在过去三十年，全球肉类消费量增加了两倍，并预计在本世纪中叶之前将再次翻倍。随着人口增长和富裕程度的提高，全球“畜牧业革命”逐渐推动了从植物性饮食向肉类饮食的转变。对动物性食品的巨大需求使全球畜牧系统成为全球环境影响的重要贡献者之一，并且是超越星球边界的主要威胁。2023年首次对九个星球边界进行了量化，结果表明其中六个已被超越。畜牧业在星球的超越中扮演了关键角色。然而，许多研究在考察畜牧业的环境足迹时往往集中于少数几个环境类别，或依赖多种不同的数据来源和模型来处理该部门广泛的环境足迹。一些关键的环境足迹，例如颗粒物排放等仍然基本未被探讨。此外，缺乏多足迹核算的时间序列数据集使得识别历史趋势和未来预测较为复杂，而这对于制定针对性的策略和情景分析至关重要。
本研究利用十种足迹指标，包括温室气体排放、土地使用、水资源使用、大气气溶胶负荷、危害物排放和水污染物，并将其与1995年至2030年的星球边界进行对比。研究在三个方面推动了现有研究：首先，采用统一的方法分析畜牧业的环境足迹与星球边界的关系，并进行至2030年的预其次，我们探讨了畜牧生产造成的足迹转移的程度和方向；最后，开发了不同区域根据其发展阶段可采纳的各种策略情景，旨在寻找最佳的区域特定解决方案。分析基于最新版本的EXIOBASE，该版本是具有地区和行业特定环境卫星账户的全球多区域MRIO表。
图1. 畜牧行业历史与未来的十种环境足迹
不同排放类型的部门结构差异显著，其中牛肉是氧化亚氮和甲烷的最大排放源，而乳制品部门则是二氧化碳排放的主要贡献者。在1995至2022年间，牛肉部门的氧化亚氮排放量约为1.2 Gt/年CO2当量，几乎相当于其他所有畜牧类型的总和。在甲烷排放方面，牛肉部门的排放量为2.7 Gt/年CO2当量，超过了其他所有畜牧部门的总和。牛肉部门在可耕地使用方面占据最大份额，其次是乳制品部门，分别占可耕地资源的约39.1%（32%–51%）和26.0%（21%–35%）。此外，牛肉部门的绿水足迹也最大，这主要归因于反刍动物大量消耗草、干草和饲料作物，具有较高的隐含绿水消耗。如下图C所示，非洲的畜牧生产主要影响资源使用，即土地和水资源使用，对污染和温室气体排放的贡献较低。中国则更接近污染角，表明畜牧生产是颗粒物、氮和磷排放的主要来源。这表明中国的集约化农业实践导致了显著的环境退化，亟需实施污染控制和减缓策略以应对这些环境挑战。欧洲与欧亚的定位介于污染和资源使用的角落之间，且与温室气体排放顶点显著距离，表明其在资源耗竭和污染方面的环境影响较为平衡。
图2. 畜牧业足迹的部门和区域特征
情景分析发现：高收入地区偏离EAT-Lancet肉类消费指南的程度大于新兴和低收入地区。为使高收入地区的消费符合EAT-Lancet建议，需要大幅减少：牛肉约89%、羊肉约24%、猪肉近91%、奶制品约46%以及禽肉约47%。相对而言，尽管低收入和新兴地区需减少牛肉、猪肉和羊肉消费43%至91%，但鉴于其当前消费水平低于EAT-Lancet指南，他们还需将奶制品和禽肉消费提高约29%至48%。这些显著差异凸显了高收入地区迫切需要大幅减少肉类消费的必要性。新兴和低收入地区在提高生产效率方面具有相当大的潜力，分析表明高收入地区在所有足迹类型中表现出较低的强度，而新兴和低收入地区的生产效率显著较低，单位产出所需的资源更多，造成的污染也更严重，凸显出这些地区优化和改善生产过程的迫切需要。
图3.未来情模拟景分析
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