專家敦促水產品部門推動創新,以改善碳足跡
儘管水產養殖為全球的糧食安全做出貢獻,但對該產業其中之一的關注點是其供應鏈所產生的溫室氣體排放。擴大水產養殖的規模或許是提高糧食和營養安全的一個潛在解決方案,但要如何以永續和具備碳效率的方式進行,並使其能符合地球所能承受的限度之內呢?
隨著全球邁向去碳化的未來以緩解氣候變遷帶來的長期影響,但在既要確保水產品生產和供應鏈的穩定性、同時又需採取環境友善政策和做法的方式,其所面臨的壓力越來越大。這促使水產養殖業尋找創新的減碳緩解策略,包含針對水產飼料,以幫助降低該產業的溫室氣體排放。
微調的「水產飼料」
來自日本/新加坡的新創公司,Umitron,一直在為水產養殖業者提供技術,以改善他們的做法,例如減少飼料浪費和人力資源的有效分配。最近,藉由測量整個價值鏈溫室氣體排放的做法,Umitron得以評估日本嘉鱲魚養殖生產的碳足跡。
它發現每100克產品的溫室氣體排放量,約相當於1,048克的二氧化碳當量(CO2 eq)。以此作為比較基礎,日本牛肉所產生的溫室氣體排放量,約為每100克產品排放2,406克的二氧化碳當量。
「從農民到加工廠,我們與相關的利益關係者進行了多次訪談,以收集如飼料餵食量、和嘉鱲魚生產所需的燃料和電力消耗量等資訊。」「我們也有一個銷售資料庫,可以獲得之前嘉鱲魚的的銷售狀況,這將使我們得以進行從原物料採購、到最末端使用和銷售等流程,進行準確的評估。」Umitron的商業營運經理Leo說道。
Leo和她的團隊發現原物料的採購占其營運碳足跡的80%以上,而多數溫室氣體的排放與飼料的生產及其運輸至養殖戶有關。Leo解釋飼料目前占養殖場營運成本的最大部分,而且它對溫室氣體排放的貢獻最大,這意味著需要有更多的努力,以盡可能地減少不必要的飼料浪費。
然而評估結果也指出,與傳統的自動餵食器相比,Umitron推出的人工智慧餵食器–Umitron Cell,可以減少與飼料相關約20%的溫室氣體排放,這要歸功於其以人工智慧為基礎所開發出來的魚類食欲指數(Fish Appetite Index,FAI)。
Leo指出:「FAI是一種利用即時影像資料分析魚類攝食行為的客製化演算法,並對魚類的食欲水準提供分析」。「它可以自動做出必要的調整,藉以微調飼料的投放量,或者在魚不餓的情況下完全停止餵食。在證明FAI可以減少20%的飼料量後,我們正計畫為使用Umitron養殖解決方案的其他物種,增加更多的溫室氣體減排資料。」
來自零售業者、消費者、投資人和管理人對永續動物蛋白質需求的持續增加,意味著水產品生產者必須展示他們有一套精準、可靠且透明的方法,可測量及降低養殖魚業的環境碳足跡。為此,健康和營養公司皇家帝斯曼(Royal DSM)推出了一項稱為SustellTM的智慧永續服務。這個以網路為基礎的商業智慧平台可測量19個環境變數,包括碳足跡和溫室氣體排放。
作為Sustell的開發夥伴,最先瞭解該系統的是鮭魚生產商–Bakkafrost,其CEO–Regin Jacobsen說道,Sustell將使Bakkafrost能夠利用來自飼料生產和養殖產地的資料,進行計算、建構模型及採取干預措施,以減少環境的碳足跡。
「就鮭魚養殖場而言,輸入的資料包括原物料來源、將原物料送到飼料工廠的交通運輸、飼料生產、將飼料成品運輸到養殖場的交通,以及養殖場所使用的資源,」DSM的Sustell水產養殖部門負責人Louise Buttle說。「Sustell為生產者提供了一個工具,可以測量完整的生命週期評估(LCA),包括碳足跡,且隨著時間的推移,亦可瞭解一旦進行干預時會產生的情形。」
例如,如果一個水產養殖場更換使用的原物料時,會有什麼影響?或者如果一個養殖戶決定在2030年減少25%的碳排放?Sustell可以協助規劃做什麼和何時做,並提供水產養殖場量化的數據,尤其針對其操作流程,協助養殖戶進行碳排放的繪製、測量,改變和減少。
「它可以成為水產養殖公司發展永續策略重要的一環,因為它提供了一個具體專一的測量基準線,讓養殖者能夠設定目標、並根據其設定的目標進行監測。」Buttle提到。至於下一步,DSM正計畫將Sustell引入至其他更多的水產行業,包括拉丁美洲和亞太地區的蝦類生產業者,以及慈鯛養殖業者。
「隨著全球人口的增長,對動物性食品的需求也將自然地增加。事實上,到2050年,其需求的增加將上看70%。」Buttle補充道,「隨著時間的更迭,對動物性蛋白質不斷增加的需求將導致重大的環境壓力。企業需為自己製造的碳足跡負責,而不是依賴產業的平均水準,並且須採取必要的措施來減少對環境的影響。」
日行微步也足以進展千里
2020年發表在《科學報導》上的一項研究發現,在2017年,水產養殖占人類溫室氣體排放的0.49%,或相當約2.63億噸的二氧化碳(MtCO2e)。Leo說,這反映了與牛肉或家禽等其他動物相比,水產養殖業的排放強度較低,但由於養殖方式和使用的飼料類型不同,減少排放依然重要。
「水產養殖的溫室氣體排放目前低於其他動物類型,如牛肉或家禽,」Leo說。「然而,在產業之內,我們已經觀察到養殖方法和飼料使用類型的差異,這些差異使得水產養殖業更需要減少其排放量。」
例如,由於電力的使用,使用循環水系統的溫室氣體排放係數往往較高,而具有較高飼料轉化率(FCR)的物種也需要更多的飼料,可能導致更高的環境衝擊力,而不同國家所使用的水產飼料也可能含有不同數量的其他成分投入。Leo認為,有必要對不同產地的多個物種進行案例研究,以期建立一個更為全面的水產養殖溫室氣體排放情況。
「我們的目標是利用我們的技術解決方案,幫助生產者達到高精準度的飼料投放,並將浪費降到最低,」Leo說。「藉由實現這一過程的自動化,我們將能夠減少進入到水中的多餘飼料,並降低員工往返養殖場的次數,從長遠來看,就能夠降低燃料的消耗。分享諸如此類的例子將有助於水產養殖業更好地瞭解其溫室氣體排放、以及他們可如何減少排放的做法。」
根據該研究的共同作者之一、隸屬SRUC(英國蘇格蘭農村學院)的高級研究員Michael Macleod博士說,水產養殖業的整體溫室氣體排放量,會受來自FCRs、飼料成分,以及養殖場內和離開養殖場後的能源使用總量等因素而有所不同。
然而,由於水產養殖是一個快速增長的產業,沒有可自我滿足的餘地。Macleod博士認為,有鑒於水產飼料生產過程所產生碳排的重要性,減少FCRs和每公斤飼料的碳足跡將是關鍵。
他說:「很多事情都會影響FCRs,如魚的遺傳因素、健康情形、飼養環境和飼料投送等,因此有許多可減少碳排的潛在方案,如透過改善營養物質的使用、使用更多的豆科植物氮源、或使用脫氮作用抑制劑等方式,來減少飼料的碳足跡。對於使用大量能源的系統,例如抽水,轉向低碳型能源將有所幫助。」
Leo說,減少環境影響衝擊的其他方式可能涉及生產具備低碳足跡的飼料、或減少飼料廠和農民之間的運輸距離。然而,雖然這些變化可能有量化的影響,但因此所產生的社會和環境效益在短期內可能不那麼明顯。此外,由於許多環境因素彼此相互關聯,可能需要多年以後,才能看到我們的海洋生態環境出現明顯改善的徵兆。儘管如此,所有這些小的變化都將隨著時間的推移而慢慢增加。
Leo提到:「在社會方面,若有更多消費者做出永續性的選擇,所有這些小變化加總起來,仍可對我們居住的環境產生很大的影響。」
Macleod博士認為一些減少碳排放措施還可以帶來其他好處,比如減少環境中的營養素流失,改善魚類健康和福利。但也可能存在權衡關係,減少溫室氣體排放的措施可能並不總是與其他目標一致,如生物多樣性的目標。然而,他認為,水產養殖界對減少碳排放的興趣越來越大–Buttler也同意這一點。
「全球飼料生產商正在提高以飼料為中心的能見度,制定減少溫室氣體排放的目標,」「一個例子是嘉吉公司的SeaFurther Sustainability專案,該專案旨在幫助農民在2030年前至少將其環境碳足跡減少30%,但是仍然缺乏可用於測量碳足跡和其他環境影響的實踐服務或工具,而這正是像Sustell這樣的服務可能具有重大意義的地方。」
「每一小步都可以走得很遠,」Leo說。「水產養殖還可以做得更多,以減少其溫室氣體排放,不僅在生產方面,而且在價值鏈上更遠的環節,如加工和將最終產品送到消費者手中的環節。雖然對下游的影響不大,但向消費者展示更環保的產品將有助於他們做出更明智的決定。從長遠來看,我們希望能夠影響整個價值鏈,使其更具環境意識。」
參考來源:
Can carbon mitigation strategies for aquafeeds help cut aquaculture’s greenhouse gas emissions? 12 December 2022. Global Seafood Alliance. Retrieved from: https://www.globalseafood.org/advocate/can-carbon-mitigation-strategies-for-aquafeeds-help-cut-aquacultures-greenhouse-gas-emissions/