Thiết kế lại hệ thống thực phẩm châu Âu sẽ giảm 44% diện tích đất nông nghiệp trong khi giảm đáng kể 70% lượng khí thải nhà kính từ nông nghiệp. Việc giảm này có thể thực hiện được với mức tiêu thụ protein động vật hiện tại. Nếu chúng ta cũng giảm lượng protein động vật mà chúng ta ăn, thay thế bằng protein thực vật, thì việc sử dụng đất có thể giảm 60% và lượng khí thải giảm 81%.

Đây là kết quả tính toán mô hình của ứng viên Tiến sĩ Wolfram Simon, người đang tiến hành nghiên cứu của mình tại Khoa Sinh thái Hệ thống Nông nghiệp tại Đại học & Nghiên cứu Wageningen. Nghiên cứu này vừa được công bố trên tạp chí Nature Food.

“Chúng tôi kết hợp hai phương pháp: nông nghiệp tuần hoàn (tái sử dụng các luồng chất thải và ngăn ngừa chất thải) và quá trình chuyển đổi protein (tăng tiêu thụ protein thực vật thay thế cho protein động vật). Chúng tôi cũng tính đến tính lành mạnh của thực phẩm.

“Ví dụ, nếu bạn ăn chế độ ăn thuần chay hoàn toàn, bạn sẽ có nguy cơ cao hơn về tình trạng thiếu hụt vitamin B12 và axit béo omega-3. Điều đó cần phải được bù đắp, điều này có ý nghĩa đối với hệ thống thực phẩm”, Simon cho biết. “Chúng tôi đã lập mô hình 18 kịch bản để lập mô hình quá trình chuyển đổi protein trong hệ thống thực phẩm châu Âu. Sử dụng phương pháp lập mô hình hệ thống thực phẩm tuần hoàn toàn diện này khá độc đáo và đầy thách thức. Tôi đã dành phần lớn thời gian học tiến sĩ của mình để phát triển mô hình tối ưu hóa” có tên là CiFoS.

Tỷ lệ tối ưu giữa động vật và thực vật

Việc chuyển sang chế độ ăn hoàn toàn từ thực vật thường được cho là tốt nhất cho hành tinh. Tuy nhiên, các tính toán của Simon cho thấy điều này không nhất thiết đúng. Có một mức tối ưu nhất định cho việc tiêu thụ động vật, đó là 40% protein động vật (thay vì 60% như hiện tại).

Điều này một phần là do các chất dinh dưỡng mà các sản phẩm từ động vật có thể cung cấp. Dưới 18 gam protein động vật, tình trạng thiếu hụt xảy ra. Nhân tiện, những điều này có thể được bù đắp bằng cách dùng chất bổ sung và tăng cường chế độ ăn uống. Nhưng nếu bạn không dùng chất bổ sung hoặc tăng cường, việc sử dụng đất và phát thải khí nhà kính sẽ tăng trở lại từ mức tối ưu để giải quyết tình trạng thiếu hụt.

“Hơn nữa, động vật là những người tái chế trong hệ thống. Chúng có thể tái chế chất dinh dưỡng từ các phần không ăn được của con người trong chất thải hữu cơ và các sản phẩm phụ trong hệ thống thực phẩm và chuyển đổi chúng thành các sản phẩm động vật có giá trị”, Simon nói.

Một hệ thống thực phẩm tối ưu trông rất khác so với nền nông nghiệp ngày nay. Chúng ta cần một mô hình tiêu thụ khác. Ví dụ, hiện tại chúng ta ăn nhiều protein hơn mức cần thiết (và lành mạnh).

Simon cho biết: “Bạn có thể mong đợi rằng việc giảm tiêu thụ protein sẽ tác động lớn đến tính bền vững, nhưng điều đó không đúng trong nghiên cứu của chúng tôi. Đóng góp lớn nhất đến từ việc tiêu thụ các nguồn protein có tác động môi trường thấp hơn và thiết kế lại sản xuất nông nghiệp”. “Trồng cây trồng ở những nơi có năng suất cao nhất và có khí hậu lý tưởng cùng đất đai màu mỡ, và trồng ít hơn ở những nơi có điều kiện sản xuất khó khăn do điều kiện trồng trọt khắc nghiệt hơn.

“Tránh chất thải hữu cơ càng nhiều càng tốt và tái sử dụng tất cả các dòng chất thải làm thức ăn chăn nuôi hoặc phân bón cho cây trồng là điều cần thiết. Ngoài ra, việc giảm thiểu vận chuyển cũng giúp cải thiện.”

Ít thịt bò, nhiều thịt gà

Mặc dù có thể đạt được hệ thống thực phẩm bền vững hơn đáng kể với cùng một lượng protein động vật, thành phần của các nguồn protein trong chế độ ăn uống thay đổi mạnh mẽ. Nhiều thịt gà và cá hơn, ít thịt bò, sữa và trứng hơn. Điều này là do chăn nuôi gia súc đòi hỏi rất nhiều đất và tạo ra nhiều khí thải nhà kính (methane). Giảm tỷ trọng của lĩnh vực này trong nông nghiệp đảm bảo tính bền vững hơn.

Giảm tiêu thụ động vật góp phần vào tính bền vững. Một cách quan trọng để đạt được điều này là tăng mạnh diện tích trồng đậu, đặc biệt là đậu nành, ở những nơi có thể về mặt khí hậu. Chúng có hàm lượng protein cao và chứa nhiều axit amin thiết yếu. Cây trồng có thể cố định nitơ trong khí quyển, giảm lượng nitơ từ phân bón nitơ tổng hợp. Ngũ cốc và sữa vẫn là nguồn protein thiết yếu trong chế độ ăn.

“Nghiên cứu này hữu ích cho việc thiết lập các mục tiêu dài hạn. Khi bạn nghĩ về những thay đổi trong hệ thống sản xuất và dinh dưỡng, đâu là những chiến lược và hướng thay đổi tốt nhất để đạt được tính bền vững lớn hơn?” Simon cho biết. “Chúng tôi muốn đưa ra các ý tưởng để thiết kế lại hệ thống thực phẩm và định lượng cũng như kiểm tra tác động của các biện pháp được đề xuất, chẳng hạn như tính tuần hoàn và quá trình chuyển đổi protein. Sau đó, chính phủ và các cơ quan công có thể đưa ra quyết định sáng suốt hơn để thiết kế lại hệ thống thực phẩm hiện tại nhằm giảm tác động đến môi trường”.