Lihantuotannon ympäristövaikutukset

Lihantuotannon ympäristövaikutukset vaihtelevat eri puolilla maailmaa maataloudessa käytettyjen toimintatapojen vuoksi. Kaikilla maatalouskäytännöillä on havaittu olevan erilaisia ympäristövaikutuksia.  Lihantuotannossa käytetyt fossiiliset polttoaineet, eläinten metaani, jätevesi sekä veden ja maankäyttö vaikuttavat ympäristöön. Lihaa tuotetaan erilaisilla menetelmillä, kuten luonnonmukaisella viljelyllä, vapaalla viljelyllä, intensiivisellä kotieläintuotannolla, toimeentulon maataloudella, metsästyksellä ja kalastuksella . 

Yhdistyneiden kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestön (FAO) julkaisemassa vuoden 2006 raportissa Livestock’s Long Shadow (”Eläinten pitkä varjo”) todetaan, että ”karjankasvatus on merkittävä tekijä monille ekosysteemeille ja koko planeetalle. Maailmanlaajuisesti se on yksi suurimmista kasvihuonekaasujen lähteistä ja yksi suurimmista tekijöistä biologisen monimuotoisuuden häviämisessä. Kehittyneissä ja kehittyvissä maissa se on ehkä suurin veden saastumisen lähde.” (Tässä siipikarja luetaan karjaksi.) Vuoden 2017 tutkimuksessa, joka julkaistiin lehdessä Carbon Balance and Management, todettiin, että eläinten tuotannon maailmanlaajuiset metaanipäästöt ovat 11 prosenttia korkeammat kuin aiemmat arviot, jotka perustuvat hallitustenvälisen ilmastonmuutospaneelin tietoihin. Osa näistä vaikutuksista johtuu karjatalousalan muista tuotteista, kuten villa, muna ja maitotaloustuotteet. Osa ympäristövaikutuksista johtuu voiman lähteenä käytetyistä eläimistä, joita arvioidaan olevan puolella maailman viljelysmaista. Bradford, E. (työryhmän puheenjohtaja). 1999. Eläinten maatalous ja maailmanlaajuinen elintarvikehuolto. Työryhmän raportti nro 135. Maatalouden tieteen ja teknologian neuvosto. 92 pp.   Lihaa pidetään yhtenä tärkeimmistä tekijöistä nykyiseen kuudenteen joukkosukupuuttoon. Science-lehdessä heinäkuussa 2018 julkaistussa katsauksessa todetaan, että lihan kulutus kasvaa elintason kasvun ja väestönkasvun seurauksena ja voi vaikuttaa biologiseen monimuotoisuuteen. 

 Eläintuotteiden vaikutus maatalouteen verrattuna Damian Carrington, "Avoiding meat and dairy is ‘single biggest way’ to reduce your impact on Earth ", The Guardian, 31 May 2018 (page visited on 19 August 2018).  Luokat  Viljeltyjen eläintuotteiden osuus [%]  kalorit 18  proteiinit 37  Maankäyttö 83  Veden saastuminen 57  Ilmansaaste 56  Makean veden poistot  33 

 Kulutus ja tuotannon kehitys
Lihan kysynnän muutokset voivat muuttaa lihantuotannon ympäristöhaittoja vaikuttamalla siihen, kuinka paljon lihaa tuotetaan. On arvioitu, että maailmanlaajuinen lihan kulutus voi kaksinkertaistua vuosina 2000–2050, lähinnä maailman väestön lisääntymisen seurauksena, mutta myös osittain lihan kulutuksen lisääntyessä asukasta kohden (suuri osa kulutuksesta henkeä kohden kasvaa kehitysmaissa).  FAO. 2006. Maailmantalous: kohti 2030/2050. Elintarvikkeiden, ravitsemuksen, maatalouden ja suurten hyödykeryhmien näkymät. Väliraportti. Global Perspectives Unit, Yhdistyneiden Kansakuntien elintarvike- ja maatalousjärjestö. 71 pp. Siipikarjanlihan maailmanlaajuinen tuotanto ja kulutus ovat viime aikoina kasvaneet yli viisi prosenttia. Trendit vaihtelevat karjankasvatusalalla. Esimerkiksi sianlihan kokonaiskulutus henkeä kohti on lisääntynyt viime aikoina (lähes kokonaan Kiinan kulutuksen muutosten vuoksi), kun taas märehtijöiden lihan henkeä kohti laskettu kokonaiskulutus on laskenut.

 Laiduntaminen ja maankäyttö 
Karjan laiduntamiseen verrattuna tehokasvatus vaatii suuret määrät viljeltyä rehua, jonka ylituotannolla voi olla haitallisia vaikutuksia. Rehuviljan kasvatus vaatii huomattavia maa-aloja. Toisaalta ruokittaessa karjaa viljalla, tarvitaan vähemmän rehua lihantuotantoon kuin laiduntaessa. Yhden naudanlihakilon tuottamiseen kuluu seitsemän kiloa rehua, yhden sianlihakilon tuottamiseen runsaat kolme kiloa rehua ja kananlihan tuottamiseen vajaat kaksi kiloa rehua. Tällaisissa yleistyksissä pitää ottaa huomioon rehun laatu. Esimerkiksi naudanlihakilo voidaan tuottaa 4–5 kilolla hyvin valkuaisainepitoista rehua. Huonolaatuista rehua voi kulua jopa 20 kiloa.National Research Council. 2000. Nutrient Requirements of Beef Cattle. National Academy Press.

Vapaaseen eläintuotantoon tarvitaan laiduntamista varten maata. Joissakin paikoissa tämä on johtanut maankäytön muutoksiin. FAO:n mukaan ”Karjatilan aiheuttama metsien häviäminen on yksi tärkeimmistä syistä eräiden ainutlaatuisten kasvi- ja eläinlajien häviämiseen Keski- ja Etelä-Amerikan trooppisissa sademetsissä sekä hiilidioksidin vapautuminen ilmakehään.”

Eläinten kasvattaminen ihmisravinnoksi on noin 40 % teollisuusmaiden maataloustuotannon kokonaismäärästä. Laiduntaminen vie 26 % maapallon jäättömästä maanpäällisestä pinnasta ja rehukasvien tuotanto vie noin kolmanneksen kaikista viljelysmaista.

Maan laadun heikkeneminen voi johtua liiallisesta laiduntamisesta, koska eläimet poistavat maaperästä paljon tarpeellisia ravintoaineita nopeammin kuin maa toipuu.Kansallinen tutkimusneuvosto. 1994. Rangeland Health. Uudet menetelmät luokittelu-, inventointi- ja seurantamenetelmiä varten. Nat. Acad. Lehdistö. 182 s. Vuonna 2002 Yhdysvaltain maankäytön toimisto (Bureau of Land Management) tutki laidunmaiden terveyttä. Kun noin kolmasosa oli arvioitu, BLM arvioi, että 16 prosenttia laitumista ei täyttänyt terveysvaatimuksia nykyisten laiduntamistapojen tai laiduntamistäärien vuoksi.US BLM. 2004. Julkisten alueiden laiduntamista koskevien sääntöjen tarkistukset. FES 04-39 Liialliseen laiduntamiseen liittyvä maaperän eroosio on suuri ongelma monilla maailman kuivilla alueilla.  Yhdysvalloissa kuitenkin maaperä kuluu vähemmän karjan kasvatukseen käytetyillä laidunmailla kuin viljan tuotantoon käytetyillä mailla. NRC. 2009. Yhteenvetokertomus 2007 kansallisten resurssien luettelo. USDA: n luonnonvarojen suojelupalvelu. 123 s. 

Laiduntamisen ympäristövaikutukset voivat olla positiivisia tai negatiivisia hoidon laadusta riippuen, ja laiduntamisella voi olla erilainen vaikutus eri maaperiin ja erilaisiin kasveihin. Laiduntaminen voi joskus vähentää ja joskus lisätä nurmen ekosysteemien biologista monimuotoisuutta.  Environment Canada. 2013. Amended recovery strategy for the Greater Sage-Grouse (Centrocercus urophasianus urophasianus) in Canada. Species at Risk Act, Recovery Strategy Series. 57 pp. Tutkimuksessa, jossa verrattiin Yhdysvaltojen laidunmaita ja muita nurmikoita, todettiin laidunmaissa olevan jonkin verran alhaisempi hiilipitoisuus, mutta korkeampi typpipitoisuus.  Sitä vastoin toisessa tutkimuksessa todettiin, että laidunnetussa maaperässä oli enemmän orgaanista hiiltä ja enemmän typpeä  kuin laiduntamattomilla mailla. Viallinen tyhjä viitemalline  Yhdysvaltojen Piemonten alueen aikaisemmin heikentyneessä maaperässä hyvin hoidettu laiduntaminen johti sekä hiilen että typen sekvestraation (talteenoton) voimistumiseen verrattuna laiduntamattomaan maahan. Tällainen hiilen ja typen sekvestraation lisääntyminen voi auttaa vähentämään kasvihuonekaasupäästöjä. Joissakin tapauksissa ekosysteemin tuottavuus voi lisääntyä laiduntamisen vaikutuksesta ravinnekiertoon.  

 Nautojen yhteys kasvaviin ilmakehän kasvihuonekaasuihin 
Märehtijöillä on neljä mikrobeja sisältävää mahalaukkua. Mikrobit auttavat ruoansulatuksessa. Jotkut näistä mikrobeista (metanogeenit) tuottavat metaania aineenvaihdunnan sivutuotteena. Kun nautaeläimet nielevät ruoan, ruoka menee ensin pötsiin, jossa mikrobit alkavat hajottaa kuitua. Seuraavaksi ruoka kulkeutuu verkkomahaan, missä siitä muodostuu pallomainen märepala. Sen lehmä oksentaa takaisin suuhun ja pureskelee sitä toiseen kertaan eli märehtii. Tässä vaiheessa metaania pääsee ilmaan. Kun lehmä nielaisee märepalan uudelleen, se menee satakertaan. Sieltä ravinto menee juoksutusmahaan ja edelleen suolistoon. Naudan ulostaessa ilmaan pääsee vielä metaania, mutta vain noin 5 % metaanin kokonaispäästöstä. Tätä prosessia kutsutaan suolistokäymiseksi.  

Naudan suolistokaasussa on noin 27 % metaania, 66 % hiilidioksidia, typpeä 7 % ja loppu muodostuu hapesta ja vedystä. Kaikesta ilmakehään päätyvän metaanin lähteistä eläinten jätteet muodostavat 5 %, kun taas eläinten suolisto tuottaa 16 %. Yhdessä nämä muodostavat 21 % ilmakehään päästetystä metaanista. Luonnon kosteikot päästävät 22 % ilmakehään vapautuvasta metaanista. 

Noin 95 % naudan tuottamasta metaanista tulee röyhtäilynä, loput pieruna. Metaani nopeuttaa kasvihuoneilmiötä ja on 84 kertaa haitallisempi kuin hiilidioksidi. Kun metaania ja muita kasvihuonekaasuja pääsee ilmakehään enemmän, lämpötila nousee maailmanlaajuisesti, koska kasvihuonekaasut imevät infrapunasäteilyä, joka on lämpösäteilyä. Metaanipitoisuus on kasvanut kiihtyvästi vuodesta 1984 lähtien ja sen ennustetaan jatkuvan. 

Yhdysvallat on neljänneksi suurin naudanlihan kuluttaja ja 16. suurin maidon kuluttaja maailmassa. Yhdysvaltalaiset kuluttavat neljä kertaa lihaa verrattuna maapallon keskiarvoon. Jokainen yhdysvaltalainen kuluttaa vuosittain keskimäärin noin 600 kiloa naudanlihaa ja maitotuotteita. Yhdysvaltalainen syö keskimäärin noin 50 kiloa naudanlihaa vuosittain. Suomessa Lihatiedotus raportoi, että lihan kulutus on kasvanut viimeisten vuosien aikana. Kasvu tulee vaalean lihan, erityisesti broilerin, kulutuksen kasvusta. Kokonaiskulutus on kasvanut vuodesta 1950 vuoteen 2017 noin 2,8-kertaiseksi. Naudanlihan kulutus  on kasvanut vastaavasti noin 1,6-kertaiseksi. 

Ilmakehään vapautuvan metaanin määrän vähentämiseen on keinoja. Naudan ruoansulatuksen parantaminen vähentää metaanin pääsyä ilmakehään. Naudan rehu voidaan jauhaa hienommaksi ja siten nopeuttaa ruoansulatusta ja vähentää ruoansulatukseen kuluvaa energiaa. Nautojen ruokavalioon voidaan lisätä valkosipulia, joka estää suolistossa olevia mikro-organismeja tuottamasta metaania. Kun tutkijat lisäsivät lehmien ruokavalioon metaanipäästöjä vähentävää 3-nitrooksipropanolia, karjan paino lisääntyi, koska eläimet käyttivät vähemmän energiaa ruoan sulattamiseen. Tutkimuksia on tehty lisäämällä runsaasti tanniinia sisältäviä kasveja märehtijöiden ruokavalioon, mikä myös vähentää nautojen metaanipäästöjä. Naudan metaanipäästöjen vähentämiseen tähtäävät keinot eivät ole olleet kustannustehokkaita, mikä estää nykyisiä viljelijöitä ja karjankasvattajia ottamasta niitä käyttöön. 

Toinen tapa vähentää ilmakehään vapautuvaa metaania on muuttaa ihmisten ruokailutapoja. Jos karjankasvatuksen tuotteiden kysyntä vähenee, vähenee karjan pitokin. Ympäristötietoinen ruokavalion muuttaminen ja lehmän rehun muuttaminen vähentävät tehokkaasti naudan metaanipäästöjä ilmakehään.

 Voimavarat 
+Arvioitu virtuaaliveden tarve eri tuotteille (m³ vettä / tonni)  Hoekstra& Hung(2003)  Chapagain& Hoekstra(2003)  Zimmer& Renault(2003)  Okiet al.(2003)  Average Nauta   15,977  13,500  20,700  16,730 Sianliha   5,906  4,600  5,900  5,470 Juusto   5,288    5,290 Siipikarja   2,828  4,100  4,500  3,810 Munat   4,657  2,700  3,200  3,520 Riisi  2,656   1,400  3,600  2,550 Soija  2,300   2,750  2,500  2,520 Vehnä  1,150   1,160  2,000  1,440 Maissi  450   710  1,900  1,020 Maito   865  790  560  740 Peruna  160   105   130

Virtuaalinen vedenkäyttö (tuotteen tai palvelun koko elinkaaren aikana kulutettu vesimäärä) kotieläintuotannossa sisältää rehun tuottamiseen käytetyn veden. Virtuaalinen vedenkäyttö ei kuitenkaan aina kerro veden käytön ympäristövaikutuksta. Esimerkiksi alueella, jolla sataa paljon, pohjaveden pinta nousee. Näillä alueilla virtuaalisen veden käyttö tuotettua ruokakiloa kohti voi olla jopa tuhansia litroja. Joillakin alueilla, joilla sataa vähän, karjanhoito voi olla veden käytön näkökulmasta kestävämpää kuin viljely, vaikka virtuaalinen veden käyttö on suurempi tuotettua ruokakiloa kohti. Kuivahko maa, jota ei keinokastella, voi ylläpitää nurmikon ekosysteemejä pysyvästi. Niinpä hyvin hoidettu laiduntavan karjan tai lampaiden tuotanto, jolla on kestävä vedenkäyttö, on perusteltua. Sitä vastoin paljon vettä vaativat kasvit voivat olla kestämättömiä pitkällä tähtäimellä.

Jotkin laidunmaat eivät sovellu ruokaviljan tuotantoon, mutta karjaa voidaan kasvattaa niillä ilman keinokastelua.

Noin 37 prosenttia Yhdysvaltain makean veden käytöstä kuluu kasteluun, ja noin 42 prosenttia Yhdysvaltain kasteluvedestä otetaan pohjavedestä. Kenny, J. F. et al. 2009. Estimated use of water in the United States in 2005, US Geological Survey Circular 1344. 52 pp. Karjan ravitsemiseen ja rehun tuotantoon käytetyn kasteluveden on arvioitu muodostavan noin 9 prosenttia makean veden käytöstä Yhdysvalloissa. Zering, K. D., T. J. Centner, D. Meyer, G. L. Newton, J. M. Sweeten and S. Woodruff.2012. Water and land issues associated with animal agriculture: a U.S. perspective. CAST Issue Paper No. 50. Council for Agricultural Science and Technology, Ames, Iowa. 24 pp. Pohjaveden ehtyminen on huolestuttavaa joillakin alueilla kestävyyskysymysten vuoksi.Konikow, L. W. 2013. Groundwater depletion in the United States (1900-2008). United States Geological Survey. Scientific Investigations Report 2013-5079. 63 pp. Näillä alueilla keinokastelua vaativan karjanrehun tuotanto ei ole pitkällä tähtäimellä kestävää. Sadeveteen turvautuva maanviljely tuottaa kuitenkin suurimman osan Pohjois-Amerikan karjanrehusta, joka on pääosin maissia.USDA. 2011. USDA Agricultural Statistics 2011.  Voidaan päätellä, että Yhdysvaltojen karjan ja siipikarjan rehuksi käytetyn viljan tuotanto ei juurikaan pienennä vesivaroja ja että rehuviljelyn keinokastetelu vie pienen osan Yhdysvaltojen kasteluveden käytöstä. Alueilla, joilla pohjavettä käytetään keinokasteluun, on kuitenkin syytä seurata pohjaveden korkeutta, jotta pohjaveden mahdollinen aleneminen huomattaisiin ajoissa.

 Vaikutukset vesiekosysteemeihin 
Länsi-Yhdysvalloissa karjan laiduntaminen on vaikuttanut kielteisesti moniin joenrantojen elinympäristöihin. Laiduntaminen on lisännyt fosfaattien ja nitraattien määrää ja vähentänyt liuenneen hapen määrää. Laiduntaminen on johtanut lämpötilan nousuun, veden sameutumiseen ja rehevöitymiseen sekä lajien monimuotoisuuden vähenemiseen.  Rantojen suojelemiseksi tulisi maahan lisätä suoloja ja mineraaleja, alueelle pääsyä rajoittaa kausiluontoisesti ja käyttää vaihtoehtoisia vesilähteitä.BLM. 2006. Grazing management processes and strategies for riparian-wetland areas. US Bureau of Land Management. TR-1737-20. 105 pp. Itä-Yhdysvalloissa on todettu, että myös siankasvatuksen jätteet aiheuttavat pahoja vesistön rehevöitymisiä, Mississippi-joki ja Atlantin valtameri (Palmquist et al., 1997) mukaan lukien. Kuitenkin Pohjois-Carolinassa, jossa tehtiin Palmquistin tutkimus, on vähennetty lannan tahattomien päästöjen vaaraa. On myös näyttöä siitä, että ympäristönsuojelu Yhdysvalloissa on parantunut tutkimuksen jälkeen.Key,N. et al. 2011. Trends and developments in hog manure management, 1998-2009. USDA EIB-81. 33 pp. Lannan ja jätevesihuollon suunnittelu voi auttaa varmistamaan, että vesistöihin päästetään ongelmitta. (Katso Eläinjätteen osa, alla.)

 Lihantuotannon kasvihuonekaasupäästöt 
Keskivertosuomalaisen päivittäisen lihan ja lihavalmisteiden kulutuksen (160 grammaa luutonta lihaa) tuottama määrä kasvihuonekaasuja vastaa sadan vuoden tarkastelussa ilmastoa lämmittävältä vaikutukseltaan noin 1,9 kiloa hiilidioksidia.Williams, A.G., Audsley, E. and Sandars, D.L: Determining the environmental burdens and resource use in the production of agricultural and horticultural commodities. Main report. Defra Research Project IS0 205. Bedford: Cranfield University & Defra. 2006.Seppälä, Jyri, Ilmo Mäenpää, Sirkka Koskela, Tuomas Mattila, Ari Nissinen, Juha-Matti Katajajuuri, Tiina Härmä, Marja-Riitta Korhonen, Merja Saarinen ja Yrjö Virtanen: 2009: Suomen kansantalouden materiaalivirtojen ympäristövaikutusten arviointi ENVIMAT-mallilla. Suomen Ympäristö 20/2009. http://www.ymparisto.fi/download.asp?contentid=108589&lan=fi  Tämä on noin 33 prosenttia suomalaisen keskivertokuluttajan nauttimien elintarvikkeiden aiheuttamasta kasvihuonekaasupäästöstä 5,75 kiloa.Marja Salo, Ari Nissinen, Ilmo Mäenpää, Mari Heikkinen. Tieto & trendit, talous- ja hyvinvointikatsaus 1/2016. Sivu 45. https://tinyurl.com/y22x4cwh

Vuonna 2021 julkaistun uusiseelantilaistutkimuksen mukaan lihan korvaaminen palkokasvien, pähkinöiden, kananmunien ja maitotuotteiden yhdistelmällä (suhteessa 2:1:1:1) vähentää elintarvikkeiden kulutuksen aiheuttamia päästöjä 14 prosenttia silloin, kun ruoanlaiton aiheuttamia päästöjä ei huomioida. Kyseinen päästövähennys johtaisi siihen, että kuluttajan kokonaispäästöt vähenisivät neljä prosenttia.

Naudanlihan korvaaminen sianlihalla vähentää metaanipäästöjä mutta lisää samalla muita ilmastoa lämmittäviä päästöjä. Koska metaani viipyy vain reilun 10 vuotta ilmakehässä, muutos johtaa siihen, että ilmastoa lämmittävä vaikutus on 6 prosenttia pienempi korvausta seuraavien 50 vuoden aikana mutta alkaa sen jälkeen kasvaa siten, että kokonaispäästöt lisääntyvätkin sadan vuoden tarkastelujaksolla 5 prosenttia.

Sianlihan korvaaminen naudanlihalla johtaa siihen, että lämmitysvaikutus lisääntyy 15 prosenttia 50 vuoden aikana, mutta myöhemmin sianlihan aiheuttamien päästöjen pitkäikäisyys ilmakehässä alkaa kumota kyseisen hidastumisen vaikutukset siten, että ilmastoa lämmittävä kokonaisvaikutus alkaa olla sianlihaa pienempi sadan vuoden jälkeen.

Taulukossa kypsentämättömien 100-grammaisten annosten elinkaarenaikaiset kasvihuonepäästöt ja niiden osuudet suomalaisen keskivertokuluttajan päivittäisen ravinnon aiheuttamista kasvihuonekaasupäästöistä. Laskelma sisältää teurastamon, jakelun ja vähittäiskaupan arvioidut päästöt 850 grammaa CO2-ekv/lihakilo.
Annos (100 g)KasvihuonepäästötOsuusSiipikarjanliha546 g CO2-ekv9,5 %Porsaanleike726 g CO2-ekv12 %Naudanlihapihvi1,875 kg CO2-ekvSara Vainio, Kuohunta naudanlihan ympärillä sai Jari Eerolan pienentämään tilansa hiilijalanjälkeä merkittävästi (digilehden tilaajille) HS 17.10.2019.Kulutuksen hiilijalanjäljen seurantaa tarvitaan. Sivu 45.30 %Lampaanliha1,984 kg CO2-ekv35 %

Eläinperäisen ruoan kasvihuonekaasupäästöt
Yhdysvaltain ympäristönsuojeluviraston mukaan noin 3 prosenttia Yhdysvaltojen ihmisperäisistä kasvihuonekaasupäästöistä johtuu eläinperäisistä maataloustuotteista. Arvio sisältää myös tuotantoeläinten ruoansulatuksen ja lannan aiheuttamat päästöt.US EPA. 2009. Inventory of U.S. greenhouse gas emissions and sinks: 1990-2007. United States Environmental Protection Agency. 410 pp.

Hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli arvion mukaan kaikkien maataloustuotteiden (biopolttoaineet mukaan lukien) yhteenlaskettu osuus oli noin 10–12 prosenttia ihmiskunnan globaaleista kasvihuonekaasupäästöistä vuonna 2005Intergovernmental Panel on Climate Change. 2007. Climate change 2007, Mitigation of climate change. Fourth Assessment Report ja vuonna 2010.Intergovernmental Panel on Climate Change. 2014. Climate change 2014, Mitigation of climate change. Fifth Assessment Report. YK:n elintarvike- ja maatalousjärjestö FAO oli arvioinut vuonna 2006, että jopa 18 prosenttia ihmiskunnan kasvihuonekaasupäästöistä olisi aiheutunut pelkästään maidon, kananmunien, lihan, kalan, hunajan ja muun eläinperäisen ruoan tuottamisesta.Livestock's Long Shadow. Environmental issues and options. Food And Agriculture Organization Of The United Nations. Rome, 2006.. S 112. Eläinperäisen ruoan osuuden koko ruoantuotannon globaaleista kasvihuonekaasupäästöistä asrvoitiin olevan noin 57 prosentin suuruusluokkaa vuonna 2017.Reducing food's environmental impacts through producers and consumers. J Poore, T Nemecek. Science 2018. Länsimaissa osuus on kuitenkin pienempi, mikä saattaa liittyä siihen, että länsimaissa saadaan vain yksi sato vuodessa, kun taas naudanlihan ja maidon ominaispäästöt ovat usein pienempiä kuin kehitysmaissa. Eläinkunnan tuotteet muodostivat esimerkiksi Yhdysvalloissa vain 49 prosenttia ruoan ilmastoa lämmittävästä vaikutuksesta. ja Suomessa noin puolet

Science-lehti julkaisi vuonna 2019 Sveitsin maatalousinstituutissa työskentelevien Joseph Pooren ja Thomas Nemecekin tutkimustuloksen, jonka mukaan globaali ja kokonaisvaltainen luopuminen eläinperäisestä ravinnosta vähentäisi ruokasektorin aiheuttamat kasvihuonekaasupäästöt puoleen. Jos eläinperäisen ravinnon tuottamisesta vapautuva viljelymaa jätettäisiin lisäksi metsittymään sadan vuoden ajaksi, se sitoisi ilmakehän hiilidioksidia vuosittain keskimäärin noin 8 gigatonnin edestä. Eläinperäisestä ravinnosta luopumisen yhteenlaskettu nettovähennys vastaisi silloin 28:aa prosenttia ihmiskunnan vuotuisista ilmastoa lämmittävistä päästöistä. Kolme neljännestä metsittymisen vaikutuksista johtuisi siitä, että uusi kasvillisuus sitoo itseensä hiiltä ja yksi neljännes siitä, että kasvillisuus sitoisi juurillaan hiiltä myös maaperään. Tutkimuksessa havaittiin myös, että ruokasektorin ilmastopäästöt vähenisivät 20 prosenttia, jos eläinkunnan tuotteiden tuotanto puolitettaisiin lopettamalla eniten päästöjä aiheuttava tuotanto.Erratum for the Research Article “Reducing food’s environmental impacts through producers and consumers”by J. Poore and T. Nemecek Science 22 Feb 2019.

Eläinvalkuaisen tuotanto länsimaissa lienee niin paljon tehokkaampaa kuin muualla, ettei niissä päästä yhtä suuriin päästövähennyksiin kuin kehitysmaissa. Esimerkiksi PNAS-lehdessä vuonna 2017 julkaistun tutkimuksen mukaan yhdysvaltalaisten ruokailijoiden ilmastoa lämmittävät päästöt vähenisivät vain 28 prosenttia, jos kaikki yhdysvaltalaiset ryhtyisivät noudattamaan täysin vegaanista ruokavaliota lopettaen lihan, kalan, kananmunan ja juuston sekä muiden maitotuotteiden nauttimisen. Lisäksi eläinperäisestä ravinnosta luopuminen pienentäisi vain 2,6 prosenttia Yhdysvaltojen kokonaispäästöjä. Vegaaniruokavalion ulottaminen koko kansakuntaa koskevaksi lisäisi myös väestön riskiä kärsiä tärkeiden ravinteiden vajeista, jos eivät muista käyttää lisäravinteita. Tutkimuksessa saavutettua päästövähennystä pidettiin odotettua pienempänä muun muassa sen vuoksi, että viljapelloille pitäisi tuottaa lannan loppuessa nykyistä enemmän ilmastopäästöjä aiheuttavia keinolannoitteita, eikä viljelyn sivutuotteena syntyvää ihmiselle kelvotonta ruokaa voisi enää hyödyntää eläinten rehuna.oikea|pienoiskuva|Maanviljelijä kyntää riisipeltoa Indonesiassa. Eläimet voivat toimia voimanläheinä maataloustyössä.

Arvovaltaisen PNAS-tiedejulkaisun) mukaan Yhdysvaltain kasvihuonekaasupäästöt vähenisivät vain 2,6 % (eli 28 % maatalouden kasvihuonekaasupäästöistä), jos Yhdysvaltain maatalous lakkaisi hyödyntämästä eläimiä. Tämä johtuu siitä, että eläinperäiset lannoitteet pitäisi korvata keinolannoitteilla ja muitakin eläinperäisiä tuotteita korvattaisiin muilla tuotteilla. Lisäsyyksi esitettiin, että karjankasvattajat hyödyntävät nyt ihmisravinnoksi kelpaamattomia elintarvikkeita ja kuitujen jalostuksen sivutuotteita. Tätä tutkimusta on kuitenkin arvosteltu voimakkaasti {{ muun muassa sen vuoksi, ettei se ottanut huomioon, miten tämä muutos Yhdysvalloissa vaikuttaisi metsien hävittämiseen muissa maissa. 

Yhdysvalloissa märehtijöiden metaanipäästöjenUS Environmental Protection Agency. 2015. Inventory of U.S. greenhouse gas emissions and sinks, 1990-2013. EPA 430-R-15-004. arvioidaan laskeneen noin 17 prosenttia vuodesta 1980 vuoteen 2012. FAOSTAT. [Agricultural statistics database] Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. http://faostat3.fao.org/  Maailmanlaajuisesti eläinten suolistokäymisen osuus on noin 27 prosenttia ihmisen toiminnan aiheuttista metaanipäästöisä, Intergovernmental Panel on Climate Change. 2013. Climate change 2013, The physical science basis. Fifth Assessment Report. ja metaanin osuus on noin 32-40 prosenttia maatalouden kasvihuonekaasupäästöistä. Intergovernmental Panel on Climate Change. 2014. Climate change 2014, Mitigation of climate change. Fifth Assessment Report. Metaanipäästöjen lämpövaikutus on äskettäin arvioitu 35 kertaiseksi vastaavaan hiilidioksidin massaan verrattuna.  Metaanipäästöjen suuruudesta huolimatta metaanin nykyinen vaikutus ilmaston lämpenemiseen on melko pieni. Tämä johtuu siitä, että metaani hajoaa nopeasti. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuus on kasvanut huomattavasti.  

Märehtijöiden suolistokäymisestä aiheutuvia metaanipäästöjä voidaan hillitä muun muassa geneettisellä valinnalla,Bovine genomics project at Genome Canada  Canada is using genetics to make cows less gassy rokottamalla,The use of direct-fed microbials for mitigation of ruminant methane emissions: a review  ruokavalion muuntamisella ja laiduntamisjärjestelyillä.  Martin, C. et al. 2010. Methane mitigation in ruminants: from microbe to the farm scale. Animal 4 : pp 351-365. Typpioksidien päästöjä voidaan vähentää typpilannoitteiden liiallisen käytön välttämisellä ja sopivien lannankäsittelymenetelmien käyttöönotolla. Kotieläintuotannon hiilidioksidipäästöjen vähentämiseen tarvitaan tehokkaampia tuotantotapoja, jotta maatalouden aiheuttama paine metsän kaatamiseksi vähenisi, erityisesti Latinalaisessa Amerikassa. Fossiilisten polttoaineiden kulutusta pitää vähentää ja lisätä hiilen sitomista maaperään.Gerber, P. J., H. Steinfeld, B. Henderson, A. Mottet, C. Opio, J. Dijkman, A. Falcucci and G. Tempio. 2013. Tackling climate change through livestock - a global assessment of emissions and mitigation opportunities. Food and Agriculture Organization of the United Nations, Rome. 115 pp. Australian tiedemiehet ovat huomanneet, että merilevän lisääminen karjan ruokavalioon voi vähentää metaania jopa 99 %:lla ja ilmoitti, että 3 % merileviä sisältävä ruokavalio pienensi metaanin tuottoa 80 %. http://www.abc.net.au/news/rural/2017-04-21/seaweed-fed-cows-could-solve-livestock-methane-problems/8460512 

Esimerkiksi lampaiden tuotannossa on hyvin suuria eroja energiankäytössäGee, K. 1980. Cultural energy in sheep production. In: Handbook of Energy Utilization in Agriculture. CRC Press, Boca Raton. pp. 425-430 ja tuottavuudessa.USDA. 2010. Agricultural Statistics 2010, Table 7-43. Molemmat tekijät vaikuttavat voimakkaasti lampaanlihan tuotannon päästöihin.

Nature-lehden vuonna 2018 tehdyn tutkimuksen mukaan lihan kulutuksen merkittävä väheneminen on välttämätöntä ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi, varsinkin kun väestö lisääntyy ennustetulla 2,3 miljardilla vuosisadan puoliväliin mennessä. Lääketieteellinen lehti Lancet suositteli vuonna  lihan kulutuksen vähentämistä 50 prosentilla ilmastonmuutoksen hillitsemiseksi. 

 Ilman pilaantumisen vaikutus ihmisen hengityselinten terveyteen 
Lihantuotanto on kasvihuonekaasupäästöjen lisäksi myös muiden hiukkaspäästöjen suurimmista syistä ilmakehässä. Lihan tuotantoketju aiheuttaa runsaasti sivutuotteita; endotoksiinia, rikkivetyä, ammoniakkia ja hiukkasia, kuten pölyä, vapautuu aiemmin mainittujen metaanin ja hiilidioksidin lisäksi. Lisäksi kasvihuonekaasupäästöjen lisääntymisellä on yhteys hengityselinsairauksiin, kuten astmaan, keuhkoputkentulehdukseen ja keuhkoahtaumatautiin, sekä lisääntyneisiin mahdollisuuksiin saada keuhkokuume bakteeri-infektioista.

Lisäksi PM10:lle (hiukkaset, joiden halkaisija on alle 10 mikrometriä) altistuminen voi aiheuttaa sairauksia, jotka vaikuttavat ylimpiin hengitysteihin. Viljelijät eivät kuitenkaan ole ainoita näille haitallisille sivutuotteille altistujia. Yhdysvalloissa on huomattu suurten karjojen (yli 1 000 eläintä, jotka ovat kytkettyinä yli 45 päivää vuodessa), ruokinnan vaikuttavan haitallisesti myös lähialueen asukkaiden hengityselinten terveyteen. Keskitetty sikojen syöttö päästää ilmaan epäpuhtauksia suljetuista rakennuksista, lantakuopista ja kaatopaikoista. Näistä toiminnoista peräisin olevat ilman epäpuhtaudet ovat aiheuttaneet akuutteja fyysisiä oireita, kuten hengityselinten sairauksia, hengityksen vinkumista, hengityksen lisääntymistä ja silmien ja nenän ärsytystä.   Tämä pitkäaikainen altistuminen ilmassa oleville eläinperäisille hiukkasille, kuten sikojen pölylle, aiheuttaa suurten tulehdusta aiheuttavien solutulvien pääsyä hengitysteihin.  Ne, jotka ovat lähellä suuria karjan ruokkimoita, saattavat altistua näiden sivutuotteiden kohonneille tasoille, mikä voi johtaa huonoon terveyteen ja hengitysteihin. 

 Energiankulutus 
Yhdysvaltojen maatalousministeriön tutkimuksen tulokset osoittavat, että noin 0,9 prosenttia energiankäytöstä Yhdysvalloissa menee elintarvikkeita tuottavan karjan ja siipikarjan kasvattamiseen. Tässä yhteydessä energiankäyttöön sisältyy seuraavat lähteet: fossiiliset polttoaineet, ydinvoima, vesivoima, biomassa, geoterminen energia, aurinkoenergia ja tuulienergia. (Se ei sisällä fotosynteesillä otettua aurinkoenergiaa, jota käytetään heinän kuivatuksessa jne.)  Maataloustuotannon arvioitu energian käyttö sisältää ostetun tuotantopanoksen sisältämän energian.Canning, P., A. Charles, S. Huang, K. R. Polenske, and A Waters. 2010. Energy use in the U.S. food system. USDA Economic Research Service, ERR-94. 33 pp. 

Eläimen energiankulutus on lihantuotannon energiankäytön tärkeä osa. Rehun muuntosuhde tarkoittaa eläimen kykyä muuntaa rehua lihaksi. Rehun muuntosuhde lasketaan siten, että eläimelle syötetyn rehun energia jaetaan eläimen tuottaman lihan tuotolla. Alempi rehun muuntosuhde vastaa pienempää rehun määrää lihakiloa kohden, jolloin eläin tuottaa vähemmän kasvihuonekaasupäästöjä. Kanoilla ja sioilla on yleensä alhaisempi rehun muuntosuhde verrattuna märehtijöihin. 

Kotieläintalouden tehostaminen ja muut muutokset vaikuttavat energian käyttöön, päästöihin ja muihin lihantuotannon ympäristövaikutuksiin. Esimerkiksi Yhdysvaltojen naudanlihantuotannossa vuonna 2007 vallitsevien käytäntöjen arvioidaan alentaneen 8,6 prosenttia fossiilisten polttoaineiden käyttöä, 16 prosenttia kasvihuonekaasupäästöjä, 12 prosenttia veden käyttöä ja 33 prosenttia maankäyttöä naudanlihakiloa kohti verrattuna vuoteen 1977.  

 Eläinten jätteet 
Eläinten jätteiden aiheuttama vesien pilaantuminen on yleinen ongelma sekä kehittyneissä että kehittyvissä maissa, Yhdysvalloissa ja useissa muissa maissa ympäristö on pilaantunut huomattavasti.  Yhdysvalloissa suurten ja keskitettyjen eläinten ruokintayksiköiden (CAFO) osalta huoli on erityisen suuri. CAFOn toimilupa edellyttää lain vaatimusten mukaista suunnitelmaa lannan ravintoaineiden, epäpuhtauksien, jätevesien jne. käsittelyyn.US Code of Federal Regulations 40 CFR 122.42(e) Yhdysvalloissa oli vuonna 2008 noin 19 000 CAFOa.United States Environmental Protection Agency. Appendix to EPA ICR 1989.06: Supporting Statement for the Information Collection Request for NPDES and ELG Regulatory Revisions for Concentrated Animal Feeding Operations (Final Rule) Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto on tarkastanut karjankasvatusalan aiheuttamia ympäristövaikutuksia ja vertasi niitä muihin toimialoihin. Eläintuotantoalalla tarkastukset kohdistuivat pääasiassa suurten karjojen yksiköihin. Tarkastuksia tehtiin 32 toimialalla, joista neljän ympäristötilanne oli parempi kuin karjankasvatusalalla viiden tutkimusvuoden aikana. Viimeisimmän tutkimusvuoden aikana karjankasvatus ja kuivapesu saivat parhaat tulokset. Vähiten rikkomuksia oli öljyn- ja kaasuntuotannossa sekä karjankasvatusalalla.US EPA. 2000. Profile of the agricultural livestock production industry. U.S. Environmental Protection Agency. Office of Compliance. EPA/310-R-00-002. 156 pp. 

Hyvällä hoidolla lannasta saadaan ympäristöhyötyjä. Lannan levitys eläinten laitumille ylläpitää tehokkaasti maaperän hedelmällisyyttä. Eläinten lantaa kerätään myös viljan tuotantoon, joskus kompostoinnin jälkeen. Monilla alueilla, joilla on paljon karjaa, lannan käyttö korvaa keinolannoitteiden levittämistä viljelysmaille. Kaiken kaikkiaan vuonna 2007 lantaa levitettiin Yhdysvalloissa noin 22,1 miljoonan hehtaarin alalle.USDA. 2009. 2007 Census of Agriculture. United States Summary and State Data. Vol. 1. Geographic Area Series. Part 51. AC-07-A-51. 639 pp. + appendices. Table 1. Keinolannoitteen korvaaminen eläinten lannalla vähentää merkittävästi energian kulutusta ja kasvihuonekaasupäästöjä. Yhden typpilannoitekilon tuottamiseen käytetään noin 43–88 MJ fossiilista polttoainetta.Shapouri, H. et al. 2002. The energy balance of corn ethanol: an update. USDA Agricultural Economic Report 814 

Lannasta voi olla myös ympäristöhyötyä uusiutuvana energialähteenä. Lannasta tuotetaan biokaasua muun muassa Aasiassa, SaksassaErneubare Energien in Deutschland - Rückblick und Stand des Innovationsgeschehens. Bundesministerium fűr Umwelt, Naturschutz u. Reaktorsicherheit. http://www.bmu.de/files/pdfs/allgemin/application/pdf/ibee_gesamt_bf.pdf, RuotsissaBiogas from manure and waste products - Swedish case studies. SBGF; SGC; Gasföreningen. 119 pp. http://www.iea-biogas.net/_download/publi-task37/public-member/Swedish_report_08.pdf ja Pohjois-Amerikassa.  

 Vaikutukset luontoon 
Laiduntaminen (erityisesti ylilaiduntaminen) voi vaikuttaa haitallisesti tiettyihin villieläimiin, esimerkiksi muuttamalla mahdollisuutta suojautua ja muuttamalla ravinnon saantia. Tuotantoeläinten laiduntamisesta johtuva elinympäristön muuttuminen voi kuitenkin hyödyttää myös joitakin luonnonvaraisia eläinlajeja. Esimerkiksi Pohjois-Amerikassa erilaisissa tutkimuksissa on havaittu, että laiduntaminen parantaa joskus hirven,  preeriakoiran, marunakanan, Neel. L.A. 1980. Sage Grouse Response to Grazing Management in Nevada. M.Sc. Thesis. Univ. of Nevada, Reno. muulipeuran ja lukuisten muiden lajien elinympäristöä. Yhdysvalloissa tutkittiin suojelualueita ja todettiin, että noin puolet villieläimistä oli hyötynyt karjan laiduntamisesta alueella. Luonnonvaraisten eläinten monimuotoisuutta voitaneen parantaa ja ylläpitää karjankasvatuksella joissakin paikoissa, kun taas joissakin laiduntamista pitää välttää. Laiduntamisjärjestelmä vaikuttaa usein siihen miten luonnonvaraiset lajit hyötyvät laiduntamista. 

Jotkut tiedemiehet väittävät, että kasvava lihan kysyntä myötävaikuttaa kuudenteen joukkosukupuuttoon, metsäkatoon ja asuinalueiden tuhoutumiseen. Maailmanlaajuisesti noin 25–40 % maa-alueista käytetään karjan kasvattamiseen. 

 Luontokato 
Suomessa kulutetusta lihasta naudanliha aiheuttaa eniten ja broileri vähiten luontokatoa, sianliha on siltä väliltä. Kasvisruokavaliossa proteiinin lähteenä usein käytetyn tofun vaikutus on kaikkia näitä pienempi. Naudanlihan maankäytön luontojalanjälki liittyy lähinnä tuontilihaan, koska sademetsissä on paljon enemmän lajeja ja siksi siellä hehtaarin raivaaminen laitumeksi on haitallisempaa kuin täällä.

 Vaikutukset antibioottiresistenssiin 
Noin 90 % mikrobilääkkeiden kokonaiskäytöstä Yhdysvalloissa oli muuhun kuin terapeuttiseen tarkoitukseen maataloustuotannossa. Karjankasvatuksessa on havaittu bakteerien lisääntynyttä antibioottiresistenssiä  ja useille mikrobilääkkeille resistenttien mikrobien syntymiseen (superbug).  

 Hyödyllisiä ympäristövaikutuksia 
Lihantuotannosta saatavien ympäristöhyötyjen joukossa on muun muassa muuten hukkaan menevien materiaalien käyttäminen korkean proteiinipitoisuuden omaavan ruoan tuottamiseen. Esimerkiksi Elferink et al. toteaa, että "70 prosenttia Alankomaiden rehuteollisuudessa käytetystä raaka-aineesta on peräisin elintarviketeollisuudesta."  Esimerkki jätteen käyttämisestä on etanolin valmistuksesta jäävän mäskin syöttäminen karjalle. Hoffman, L. and A. Baker. 2010. Market issues and prospects for U.S. distillers' grains supply, use, and price relationships. USDA FDS-10k-01 Esimerkiksi ohran ja vehnän olkia käytetään pahnoina (erityisesti syötäviksi tarkoitettujen suurten märehtijöiden jalostuksessa),National Research Council. 2000. Nutrient Requirements of Beef Cattle. National Academy Press.  Myös pieniä märehtijöitä laidunnetaan joskus sellaisilla niityillä, joilla kasvaa ihmisille syömäkelvottomia kasveja. 

Lihaa tuottavilla pienillä märehtijöillä on ympäristöhyötyjä haitallisten rikkaruohojen torjunnassa (esim. kaunokki, jaakonvillakko, kenttätyräkki, keltaorakaunokki, ritarinkannus jne.).  Pienet märehtijät ovat käyttökelpoisia myös metsäviljelmien kasvillisuuden hallintaan. Eläimet ovat vaihtoehto rikkakasvien torjunta-aineiden käytölle.Launchbaugh, K. (ed.) 2006. Targeted Grazing: a natural approach to vegetation management and landscape enhancement. American Sheep Industry. 199 pp. 

 Lähteet 

Luokka:Kotieläintalous
Luokka:Ympäristönsuojelu