Consumption-based accounts of land-use change related carbon emissions – CoBALUCE

• Antragsteller: Dr. Thomas Kastner
• Fachliche Zuordnung: Accounting und Finance
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 397106073

• Erstellungsjahr: 2024

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Die Ausweitung und Intensivierung land- und forstwirtschaftlicher Flächen ist die Hauptursache für Änderungen des in den Ökosystemen gespeicherten Kohlenstoffs - beispielsweise wenn Wälder für die Viehweide oder den Anbau von Nutzpflanzen gerodet werden. Es wird geschätzt, dass Landnutzungsemissionen (oder FOLU-Emissionen) derzeit etwa 10 % der jährlichen Treibhausgasemissionen und etwa ein Drittel der kumulativen, historischen Emissionen ausmachen. Dabei ist die Ausweitung der Landwirtschaft für die Exportproduktion zunehmend relevant. Konsumseitige Accounts (oder Fußabdrücke) der Landnutzung und der damit verbundenen FOLU-Emissionen - die Emissionen dem Handel und Verbrauch land- und forstwirtschaftlicher Produkte zuschreiben - können territoriale Accounts auf der Suche nach Möglichkeiten zur Reduktion dieser Emissionen ergänzen. CoBALUCE zielte auf Erstellung solcher konsumseitiger Accounts ab. Ein Teil der Arbeit konzentrierte sich auf die Erstellung konsistenter globaler Daten zu FOLU-Emissionen. Eine wichtige Erkenntnis dabei war die Relevanz der eingenommen Perspektive, sichtbar durch zwei gegensätzliche Perspektiven: (i) die Betrachtung von rezenten Landnutzungsänderungen (vor allem tropische Entwaldung) und der dadurch verursachten Emissionen. (ii) Betrachtung der Opportunitätskosten, d. h. die Frage, wie viel Kohlenstoff könnte auf Flächen gespeichert werden, wenn diese aus er Nutzung genommen werden - im Verhältnis zum gegenwärtigen Output. Die FOLU-Emissionen wurden dann einzelnen landwirtschaftlichen Produkten, wie z. B. Mais oder Rindfleisch, zugeschrieben. Auch hier beeinflussen unterschiedliche Annahmen die Zuordnung der Emissionen. Bestimmte Produkte (z.B. Palmöl aus Südostasien, Sojabohnen aus Lateinamerika) wurden jedoch unabhängig vom gewählten Ansatz als Haupttreiber von FOLU-Emissionen identifiziert. In einem letzten Schritt haben wir die zugeordneten Emissionen mit Datensätzen und Modellen zu globalen Handelsnetzen verknüpft, um die Brücke zum Konsum zu schlagen. Darüber hinaus konnten wir vergleichbare Accounts für die mit Landnutzungswandel verbundene Indikatoren erstellen, wie z. B. den Rückgang biologischer Vielfalt oder die Störung intakter Waldlandschaften. Unsere Arbeiten zeigen, dass ein Viertel bis ein Drittel der weltweiten FOLU-Emissionen mit dem internationalem Handel verbunden sind. Die EU und China sind die wichtigsten Importeure und Konsumenten von Exporten, die mit hohen FOLU-Emissionen verbunden sind und häufig aus tropischen Regionen stammen. Diese allgemeinen Muster gelten auch für einen Opportunitätskostenansatz, obwohl das Bild hier nuancierter ist. Die Relevanz unserer Arbeit zeigt sich auch darin, dass Ergebnisse direkt zu Diskussionen um eine EU-Verordnung beigetragen haben, die den Handel mit Produkten, die auf kürzlich abgeholzten Flächen angebaut wurden, verbieten will.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Agricultural and forestry trade drives large share of tropical deforestation emissions. Global Environmental Change, 56, 1-10.
  Pendrill, Florence; Persson, U. Martin; Godar, Javier; Kastner, Thomas; Moran, Daniel; Schmidt, Sarah & Wood, Richard
  
• Increasing impacts of land use on biodiversity and carbon sequestration driven by population and economic growth. Nature Ecology & Evolution, 3(4), 628-637.
  Marques, Alexandra; Martins, Inês S.; Kastner, Thomas; Plutzar, Christoph; Theurl, Michaela C.; Eisenmenger, Nina; Huijbregts, Mark A. J.; Wood, Richard; Stadler, Konstantin; Bruckner, Martin; Canelas, Joana; Hilbers, Jelle P.; Tukker, Arnold; Erb, Karlheinz & Pereira, Henrique M.
  
• Deforestation risk embodied in production and consumption of agricultural and forestry commodities 2005-2017 (1.0)
  Pendrill, F., Persson, U. M. & Kastner, T.
  
• "Agricultural trade and its impacts on cropland use and the global loss of species habitat." - Supplementary data (1.0)
  Schwarzmüller, F. & Kastner, T.
  
• Altered growth conditions more than reforestation counteracted forest biomass carbon emissions 1990–2020. Nature Communications, 12(1).
  Le Noë, Julia; Erb, Karl-Heinz; Matej, Sarah; Magerl, Andreas; Bhan, Manan & Gingrich, Simone
  
• Data supplement for "Global agricultural trade and land system sustainability: implications for ecosystem carbon storage, biodiversity and human nutrition"
  Kastner, T., Chaudhary, A., Gingrich, S., Marques, A., Persson, U. M., Bidoglio, G., Le Provost, G. & Schwarzmüller, F.
  
• Flawed numbers underpin recommendations to exclude commodities from EU deforestation legislation (No. 2021:02), Focali Brief. Focali, Göteborg, Sweden.
  Persson, M., Kastner, T. & Pendrill, F.
  
• Global agricultural trade and land system sustainability: Implications for ecosystem carbon storage, biodiversity, and human nutrition. One Earth, 4(10), 1425-1443.
  Kastner, Thomas; Chaudhary, Abhishek; Gingrich, Simone; Marques, Alexandra; Persson, U. Martin; Bidoglio, Giorgio; Le Provost, Gaëtane & Schwarzmüller, Florian
  
• Land use intensification increasingly drives the spatiotemporal patterns of the global human appropriation of net primary production in the last century. Global Change Biology, 28(1), 307-322.
  Kastner, Thomas; Matej, Sarah; Forrest, Matthew; Gingrich, Simone; Haberl, Helmut; Hickler, Thomas; Krausmann, Fridolin; Lasslop, Gitta; Niedertscheider, Maria; Plutzar, Christoph; Schwarzmüller, Florian; Steinkamp, Jörg & Erb, Karl‐Heinz
  
• Quantifying and attributing land use-induced carbon emissions to biomass consumption: A critical assessment of existing approaches. Journal of Environmental Management 286, 112228.
  Bhan, M., Gingrich, S., Roux, N., Le Noë, J., Kastner, T., Matej, S., Schwarzmueller, F. & Erb, K.-H.
  
• Agricultural trade and its impacts on cropland use and the global loss of species habitat. Sustainability Science, 17(6), 2363-2377.
  Schwarzmueller, Florian & Kastner, Thomas
  
• Changes in perspective needed to forge ‘no‐regret’ forest‐based climate change mitigation strategies. GCB Bioenergy, 14(3), 246-257.
  Erb, Karl‐Heinz; Haberl, Helmut; Le Noë, Julia; Tappeiner, Ulrike; Tasser, Erich & Gingrich, Simone
  
• Data supplement for "Land use intensification increasingly drives the spatiotemporal patterns of the global human appropriation of net primary production in the last century" (1.01)
  Kastner, T., Matej, S., Forrest, M., Gingrich, S., Haberl, H., Hickler, T., Krausmann, F., Lasslop, G., Niedertscheider, M., Plutzar, C., Schwarzmüller, F., Steinkamp, J. & Erb., K.-H.
  
• Embodied HANPP of feed and animal products: Tracing pressure on ecosystems along trilateral livestock supply chains 1986–2013. Science of The Total Environment, 851, 158198.
  Roux, Nicolas; Kaufmann, Lisa; Bhan, Manan; Le Noe, Julia; Matej, Sarah; Laroche, Perrine; Kastner, Thomas; Bondeau, Alberte; Haberl, Helmut & Erb, Karlheinz
  
• Product level dataset on embodied Human Appropriation of Net Primary Production [Data set]. (1.0.1)
  Roux Nicolas, Kaufmann Lisa, Matej Sarah, Kastner Thomas, Bondeau Alberte, Haberl Helmut & Erb Karlheinz
  
• Multi-model assessment identifies livestock grazing as a major contributor to variation in European Union land and water footprints. Nature Food, 4(7), 575-584.
  Vanham, Davy; Bruckner, Martin; Schwarzmueller, Florian; Schyns, Joep & Kastner, Thomas
  
• Risk of intact forest landscape loss goes beyond global agricultural supply chains. One Earth, 6(1), 55-65.
  Kan, Siyi; Chen, Bin; Persson, U. Martin; Chen, Guoqian; Wang, Yutao; Li, Jiashuo; Meng, Jing; Zheng, Heran; Yang, Lan; Li, Rui; Du, Mingxi & Kastner, Thomas