werden. Außerdem haben frühere modellierte Ernährungsszenarien die erheblichen Unterschiede bei den Umweltindikatoren aufgrund der Region der Lebensmittelproduktion und der landwirtschaftlichen Produktionsmethoden3 nicht berücksichtigt und daher die mit ihren Ergebnissen verbundene Unsicherheit unterschätzt. Während wir weiterhin Durchschnittswerte der Umweltauswirkungen für Lebensmittelkategorien verwenden, können wir nicht wissen, ob die beobachteten Unterschiede in den Umweltauswirkungen zwischen Ernährungsgruppen nach Berücksichtigung der Unterschiede in den Lebensmittelproduktionssystemen immer noch bestehen. Wir müssen daher Daten aus Ernährungsumfragen zu realen Ernährungsgewohnheiten mit großen Datensätzen von Umweltindikatoren verknüpfen, um festzustellen, ob der in Modellstudien gezeigte Zusammenhang zwischen tierischem Lebensmittelkonsum und Umweltergebnissen robust ist.

Zuvor haben wir die ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen geschätzt, die mit realen Ernährungsgruppen im Vereinigten Königreich verbunden sind14. Diese Schätzungen erfassten nur einen Aspekt der Umweltauswirkungen von Lebensmittelsystemen, und die Daten für Treibhausgasemissionen wurden aus einer einzigen Quelle abgeleitet, ohne Informationen über Unterschiede innerhalb einzelner Lebensmittelgruppen aufgrund von Beschaffung oder Produktion15. Außerdem wurden die Treibhausgasemissionsdaten nicht als aufgeschlüsselte Gase dargestellt, wodurch klimatisch wichtige Informationen verloren gingen16. In diesem Artikel verknüpfen wir einen validierten Lebensmittelhäufigkeitsfragebogen (FFQ) mit Schätzungen aus einer Überprüfung von 570 Ökobilanzen3 (LCAs), um zusätzlich die Treibhausgasemissionen (CH4, Lachgas (N2O) und Kohlendioxid (CO2) abzuschätzen zu kombinierten CO2e-Emissionen), Wasserverbrauch, Landnutzung, Wasserverschmutzung und Auswirkungen auf die biologische Vielfalt im Zusammenhang mit der beobachteten Ernährung von Veganern, Vegetariern, Fisch- und Fleischessern im Vereinigten Königreich (Abb. 1). Unser Ansatz ermöglicht einen direkten Vergleich der Umweltindikatoren für jede Ernährungsgruppe und berücksichtigt dabei Unsicherheiten aufgrund der Lebensmittelbeschaffung und -produktion sowie der Ernährungswahl auf individueller Ebene.

Das Flussdiagramm zeigt, wie Daten aus verschiedenen Quellen für diese Analysen verknüpft wurden. Weitere Informationen zu den Verknüpfungen finden Sie in den Ergänzenden Daten 1 (Ergänzender Abschnitt 1).

Die Teilnehmer und ihre Nahrungsaufnahme sind in Tabelle 1 beschrieben. Veganer und Vegetarier waren jünger als Fisch- und Fleischesser, und Veganer berichteten über eine geringere Energieaufnahme über die Nahrung als alle anderen Ernährungsgruppen. Der Fischkonsum war bei Fischessern und Menschen mit geringem Fleischkonsum ähnlich (mit einem höheren Verzehr bei Menschen mit mittlerem und hohem Fleischkonsum), was darauf hindeutet, dass Fischesser Fleisch nicht durch Fisch ersetzten. Während der Gesamtkonsum von Milchprodukten bei Vegetariern und Fischessern geringer war als bei Fleischessern, war der Käsekonsum in diesen beiden Gruppen höher.

Schätzungen der Umweltindikatoren der Ernährungsgruppen sind in den Tabellen 2–4 dargestellt, und die relativen Auswirkungen im Vergleich zu den großen Fleischessern sind in den Abbildungen dargestellt. 2 und 3. Die Unsicherheit im Zusammenhang mit Beschaffung und Produktion korreliert stark zwischen den Ernährungsgruppen. Dies liegt daran, dass Ziehungen auf Lebensmittelebene, die Monte-Carlo-Iterationen mit niedrigen Schätzungen für die vegane Ernährungsgruppe ergeben, mit hoher Wahrscheinlichkeit zu niedrigen Schätzungen der Umweltauswirkungen für alle anderen Ernährungsgruppen führen. Aus diesem Grund können die Ergebnisse in den Tabellen 2–4 verwendet werden, um die Unsicherheit absoluter Schätzungen der Umweltauswirkungen für jede einzelne Ernährungsgruppe aufzuzeigen. Für Vergleiche zwischen Ernährungsgruppen gelten jedoch die Ergebnisse in den Abbildungen. Es sollten die Methoden 2 und 3 verwendet werden (die der Korrelation der Unsicherheit zwischen den Ernährungsgruppen Rechnung tragen). Die in den Abb. gezeigten Ergebnisse. 2 und 3 stellen Neuanalysen des Datensatzes dar und können nicht einfach aus den in den Tabellen 2–4 dargestellten Daten berechnet werden. Tabellen mit vollständigen Ergebnissen für diese Zahlen finden Sie in den Ergänzungstabellen 8–10.

Unsicherheitsintervalle sind das 2,5. bis 97,5. Perzentil einer Monte-Carlo-Analyse (n = 1.000).

Quelldaten

Unsicherheitsintervalle sind das 2,5. bis 97,5. Perzentil einer Monte-Carlo-Analyse (n = 1.000).

Quelldaten

Bei den Treibhausgasemissionen bestand ein positiver Zusammenhang mit der Menge des Verzehrs tierischer Lebensmittel (Tabelle 2, Abb. 2 und Ergänzungstabelle 8). Die ernährungsbedingten CO2-Emissionen der Veganer betrugen 30,3 % (17,0–45,5 %) der Gruppe der Menschen, die viel Fleisch essen. Es gab auch erhebliche Unterschiede bei den ernährungsbedingten CO2-Emissionen zwischen den Gruppen von Fleischessern. Die ernährungsbedingten CO2-Emissionen der Menschen mit geringem Fleischesser betrugen 57,2 % (37,8–74,9 %) derjenigen der Menschen mit hohem Fleischesser. CH4 ist ein Treibhausgas, das im Hinblick auf landwirtschaftliche Emissionen hauptsächlich mit der Produktion von Wiederkäuern in Verbindung gebracht wird. Daher ist es nicht verwunderlich, dass große Unterschiede bei den CH4-Emissionen im Zusammenhang mit den verschiedenen Ernährungsgruppen bestehen. Die CH4-Emissionen von Menschen, die viel Fleisch essen, waren 15,3 (10,3–27,1) Mal höher als bei veganer Ernährung. N2O-Emissionen stehen überwiegend im Zusammenhang mit der Verwendung von Düngemitteln, und daher sind die Unterschiede bei den N2O-Emissionen je nach Ernährungsgruppe größtenteils auf die Ineffizienzen beim Anbau von Nutzpflanzen für die Tierernährung zurückzuführen. Dieser Gradient ist flacher als bei CH4, aber immer noch erheblich, wobei die N2O-Emissionen bei starken Fleischessern 3,6 (2,4–6,0) Mal höher sind als bei Veganern.

Tabelle 3 (und Ergänzungstabelle 9 für relative Unterschiede zwischen Ernährungsgruppen) zeigen, dass die Verwendung des 100-jährigen globalen Temperaturänderungspotenzials (GTP100) zu einem geringeren aggregierten Treibhausgas-Fußabdruck für alle Ernährungsweisen führte, wie angesichts der niedrigeren Bewertung beider N2O zu erwarten wäre und insbesondere CH4 im Vergleich zum 100-jährigen Treibhauspotenzial (GWP100). Die Rangfolge der verschiedenen ernährungsbedingten Emissions-Fußabdrücke blieb gleich, aber der relative Vorteil von Veganern gegenüber Diäten mit tierischen Produkten nimmt leicht ab, wobei die hohen Fleischesser für 3,6 (2,4–6,1) Mal größere GTP100-Emissionen als Veganer verantwortlich sind und niedrige Fleischesser für 3,6 (2,4–6,1) Mal höhere GTP100-Emissionen verantwortlich sind Esser 1,8 (1,4–2,6) mal größer. Beim 20-jährigen Treibhauspotenzial (GWP20) waren alle Fußabdrücke größer, und der relative Unterschied zwischen veganen und anderen Fußabdrücken war sogar noch ausgeprägter: Ernährungsweisen mit hohem Fleischkonsum waren 5,1 (3,5–8,4) Mal größer als die von Veganern.

Tabelle 4, Abb. 3 und ergänzende Tabelle 10 zeigen Ergebnisse für Landnutzung, Wasserverbrauch, Eutrophierung und Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, die alle Trends in der Umweltbelastung von Veganern (am niedrigsten) bis hin zu starken Fleischessern (am höchsten) zeigen. Sowohl bei der Landnutzung als auch bei der Eutrophierung gibt es große Unterschiede zwischen den hohen Fleischfressern und allen anderen Gruppen. Für die Eutrophierung hat die fleischarme Ernährung einen Einfluss, der bei 57,4 % (49,6–68,4 %) der Gruppe mit hohem Fleischkonsum liegt. Bei der Landnutzung beträgt der Einfluss geringer Fleischesser 43,8 % (20,7–65,4 %) der starken Fleischesser. Sowohl beim Wasserverbrauch als auch bei den Auswirkungen auf die Biodiversität gibt es viel größere Lücken für die pflanzlichen Gruppen (beim Wasserverbrauch zeigt sich die Lücke bei Vegetariern und Veganern, während sie bei den Auswirkungen auf die Biodiversität nur für Veganer gilt). Für diese beiden Umweltindikatoren besteht jedoch sowohl in absoluten Schätzungen für einzelne Ernährungsgruppen als auch in Vergleichen zwischen Ernährungsgruppen eine weitaus geringere Sicherheit. Abbildung 3 zeigt, wie sich diese Unsicherheit ausbreitet, wobei die Unsicherheitsintervalle für die Wassernutzung und die Auswirkungen auf die biologische Vielfalt weitaus größer sind als für andere Maßnahmen. Beispielsweise wird der Einfluss vegetarischer Ernährung auf die biologische Vielfalt bei Menschen mit hohem Fleischkonsum auf 64,8 % geschätzt, das Unsicherheitsintervall (24,5–102,3 %) überschneidet sich jedoch mit der Parität zwischen den Gruppen. Die größeren Unsicherheitsintervalle für diese beiden Umweltindikatoren spiegeln große Unterschiede in den Ökobilanzen auf Lebensmittelebene wider.

Die Ergebnisse unserer Sensitivitätsanalysen, bei denen wir die Ernährung nicht auf 2.000 kcal pro Tag standardisiert haben, sind im Ergänzungsabschnitt 3 aufgeführt (mit entsprechenden Ergebnissen für die regressionsbasierten Ergebnisse im Ergänzungsabschnitt 2). Wie in Tabelle 1 gezeigt, ist der gemessene Kilokaloriengehalt der Nahrung bei Fleischessern höher als bei Vegetariern und Veganern, und hohe Fleischesser haben eine höhere gemessene Kilokalorienaufnahme als niedrige Fleischesser. Daher ist es nicht überraschend, dass die Nichtstandardisierung der Kilokalorienaufnahme die Unterschiede in der Umweltbelastung zwischen den Ernährungsgruppen verstärkt. In der Sensitivitätsanalyse beträgt der ökologische Fußabdruck veganer Ernährung zwischen 5 % (CH4) und 38 % (Wasserverbrauch) des Fußabdrucks hoher Fleischesser. Bei Menschen mit geringem Fleischkonsum liegt der Einfluss zwischen 37 % (Landnutzung) und 67 % (Wasserverbrauch) bei Menschen mit hohem Fleischkonsum.

Die ernährungsbedingten Umweltauswirkungen variieren erheblich je nach Ernährungsgruppe innerhalb dieser Kohorte britischer Erwachsener, zu der eine große Auswahl an Veganern, Vegetariern und Fischessern gehört. Bei Messungen der Treibhausgasemissionen, der Landnutzung, des Wasserverbrauchs, der Eutrophierung und der Artenvielfalt hängt das Ausmaß der Auswirkungen stark von der Menge der konsumierten tierischen Produkte ab. Punktschätzungen für vegane Ernährung waren für alle Indikatoren mit weniger als der Hälfte der Auswirkungen einer Ernährung mit hohem Fleischkonsum (>100 g pro Tag) verbunden, und die 95 %-Unsicherheitsintervalle lagen für alle Ergebnisse mit Ausnahme von Wasserverbrauch und Biodiversität unter 50 %. Es gibt auch große Unterschiede in den Umweltauswirkungen der Ernährung für Gruppen mit geringerem (aber immer noch geringem) Fleischkonsum. Was Treibhausgasemissionen, Eutrophierung und Landnutzung betrifft, waren die Auswirkungen für Menschen mit geringem Fleischkonsum mindestens 30 % geringer als für Menschen mit hohem Fleischkonsum. Große Unterschiede bei den Umweltindikatoren auf Lebensmittelebene aufgrund der Herkunftsregion und der Art der Lebensmittelproduktion verdecken nicht die Unterschiede zwischen den Ernährungsgruppen.

Das Vereinigte Königreich hat sich gesetzlich dazu verpflichtet, die Treibhausgasemissionen bis 2035 im Vergleich zu 1990 um 78 % zu reduzieren17 und den Verlust der biologischen Vielfalt bis 2030 zu stoppen18. Der britische Ausschuss für Klimaänderungen hat erklärt, dass die Regierung ihre ehrgeizigen Ziele zur CO2-Reduktion erreichen will In allen Sektoren müssen rasche Fortschritte erzielt werden, einschließlich der Umsetzung von Maßnahmen, um Verbraucher zu einer Ernährungsumstellung zu ermutigen19. Auch in der Nationalen Ernährungsstrategie 2021 wurde die Umstellung der Ernährung auf eine pflanzliche Ernährung hervorgehoben und eine Reduzierung des Fleischkonsums um 30 % gefordert20. Frühere Szenariomodellierungsarbeiten haben gezeigt, dass globale Verbesserungen in der Lebensmitteltechnologie, die Schließung von Ertragslücken und die Reduzierung von Lebensmittelverschwendung die ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen potenziell um etwa 15 % reduzieren könnten, vor allem durch die Einführung effizienterer Technologien in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen7. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass durch eine verstärkte Aufnahme pflanzlicher Ernährung viel größere Reduzierungen erreicht werden können, was mit anderen Ergebnissen aus diesem Bereich übereinstimmt7,8,11.

Es gibt viele Interventionen auf Bevölkerungsebene, die umgesetzt werden könnten, um den Übergang zu einer fleischärmeren Ernährung zu unterstützen. Die britische Gesundheitsallianz zum Klimawandel empfiehlt, nachhaltige Ernährung durch eine obligatorische Umweltkennzeichnung von Lebensmitteln, die Regulierung von Werbeaktionen und die Besteuerung von Lebensmitteln mit hohem CO2-Ausstoß zu unterstützen21. Hierbei handelt es sich allesamt um Varianten politischer Maßnahmen zur Förderung einer gesunden Ernährung, die entweder bereits eingeführt wurden (z. B. Ampelkennzeichnung, die britische Soft Drink Industry Levy) oder im britischen Childhood Obesity Plan22 vorgeschlagen wurden. Die Ernährungspolitik der britischen Regierung wird durch ihre lebensmittelbasierten Ernährungsrichtlinien (FBDGs) untermauert, die als Eatwell Guide23 bekannt sind. Eine kürzlich durchgeführte systematische Überprüfung nationaler FBDGs ergab, dass die große Mehrheit nicht mit der vorgeschlagenen Herabstufung der „planetaren Grenzen“ für die Lebensmittelproduktion vereinbar ist – wenn die britische Bevölkerung die im Eatwell Guide empfohlene Ernährung zu sich nehmen würde, würde sie die Grenzwerte für Treibhausgasemissionen nicht einhalten , Wassernutzung, Landnutzung und Eutrophierung, wie im Papier vorgeschlagen24. Die Einbeziehung der ökologischen Nachhaltigkeit in die FBDGs (wie den von Plant-based Health Professionals UK25 vorgeschlagenen Eatwell Guide) könnte der erste Schritt zur Umsetzung von Maßnahmen auf Bevölkerungsebene sein, die nachweislich eine Abkehr von tierischen Lebensmitteln unterstützen26.

Dieses Papier verwendet einen der größten verfügbaren Datensätze zur Ernährung von Veganern und Vegetariern, um die Umweltauswirkungen verschiedener Ernährungsgruppen anhand von zehn Umweltmaßnahmen zu vergleichen. Die Analysen tragen zur Literatur bei, die den Nutzen einer fleischarmen Ernährung für die Reduzierung von Treibhausgasemissionen14, Landnutzung, Wasserverbrauch, Wasserverschmutzung und Biodiversität zeigt. Das Papier verwendet ausschließlich empirische Messgrößen der Ernährung und bestätigt damit frühere Modellierungsarbeiten, die mehrere Umweltvorteile einer fleischarmen Ernährung nahelegen7,8,27. Durch die Verwendung der Selbstidentifizierung als Veganer, Vegetarier und Fischesser stellen wir sicher, dass unsere Methoden alle Ernährungsgewohnheiten innerhalb dieser Kategorien berücksichtigen, einschließlich derjenigen, die gegen einige der Definitionen der Gruppen verstoßen – das bedeutet, dass unsere Schätzungen wahrscheinlich tatsächliche Ernährungspraktiken widerspiegeln im Gegensatz zum Vergleich idealisierter Ernährungsgruppen.

Eine wesentliche Stärke unserer Analyse besteht darin, dass sie die Unsicherheit über die Umweltparameter berücksichtigt, die aus einer Überprüfung von 570 Ökobilanzen mit Ergebnissen von über 38.000 landwirtschaftlichen Betrieben in 119 Ländern auf fünf Kontinenten3 stammt – im Folgenden „die Datenbank von Poore und Nemecek“. Dies zeigt, dass die Unsicherheit für jede einzelne Lebensmittelgruppe zwar groß ist, wir aber dennoch deutliche Unterschiede zwischen den Ernährungsgruppen beobachten können, wenn diese Unsicherheit über mehrere Lebensmittelgruppen hinweg kombiniert wird, um aggregierte Ernährungsschätzungen zu erstellen. Unsere primären Ergebnisse basieren auf einer Monte-Carlo-Analyse, bei der 1.000 Schätzungen der Umweltauswirkungen jedes Lebensmittels auf der Grundlage unterschiedlicher Messungen aufgrund der Lebensmittelbeschaffung und Produktionsmethoden erstellt werden. In unseren Sekundärergebnissen (dargestellt in den Ergänzungstabellen 1 und 2 und basierend auf Regressionsmodellen, die die mittlere Schätzung des Umweltparameters für jede Lebensmittelgruppe verwenden und die zugrunde liegende Variation ignorieren) sind nicht nur die Konfidenzintervalle viel enger als in der Primäranalyse , aber die Punktschätzungen sind auch niedriger. Die Diskrepanz zwischen den beiden Ergebnissätzen ist auf die rechnerische Mathematik zurückzuführen, die mit der Kombination mehrerer Verteilungen verbunden ist, von denen viele stark rechtsschief sind, die alle durch Null begrenzt sind und in denen negative Skalare nicht möglich sind (da negativer Verbrauch von Essen ist nicht möglich). Obwohl jede Zufallsauswahl aus den Verteilungen der Lebensmittelgruppen mit gleicher Wahrscheinlichkeit entweder niedriger oder höher als der Median ist, sind Ziehungen, die höher als der Median sind, im Durchschnitt weiter vom Median entfernt als solche, die niedriger liegen. Aufsummiert ergeben diese zufälligen Ziehungen Medianschätzungen, die größer sind als die Summe der Medianwerte für die einzelnen Lebensmittelgruppen. Das gleiche Prinzip zeigt sich beim Würfeln mit zwei Würfeln. Bei zwei normalen Würfeln mit den Werten 1–6 (die keinen Schräglauf aufweisen) beträgt die mittlere Punktzahl beim Würfeln mit zwei Würfeln 7, was dem Doppelten der mittleren Punktzahl beim Würfeln einzeln (3½) entspricht. Erwägen Sie jedoch, beim Backgammon zwei „Verdoppelungswürfel“ zu werfen, die stark nach rechts geneigt sind (mit den Seiten 2, 4, 8, 16, 32 und 64). Hier beträgt die mittlere Punktzahl beim Würfeln mit zwei Würfeln 35 und ist damit viel höher als die Summe der mittleren Punktzahlen für jeden einzelnen Würfel (die 12 beträgt).

Unsere sekundären Ergebnisse (siehe ergänzende Informationen) zeigen, dass das Ignorieren der Unsicherheit in Bezug auf Parameter auf Lebensmittelebene sowohl zu einer Unterschätzung der Unsicherheit bei den Ergebnissen auf Ernährungsebene als auch zu einer Verzerrung der Ergebnisse führen kann, was die beobachteten Unterschiede zwischen Ernährungsgruppen verringern kann. Unsere primären Ergebnisse zeigen beispielsweise einen Unterschied im Wasserverbrauch zwischen starken Fleischessern und Veganern von 480 l pro Tag, wobei starke Fleischesser 2,2-mal so viel Wasser verbrauchen wie Veganer, während die sekundären Ergebnisse einen absoluten Unterschied von 210 l pro Tag zeigen −1 und eine relative Differenz von 1,7. Das Problem der Unsicherheit auf Lebensmittelebene betrifft alle Bereiche der Ernährungsepidemiologie, die sich zur Schätzung der Nahrungsaufnahme auf Ernährungstagebücher oder FFQs stützen. Schätzungen des Zuckerverbrauchs, die mit diesen Methoden erstellt werden, berücksichtigen beispielsweise nicht die Unsicherheit des Zuckergehalts von Lebensmittelgruppen, wir wissen jedoch, dass bei ähnlichen Lebensmitteln große Schwankungen beim Zuckergehalt bestehen28.

Ein zusätzlicher Beitrag unserer Forschung war die Bereitstellung disaggregierter Treibhausgasemissionen und die Untersuchung mehrerer CO2-Äquivalenzmetriken, während die meisten früheren Studien nur GWP100 CO2e angeben. Die Meldung von Emissionen nur als aggregierte GWP100-Gesamtwerte führt zu Unklarheiten bei den Klimaauswirkungen29, wohingegen die Bereitstellung von Fußabdrücken unter mehreren Metriken den Benutzern Einblick in zeitliche Unterschiede gibt, wenn sowohl kurz- als auch langlebige Gase im Spiel sind, wie von der Life Cycle Initiative hervorgehoben30. Da die Emissionen des Lebensmittelsystems große Mengen an CH4 enthalten, einem relativ kurzlebigen Gas, kann die Auswahl der Metriken einen deutlichen Einfluss auf die Berichterstattung über CO2e-Emissionen haben31. Hier hatte die Verwendung der in dieser Studie untersuchten alternativen Impulsemissionsmetriken jedoch keinen großen Einfluss auf die Ergebnisse, da sich der Gesamtfußabdruck und die relative Leistung zwischen den Ernährungsgruppen relativ gering veränderten. Ein Vorbehalt besteht darin, dass die Emissionsdaten aus der Poore- und Nemecek-Datenbank nicht nach verschiedenen Gasen getrennt sind, sondern kategorisiert sind, um allgemein auf Gaszusammensetzungen schließen zu können (z. B. unter der Annahme, dass die für die Düngemittelanwendung gemeldeten CO2e-Emissionen N2O und bei der enterischen Fermentation CO2e darstellten). CH4), für andere Komponenten mussten wir davon ausgehen, dass es sich bei den Emissionen ausschließlich um CO2 handelte. Wir bekräftigen die Forderung nach Studien zu Treibhausgasemissionen, insbesondere im Zusammenhang mit Landwirtschaft und Ernährung, um aufgeschlüsselte Emissionen bereitzustellen, um möglichst zuverlässige Analysen zu ermöglichen31.

Unsere Analysen unterliegen den folgenden weiteren Einschränkungen. Die Daten zum ökologischen Fußabdruck von Lebensmitteln stammen aus einer Momentaufnahme der im Jahr 2019 im Vereinigten Königreich verkauften Lebensmittel und Getränke und sind mit dem derzeit umfassendsten öffentlich verfügbaren Datensatz von Ökobilanzen über die Umweltauswirkungen von Lebensmitteln verknüpft3. Allerdings wurden die Daten zum Nahrungskonsum bereits in den 1990er Jahren erhoben und die Ernährungspräferenzen dürften sich seitdem verändert haben. Dies wird etwas durch die Tatsache gemildert, dass der FFQ mit dem ökologischen Fußabdruck der im Jahr 2019 im Vereinigten Königreich verkauften Lebensmittel und Getränke verknüpft war, dies wird jedoch nicht die Veränderungen des Konsums auf Kategorieebene seit den 1990er Jahren berücksichtigen. Es sind neuere Datensätze zum Nahrungskonsum im Vereinigten Königreich verfügbar, darunter Datensätze, die auf einer repräsentativen Stichprobe der britischen Bevölkerung basieren (z. B. Kantar Fast-Moving Consumer Goods Panel32 und National Diet and Nutrition Survey33). Der für diese Analyse verwendete Datensatz „European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition (EPIC)-Oxford“ (der für diese Analyse verwendet wird) ist jedoch der aktuellste im Vereinigten Königreich verfügbare Datenbestand, der eine große Stichprobe veganer und vegetarischer Ernährung enthält, die für diese Analysen erforderlich ist. Die Datenerfassung für die Studie „Feeding the Future“34 ist im Gange, die darauf abzielt, Schätzungen der Nahrungsaufnahme von Veganern und Vegetariern (und Fleischessern) im Vereinigten Königreich zu aktualisieren. Die Aktualisierung unserer Analysen anhand aktuellerer Daten wird Hinweise darauf liefern, ob Trends bei neuen Fleisch- und Milchalternativen die Umweltauswirkungen pflanzlicher Ernährung beeinflusst haben.

Unsere Datenbank der im Jahr 2019 zum Verkauf angebotenen Speisen und Getränke wurde nicht an den Verkauf angepasst, sodass wir den häufiger konsumierten Lebensmitteln kein zusätzliches Gewicht hinzufügen konnten. Für unsere Analysen haben wir die tägliche Ernährung auf 2.000 kcal standardisiert, sodass Unterschiede zwischen Ernährungsgruppen ausschließlich auf die Zusammensetzung der Ernährung zurückzuführen sind. Dies kann dazu führen, dass der Unterschied zwischen Ernährungsgruppen unterschätzt wird, da Fleischesser tendenziell mehr Kalorien zu sich nehmen als Veganer und Vegetarier35. Unsere Sensitivitätsanalyse (Ergänzungstabellen 5–7 und 11–13) zeigt Ergebnisse, die nicht hinsichtlich des Energiegehalts standardisiert wurden, was auf größere Unterschiede zwischen den Ernährungsgruppen hindeutet, diese Zahlen sollten jedoch mit Vorsicht betrachtet werden, da sie zum Teil auf den Unterschied in der Kilokalorienaufnahme zurückzuführen sind zwischen Gruppen wird durch Artefakte verursacht. Beispielsweise geht der FFQ, der zur Schätzung des Nahrungskonsums verwendet wird, von festen Portionsgrößen für Lebensmittelgruppen aus, aber es ist wahrscheinlich, dass die Portionsgrößen von Getreide, Obst und Gemüse bei denjenigen höher sind, die sich stärker pflanzlich ernähren.

Der von uns verwendete FFQ wurde anhand von Lebensmittelaufzeichnungen und Biomarkern validiert, um die Nährwertqualität der Ernährung abzuschätzen. Eine solche Validierung zur Abschätzung der Umweltauswirkungen wurde jedoch nicht durchgeführt. Eine frühere Validierungsstudie verglich jedoch die von einem anderen FFQ geschätzten ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen mit Schätzungen aus einem 24-Stunden-Ernährungsrückruf und zeigte ein akzeptables Maß an Übereinstimmung zwischen den beiden36. Der FFQ in unserer Studie maß keine landwirtschaftlichen Produktionsmethoden, daher konnten Unterschiede zwischen Ernährungsgruppen, die beispielsweise auf unterschiedlichen Konsumniveaus von Bio-Produkten beruhten, nicht beurteilt werden. Während wir in unsere Analysen mehrere Umweltindikatoren einbezogen haben, gibt es andere ethische Aspekte, die je nach Region und landwirtschaftlicher Produktionsweise variieren und hier nicht berücksichtigt werden (z. B. landwirtschaftliche Arbeitsbedingungen, Tierschutz). Da die Datenbank von Poore und Nemecek nicht umfassend ist und unsere Unsicherheitsanalysen nicht auf gängigere Lebensmittelproduktionspraktiken ausgerichtet sind, berücksichtigen unsere Unsicherheitsintervalle nicht vollständig die gesamte Unsicherheit, die mit diesen Vergleichen zwischen Ernährungsgruppen verbunden ist. Da neue landwirtschaftliche Praktiken, die darauf abzielen, die Umweltauswirkungen des Lebensmittelsystems zu verringern (z. B. Futtermittelzusatzstoffe, genetische Selektion, Fleisch aus Laboranbau), immer weiter verbreitet werden und LCA-Daten leichter verfügbar werden, sollten unsere Analysen aktualisiert werden.

Indem wir unsere Ergebnisse auf die nationale Ebene übertragen, können wir unsere absoluten Schätzungen der Umweltauswirkungen mit anderen Schätzungen aus der Literatur vergleichen. Zu diesem Zweck haben wir Daten aus dem britischen Goldstandard-Ernährungsüberwachungsprogramm National Diet and Nutrition Survey33 verwendet, das schätzte, dass im Zeitraum 2016–2019 der durchschnittliche Verzehr sämtlichen Fleisches (d. h. verarbeitetes und unverarbeitetes Fleisch, einschließlich Geflügel, aber ohne Fisch) bei den 19- bis 64-Jährigen lag sie bei 99 g d−1 und bei den über 65-Jährigen bei 77 g d−1. Wir haben die Prävalenz von Veganern und Vegetariern anhand von Daten aus einer aktuellen Ipsos-Mori-Umfrage37 geschätzt. Mithilfe dieser Daten, um unsere Ergebnisse auf die Bevölkerung des Vereinigten Königreichs zu übertragen, schätzen wir, dass der jährliche ökologische Fußabdruck von Erwachsenen im Vereinigten Königreich 120 Tonnen CO2e, 230.000 km2 landwirtschaftliche Nutzfläche, 15 km3 landwirtschaftliches Wasser und 690 kT Phosphat beträgt Äquivalente (PO4e) und 0,06 Landwirbeltierarten, die vom Aussterben bedroht sind. Unsere Schätzung von 120 Tonnen CO2e ähnelt der neuesten Schätzung von EDGAR-FOOD (Emissions Database for Global Atmospheric Research)38, das weltweit vergleichbare Schätzungen anhand von Lebensmittelbilanzdaten der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen und Schätzungen der britischen Ernährung erstellt Die Systememissionen beliefen sich im Jahr 2015 auf 113 Tonnen CO2e. Unsere Schätzungen für Wasserverbrauch, Eutrophierung und Biodiversität ähneln den vom World Wildlife Fund39 veröffentlichten Ergebnissen für das Vereinigte Königreich von 19 km3 landwirtschaftlichem Wasser, 645 kT PO4e und 0,03 Arten, die jedes Jahr vom Aussterben bedroht sind. Während unsere Schätzung der gesamten Treibhausgasemissionen der von EDGAR-FOOD ähnelt, ist der Anteil der einzelnen Gase unterschiedlich. Nach unseren Schätzungen beträgt der Beitrag von N2O zum CO2e-Äquivalent für alle Ernährungsgruppen etwa 7 %, und für CH4 steigt der Beitrag von 6 % bei Veganern auf 21 % bei Vielfleischessern. Entsprechende Schätzungen von EDGAR-FOOD für Großbritannien liegen bei 17 % für N2O und 35 % für CH4. Dies kann auf Unstimmigkeiten in der Art und Weise zurückzuführen sein, wie wir separate N2O-, CH4- und CO2-Emissionen ableiten, indem wir Rückschlüsse aus der Poore- und Nemecek-Datenbank ziehen, wie oben erwähnt, und auf die Art und Weise, wie separate Gase in den Emissionen der Food and Agriculture Organization Statistics Division (FAOSTAT) gehandhabt werden in EDGAR-FOOD, was die Herausforderungen bei der Beschaffung individueller Gasdaten weiter hervorhebt.

Frühere Schätzungen der ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen von Veganern, Vegetariern, Fisch- und Fleischessern in der EPIC-Oxford-Kohorte wurden mit einer ähnlichen Methode auf der Grundlage von Treibhausgasemissionsdaten aus einer einzigen Studie14 erstellt. Die hier dargestellten Schätzungen sind für Gruppen, die sich pflanzlich ernähren, etwas niedriger und für Gruppen, die sich fleischverzehren, etwas höher. Andere Studien haben die Umweltauswirkungen der beobachteten Ernährungsgruppen verglichen, die durch den Ausschluss von Fleisch oder Milchprodukten definiert sind40,41,42, aber sie haben nicht so viele Umweltmaßnahmen wie hier einbezogen und auch Unsicherheiten in den Schätzungen aufgrund der Herkunftsregion und der Produktionsmethode nicht berücksichtigt. Die ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen für US-Vegetarier in der Adventist Health Study 2-Kohorte41,42, standardisiert auf eine 2.000-kcal-Diät, betrugen 70,8 % (70,5–71,2 %) der Emissionen aus nicht-vegetarischer Ernährung, ähnlich dem Unterschied zwischen Vegetariern und der mittleren Fleischdiät -Esser (58,5 %) wurden in unserer Stichprobe beobachtet. Eine Analyse von 29.210 französischen Erwachsenen im Rahmen der NutriNet-Sante-Studie umfasste Daten zu 464 Pesco-Vegetariern (entspricht Fischessern in unserer Studie), 406 Vegetariern und 297 Veganern40. Sowohl für die Treibhausgasemissionen als auch für die Landnutzung ergab diese Studie40 den gleichen Zusammenhang wie in unserer Arbeit, mit den geringsten Umweltauswirkungen für Veganer, ähnlichen Auswirkungen für Vegetarier und Fischesser und den höchsten Auswirkungen für Fleischesser. Sie fanden auch ähnliche relative Unterschiede zwischen Veganern und Fleischessern, wobei die ernährungsbedingten Treibhausgasemissionen von Veganern 24,5 % (19,2–29,8 %) der Fleischesser und 35,6 % (29,9–41,3 %) der Landnutzung ausmachten.

Es besteht ein enger Zusammenhang zwischen der Menge an tierischen Lebensmitteln in einer Ernährung und ihren Auswirkungen auf die Umwelt, einschließlich Treibhausgasemissionen, Landnutzung, Wasserverbrauch, Eutrophierung und Artenvielfalt. Eine Ernährungsumstellung weg von tierischen Lebensmitteln kann einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks Großbritanniens leisten. Unsicherheiten aufgrund der Herkunftsregion und der Methoden der Lebensmittelproduktion verdecken diese Unterschiede zwischen den Ernährungsgruppen nicht und sollten kein Hindernis für politische Maßnahmen zur Reduzierung des tierischen Lebensmittelkonsums darstellen.

Einzelheiten dazu, wo Sie auf die Daten dieser Studie zugreifen können, finden Sie in der Erklärung zur Datenverfügbarkeit.

Daten zum Lebensmittelkonsum stammen aus der Basisdatensammlung der prospektiven Kohortenstudie EPIC-Oxford43. Zwischen 1993 und 1999 wurden Daten von 65.411 Erwachsenen ab 20 Jahren erhoben. Die Rekrutierung von Einzelpersonen erfolgte durch Werbung in Zeitschriften für vegetarische und gesunde Ernährung, durch Direktmailings von vegetarischen und veganen Vereinen und durch kooperierende Allgemeinpraxen. Die angeworbenen Personen wurden dann ermutigt, Bekannte anzuwerben. Alle Teilnehmer hatten ihren Wohnsitz im Vereinigten Königreich.

Die Ernährungsbewertung wurde anhand eines 130-Punkte-FFQ durchgeführt, der den üblichen Konsum von Nahrungsmitteln in den letzten 12 Monaten bewertet. Der FFQ wurde anhand gewogener Lebensmittelaufzeichnungen und mehrerer Erholungs- und Konzentrationsbiomarker validiert44. Der FFQ wurde verwendet, um die Lebensmittelgruppe und die Nährstoffaufnahme abzuschätzen, und die Teilnehmer wurden anhand ihrer Antworten auf die folgenden vier Ja- oder Nein-Fragen in selbst identifizierte Ernährungsgruppen (Veganer, Vegetarier, Fischesser und Fleischesser) eingeteilt:

Essen Sie Fleisch (einschließlich Speck, Schinken, Geflügel, Wild, Fleischpasteten, Würstchen)? (Veganer, Vegetarier und Fischesser antworten mit „Nein“.)

Isst du Fisch? (Veganer und Vegetarier antworten mit „Nein“.)

Essen Sie Eier (auch Eier in Kuchen oder anderen Backwaren)? (Veganer antworten mit „Nein“.)

Essen Sie Milchprodukte (einschließlich Milch, Käse, Butter, Joghurt)? (Veganer antworten mit „Nein“.)

Darüber hinaus haben wir die Fleischesser basierend auf der Menge ihres täglichen Verzehrs in drei Gruppen eingeteilt: geringe Fleischesser (0 bis <50 g pro Tag), mittlere Fleischesser (≥50 bis <100 g pro Tag) und hohe Fleischesser -Esser (≥100 g d−1). Diese Grenzwerte wurden ausgewählt, da sie die Kohorte in drei ähnlich große Gruppen aufteilen und einen direkten Vergleich mit anderen veröffentlichten Studien ermöglichen.

Für diese Analysen haben wir Teilnehmer ausgeschlossen, wenn sie 80 Jahre oder älter oder zum Zeitpunkt der Einstellung jünger als 20 Jahre waren, nicht mindestens 80 % des FFQ abgeschlossen hatten, die für die Einstufung in Ernährungsgruppen erforderlichen Fragen nicht beantwortet hatten oder erstellte Schätzungen der täglichen Energieaufnahme, die als undurchführbar erachtet wurden45 (für Männer <3,3 MJ oder >16,7 MJ und für Frauen <2,1 MJ oder >14,7 MJ; ntotal ausgeschlossen = 9.907).

Die Umweltdaten zu den Emissionen von CH4, N2O und CO2 sowie Schätzungen zum Wasserverbrauch, zur Landnutzung, zur Eutrophierung (dichtes Wachstum von Algen und Pflanzen, verursacht durch übermäßige Stickstoff- und Phosphorwerte im Wasser) und zu den Auswirkungen auf die biologische Vielfalt auf Landwirbeltiere wurden entnommen die Poore- und Nemecek-Datenbank – eine Überprüfung von 570 Ökobilanzen mit Ergebnissen von über 38.000 landwirtschaftlichen Betrieben in 119 Ländern auf fünf Kontinenten3. Disaggregierte Treibhausgasschätzungen waren in der Datenbank von Poore und Nemecek nicht immer verfügbar. Wo sie nicht verfügbar waren, wurde davon ausgegangen, dass die CH4- und N2O-Emissionen die Summe der Emissionen aus landwirtschaftlichen Praktiken darstellen, bei denen diese Treibhausgase dominieren (z. B. CH4 für die enterische Fermentation), und CO2 wurde als verbleibende Komponente angenommen. Wir haben alle in der Poore- und Nemecek-Datenbank verfügbaren Umweltindikatoren ausgewählt, mit Ausnahme der Versauerung (aufgrund von Datenlücken) und der Wasserknappheit (da sie stark auf der Wassernutzung basieren, die wir bereits verwenden). Die Lebenszyklusschätzungen gelten bis zum Einzelhandelsumfeld. Die Datenbank enthält Ökobilanzen, die zwischen 2000 und 2016 veröffentlicht wurden und die Einschlusskriterien erfüllten, die auf einem Mindeststandard der Berichterstattung basieren.

Wir haben Daten zu den Treibhausgasen verwendet, um das aggregierte GWP100 (CH4-Umrechnungsfaktor = 27, N2O = 273) mithilfe von Umrechnungsfaktoren aus dem Sechsten Sachstandsbericht des Zwischenstaatlichen Gremiums für Klimaänderungen46 zu schätzen. Da landwirtschaftliche Emissionen einen erheblichen Nicht-CO2-Anteil enthalten, können die aggregierten CO2e-Emissions-Fußabdrücke je nach der zur Definition der CO2-Äquivalenz verwendeten Methode variieren. Gemäß den Leitlinien der Life Cycle Initiative des Umweltprogramms der Vereinten Nationen und der Gesellschaft für Umwelttoxikologie und Chemie (UNEP-SETAC)30 haben wir den gesamten ernährungsbedingten Fußabdruck mithilfe von zwei zusätzlichen Messgrößen zusätzlich zum De-facto-Standard GWP100 untersucht. Dies waren der GTP100 (CH4-Umrechnungsfaktor = 11, N2O = 297), der als Darstellung längerfristiger Klimaauswirkungen vorgeschlagen wurde, und der GWP20 (CH4-Umrechnungsfaktor = 86, N2O = 268), der als Einblick in sehr kurzfristige Auswirkungen vorgeschlagen wurde .

Die genauen Maßnahmen für unsere Umweltmaßnahmen sind:

Treibhausgasemissionen gemessen in kg Gesamt-GWP100/GTP100/GWP20 CO2e, kgCO2e und separate Emissionen von CH4 und N2O in Gramm und CO2 in Kilogramm.

Landwirtschaftliche Flächennutzung, einschließlich Ackerland und Weideland, gemessen in m2.

Landwirtschaftlicher Wasserverbrauch, gemessen in m3 (1 m3 = 1.000 Liter).

Eutrophierungspotenzial, gemessen in g PO4e, gPO4e (kombiniert das Eutrophierungspotenzial der wichtigsten Stickstoff- und Phosphorschadstoffe).

Auswirkungen auf die biologische Vielfalt, die als Anzahl der Arten gemessen werden, die aufgrund landwirtschaftlicher Praktiken vom Aussterben bedroht sind. Diese Variable berücksichtigt die Auswirkungen der Landbedeckungsausweitung (z. B. Umwandlung natürlicher Ökosysteme in Acker- oder Weideland) und die laufende Nutzung landwirtschaftlicher Flächen und wird je nach Standort der Landnutzung gewichtet47. Der Index ist spezifisch für 170 Kulturpflanzen in 184 Ländern48. Die von uns verwendete Messgröße berücksichtigt nur die Auswirkungen der Nahrungsmittelproduktion an Land auf Landwirbeltiere und berücksichtigt daher nicht den Verlust der biologischen Vielfalt von Landpflanzen oder Wirbellosen oder irgendeinen Aspekt der marinen Biodiversität. Dieses Maß wird normalerweise nicht verwendet, um die potenziellen Auswirkungen der Ernährung einer einzelnen Person an einem einzigen Tag auf die biologische Vielfalt zu bewerten. Daher sind die Maßeinheiten sehr klein (10–12 Arten, die vom Aussterben bedroht sind), und das Maß lässt sich besser als Vergleichsmaß für verschiedene Ernährungsgruppen verstehen.

Der Prozess zur Verknüpfung von EPIC-Oxford-Daten mit Umweltbewertungen ist in Abb. 1 zusammengefasst. Tabellen, die die Verknüpfungen in den einzelnen Phasen des Prozesses veranschaulichen, finden Sie in den Zusatzdaten 1 (Ergänzungsabschnitt 1). Wir ermittelten zunächst die relevanten Lebensmittelcodes, die dem 130-Artikel-FFQ entsprechen, anhand der zum Zeitpunkt der Datenerfassung verfügbaren britischen Lebensmittelzusammensetzungstabellen. Dies ergab 289 Lebensmittelcodes49,50. Anschließend verknüpften wir die 289 Lebensmittel mit den Umweltindikatordaten über einen Zwischenschritt, der eine Datenbank (foodDB) aller Lebensmittel und Getränke umfasste, die in acht britischen Online-Supermärkten zum Kauf angeboten wurden28. Wir haben einen Extrakt von 57.000 Lebensmitteln und Getränken aus dem Oktober 2019 mit dem Umweltdatensatz verknüpft, und zwar nach einem Verfahren, das an anderer Stelle ausführlich beschrieben wird51. Kurz gesagt, jede Zutat in jedem Produkt im Datenextrakt wurde mit Lebensmittelkategorien aus der Datenbank von Poore und Nemecek verknüpft. Anschließend wurde für jedes Lebensmittelprodukt die prozentuale Zusammensetzung jeder Zutat in einem zweistufigen Verfahren geschätzt: Zunächst wurde die prozentuale Zusammensetzung verwendet, die in der Zutatenliste des Herstellers angegeben war, sofern diese angegeben war; Zweitens haben wir für die übrigen Zutaten einen Algorithmus verwendet, um die prozentuale Zusammensetzung der restlichen Zutaten zu schätzen, indem wir Zusammensetzungs- und Nährwertinformationen von ähnlichen Produkten und die britischen Vorschriften zur Lebensmittelkennzeichnung verwendet haben, sodass die Zusammensetzung aller Zutaten in einem Produkt 100 % ergibt. und jede Zutat macht mindestens so viel vom Produkt aus wie die nachfolgende Zutat. Die Genauigkeit des Ansatzes wurde bewertet, indem der Algorithmus auf eine Teilmenge von 1.550 Lebensmitteln in der Datenbank angewendet wurde, bei denen die Prozentsätze aller Inhaltsstoffe bekannt waren. Im Extremszenario, bei dem davon ausgegangen wurde, dass keine prozentuale Zusammensetzung eines Inhaltsstoffs bekannt war, lieferte der Algorithmus im Durchschnitt Schätzungen der Umweltkennzahlen, die bei allen bewerteten Produkten innerhalb von 2 % der bekannten Umweltkennzahl lagen. Während die meisten in foodDB identifizierten Produkte und Zutaten keine Informationen über die für ihre Herstellung verwendeten landwirtschaftlichen Methoden liefern, haben wir, wenn wir Lebensmittel oder Zutaten identifiziert haben, die als „biologisch“ gekennzeichnet sind, diese mit Daten zu Ökobilanzen für ökologische Produktionsmethoden in der Poore- und Nemecek-Datenbank verknüpft.

Um die 289 Lebensmittel aus dem FFQ mit Umweltdaten zu verknüpfen, haben wir zunächst diejenigen Lebensmittel (n = 132) identifiziert, die direkt mit Daten aus der Datenbank von Poore und Nemecek verknüpft werden konnten. Bei diesen Lebensmitteln handelte es sich entweder um Lebensmittel mit einer einzigen Zutat (z. B. Pfirsiche, Lachs, Rindersteak, Milch) oder um häufig verzehrte Grundnahrungsmittel (z. B. Brot, alkoholische Getränke). Diese Links werden in den Zusatzdaten 1 (Ergänzungsabschnitt 1) ​​angezeigt.

Für die verbleibenden 157 Lebensmittel haben wir Stichwörter mit Produkten aus den Lebensmitteln und Getränken im foodDB-Datenextrakt abgeglichen. Wir haben 4.015 einzigartige Lebensmittel- und Getränkeprodukte verglichen. Die durchschnittliche Anzahl der Produktübereinstimmungen betrug 11 und reichte von 1 für gefrorene Mousse bis 500 für Chips. Um eine Verknüpfung mit mehreren Lebensmitteln herzustellen, haben wir den Mittelwert der Umweltauswirkungen verwendet. Diese Links werden in den Zusatzdaten 1 (Ergänzungsabschnitt 1) ​​angezeigt, ebenso wie die Links zwischen diesen 4.015 Lebensmittel- und Getränkeprodukten und den Lebensmittelkategorien aus der Poore- und Nemecek-Datenbank. Wir haben Anpassungen vorgenommen, um das verkaufte Gewicht in das verbrauchte Gewicht umzurechnen, indem wir Umrechnungsfaktoren aus unserer vorherigen Studie14 verwendet haben.

Wir verglichen Alter, Geschlecht und Maße der Nahrungsaufnahme zwischen den Ernährungsgruppen und die Unterschiede wurden durch Varianzanalyse für kontinuierliche Variablen und Pearsons Chi-Quadrat-Test für kategoriale Variablen bewertet. Um die unterschiedliche Energieaufnahme verschiedener Ernährungsgruppen zu berücksichtigen, wurden die Umweltmaßnahmen auf eine tägliche Ernährung von 2.000 kcal standardisiert, indem der gesamte Verzehr verschiedener Nahrungsmittel und Getränke proportional skaliert wurde. Dadurch konnten wir die Unterschiede zwischen den Ernährungsgruppen isolieren, die ausschließlich auf die Zusammensetzung (und nicht auf die Menge) der verzehrten Lebensmittel zurückzuführen sind. Da die Kilokalorienaufnahme je nach Alter und Geschlecht variiert und diese Variablen auch je nach Ernährungsgruppe variieren, schützt die Standardisierung der Kilokalorienaufnahme auch unsere Ergebnisse vor Verfälschungen. Darüber hinaus vermeidet die Standardisierung der Kilokalorienaufnahme von Diäten die Möglichkeit künstlicher Unterschiede, die entstehen könnten, wenn die durchschnittlichen Portionsgrößen für Obst, Gemüse und Getreide in den einzelnen Diätgruppen unterschiedlich sind. Allerdings verschleiert die Standardisierung nach Kilokalorienaufnahme auch Unterschiede, die sich aus der Variation der Kilokalorienaufnahme je nach Ernährungsgruppe ergeben; Daher haben wir als Sensitivitätsanalyse alle Ergebnisse ohne Standardisierung auf eine tägliche Ernährung von 2.000 kcal reproduziert.

Alle Ergebnisse, die Umweltmessungen nach Ernährungsgruppen vergleichen, wurden anhand der Aufschlüsselung nach Alter und Geschlecht in der gesamten EPIC-Oxford-Stichprobe standardisiert, sodass der Einfluss von Alter und Geschlecht aus den Vergleichen herausgerechnet wird. Unsere Ergebnisse werden für beide Geschlechter kombiniert dargestellt. Wir haben die Daten auch getrennt für Männer und Frauen analysiert und in unseren Primäranalysen keine Unterschiede bei den Umweltindikatoren festgestellt.

Unsere primären Ergebnisse stammen aus einer zweistufigen Monte-Carlo-Analyse, die Unsicherheiten aufgrund unterschiedlicher landwirtschaftlicher Produktionsmethoden und des Produktionsorts von Lebensmitteln berücksichtigt. Beispielsweise sammelt das EPIC-Oxford FFQ Daten zum Rindfleischkonsum. Dieser FFQ-Artikel ist mit zwei Artikeln aus den Nährwerttabellen von McCance und Widdowson (Rindersteak und Rinderfett) verknüpft. Der ökologische Fußabdruck von Beefsteak variiert je nachdem, wie es hergestellt wird (z. B. Weidehaltung oder Intensivhaltung) und wo es hergestellt wird (z. B. im Vereinigten Königreich oder in Brasilien). Diese Variabilität wird von den Ökobilanzen in der Poore- und Nemecek-Datenbank erfasst – die Datenbank enthält 24 Ökobilanzen für „Rinderfleisch (Rindfleischherde)“. Stufe 1 unserer Monte-Carlo-Analyse ergab Verteilungen von Umweltindikatoren für alle Lebensmittel, die gleichzeitig mit dem EPIC-Oxford FFQ verknüpft waren. Für jedes Lebensmittel haben wir nach dem Zufallsprinzip 1.000 Proben aus den Verteilungen jedes Umweltindikators in der Poore- und Nemecek-Datenbank gezogen (bei Lebensmitteln mit mehreren Zutaten würde dies die Ziehung über mehrere Poore- und Nemcek-Kategorien erfordern – weitere Informationen finden Sie in den Zusatzdaten 1). In Stufe 2 haben wir diese 1.000 Schätzungen der Umweltindikatoren auf Lebensmittelebene verwendet, um 1.000 Schätzungen der Umweltindikatoren für die Ernährung jedes EPIC-Oxford-Teilnehmers zu erstellen. Die 95 %-Unsicherheitsintervalle um unsere primären Ergebnisse werden dem 2,5. und 97,5. Perzentil dieser Iterationen entnommen. Es werden Verhältnisse der Umweltauswirkungen dargestellt, wobei die Basisgruppe die Gruppe der Menschen ist, die viel Fleisch essen. Diese Verhältnisse (und die dazugehörigen 95 %-Unsicherheitsintervalle) sind der Median (und das 2,5. und 97,5. Perzentil) aus Ergebnissen, die in jeder der 1.000 Iterationen separat abgeleitet wurden.

Unsere Sekundäranalyse berücksichtigt die Unsicherheit aufgrund der unterschiedlichen individuellen Ernährungsentscheidungen der EPIC-Oxford-Teilnehmer. Wir haben marginale Ergebnisse aus einer alters- und geschlechtsbereinigten Regressionsanalyse geschätzt, bei der Umweltindikatoren auf dem Medianwert der Poore- und Nemecek-Datenbank festgelegt wurden. Die Randergebnisse entsprechen den alters- und geschlechtsstandardisierten Ergebnissen der Primäranalyse, berücksichtigen jedoch nur die Unsicherheit aufgrund der Stichprobenvarianz. Die sekundären Ergebnisse sind in den Ergänzungstabellen 1 und 2 aufgeführt.

Daten zum Lebensmittelkonsum stammen aus der EPIC-Oxford-Studie: Die Datenzugriffsrichtlinie für die EPIC-Oxford-Studie ist auf der Website der Studie verfügbar (www.epic-oxford.org/data-access-sharing-and-collaboration/). Daten zum Umweltfußabdruck von 57.000 Lebensmitteln aus dem foodDB-Projekt sind im Oxford Research Archive verfügbar (https://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:4ad0b594-3e81-4e61-aefc-5d869c799a87). Daten zu Umwelt-Ökobilanzen sind Teil des HESTIA-Projekts, das unter https://www.hestia.earth/ abgerufen werden kann. Quelldaten werden mit diesem Dokument bereitgestellt.

Code für dieses Projekt finden Sie unter https://github.com/PeteScarbs/environment-impact-of-diets.

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Referenzen herunterladen

Dieses Papier wäre ohne den Zugriff auf J. Poores hervorragende Datenbank mit Ökobilanzen nicht möglich, und wir danken ihm für seine Unterstützung bei diesem Papier. C. Stewart (zuvor am Nuffield Department of Primary Health Care Sciences der Universität Oxford; jetzt an der Universität Edinburgh) hat freundlicherweise die NDNS-Daten erneut analysiert, um unsere Schätzungen der Auswirkungen des Lebensmittelsystems auf die britische Bevölkerung zu skalieren. Wir danken für die Nutzung der Advanced Research Computing (ARC)-Einrichtung der University of Oxford bei der Durchführung dieser Arbeit (https://doi.org/10.5281/zenodo.22558). Diese Arbeit wurde vom Wellcome Trust, Our Planet Our Health (Livestock, Environment and People – LEAP) (Fördernummer 205212/Z/16/Z), Cancer Research UK (Fördernummer C8221/A29017) und dem UK Medical Research Council unterstützt (Fördernummer MR/M012190/1). PS wird vom NIHR Oxford Health Biomedical Research Centre in Oxford unterstützt. KP wird von Cancer Research UK (C570/A16491 und A29186) unterstützt. Die Geldgeber hatten keinen Einfluss auf das Studiendesign, die Datenerfassung und -analyse, die Entscheidung zur Veröffentlichung oder die Erstellung des Manuskripts.

Unabhängige Forscherin: Anika Knuppel.

Nuffield Department of Primary Care Health Sciences, Universität Oxford, Radcliffe Observatory Quarter, Oxford, Großbritannien

Peter Scarborough und Richard Harrington

NIHR Oxford Health Biomedical Research Centre in Oxford, Warneford Hospital, Oxford, Großbritannien

Peter Scarborough und Richard Harrington

Oxford Martin School, Universität Oxford, Oxford, Großbritannien

Michael Clark & ​​Marco Springmann

Griffith University, Southport, Queensland, Australien

Linda Cobiac

Abteilung für Krebsepidemiologie, Nuffield Department of Population Health, Universität Oxford, Oxford, Großbritannien

Karen Papier & Tim Key

Nature-based Solutions Initiative, Fachbereich Biologie, Universität Oxford, Oxford, Großbritannien

John Lynch

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PS, MC, KP, AK, JL, RH, TK und MS haben die Experimente konzipiert und gestaltet. PS, MC, LC und KP führten die Experimente durch. PS, MC, LC und KP analysierten die Daten. PS, MC, LC, KP, AK, JL, RH, TK und MS haben Materialien/Analysetools beigesteuert. PS hat den Artikel geschrieben.

Korrespondenz mit Peter Scarborough.

Die Autoren geben an, dass keine Interessenkonflikte bestehen.

Nature Food dankt den anonymen Gutachtern für ihren Beitrag zum Peer-Review dieser Arbeit.

Anmerkung des Herausgebers Springer Nature bleibt hinsichtlich der Zuständigkeitsansprüche in veröffentlichten Karten und institutionellen Zugehörigkeiten neutral.

Ergänzungstabellen 1–13.

Ergänzende Datentabellen.

Quelldaten.

Quelldaten.

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Nachdrucke und Genehmigungen

Scarborough, P., Clark, M., Cobiac, L. et al. Veganer, Vegetarier, Fischesser und Fleischesser im Vereinigten Königreich weisen unterschiedliche Auswirkungen auf die Umwelt auf. Nat Food 4, 565–574 (2023). https://doi.org/10.1038/s43016-023-00795-w

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Eingegangen: 15. Juni 2022

Angenommen: 12. Juni 2023

Veröffentlicht: 20. Juli 2023

Ausgabedatum: Juli 2023

DOI: https://doi.org/10.1038/s43016-023-00795-w

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