Life cycle assessment of biodiversity impacts from Finnish greenhouse vegetables and berries

Abstract

Biodiversity loss is a global environmental problem, and agriculture is recognized as a major contributor to it. Since the number of biodiversity impact assessments for Finnish plant products is limited, the objective of this master’s thesis was to assess the biodiversity impacts of Finnish greenhouse vegetables (tomato, cucumber, lettuce) and berries (strawberry, blackcurrant, bilberry, and lingonberry) as global species loss. For comparison, European average strawberry was assessed. The assessment was done using the Life Cycle Assessment (LCA) methodology and the LC-IMPACT method. The investigated impact categories were climate change, land stress, freshwater eutrophication, marine eutrophication, and water stress. The study was conducted as part of the Luonnon monimuotoisuus lautasella -project.

For greenhouse vegetables, the greatest impacts resulted from the impact categories of climate change and water stress, while the cultivation phase was the major contributor to the results. For cultivated berries (strawberries and blackcurrant), the biggest impacts came from climate change and water stress, and the main contributing life cycle phases were cultivation and processing depending on the impact category. EU strawberry showed higher total impacts compared to Finnish cultivated berries. However, marine eutrophication impacts were notably higher for Finnish cultivated berries compared to EU strawberry, highlighting the sensitivity of Archipelago Sea. The biggest biodiversity impacts of wild berries (lingonberry and bilberry) were related to climate change and transportation. Wild berries showed the lowest total biodiversity impacts among the investigated products, even with the berry picker’s transportation from Thailand. Including the transportation of berry pickers from Thailand to Finland increased the biodiversity impacts of wild berries two- to threefold, nearly reaching the impact level of Finnish strawberry production.

The study observed that it is difficult to rank products as more or less environmentally friendly from the biodiversity point of view, since they affect biodiversity through different pathways. The study also found out that Finnish electricity production contributes to biodiversity loss through multiple pathways beyond climate change, and therefore future research on the biodiversity impacts of Finnish energy system is suggested.

Luontokato on maailmanlaajuinen ympäristöongelma, ja maatalous on sen yksi merkittävä aiheuttaja. Suomalaisten kasvikunnan tuotteiden biodiversiteettivaikutuksia on arvioitu rajallisesti, jonka takia tämän diplomityön tavoitteena oli arvioida suomalaisten kasvihuonevihannesten (tomaatti, kurkku, salaatti) ja marjojen (mansikka, mustaherukka, puolukka ja metsämustikka) aiheuttamat biodiversiteettivaikutukset maailmanlaajuisena lajien häviönä. Vertailun vuoksi arvioitiin myös Euroopan keskimääräinen mansikka. Arviointi tehtiin käyttämällä elinkaariarviointia (LCA) ja LC-IMPACT-menetelmää. Tutkitut vaikutusluokat olivat ilmastonmuutos, maankäyttö, makean veden rehevöityminen, meriveden rehevöityminen ja vedenkäyttö. Tutkimus toteutettiin osana Luonnon monimuotoisuus lautasella -hanketta.

Kasvihuonevihannesten suurimmat vaikutukset aiheutuivat ilmastonmuutoksesta ja veden käytöstä, ja viljelyvaihe oli elinkaaren merkittävin tuloksiin vaikuttava tekijä. Puutarhamarjoilla (mansikat ja mustaherukka) suurimmat vaikutukset aiheutuivat ilmastonmuutoksesta ja vedenkäytöstä, ja tärkeimmät elinkaaren vaiheet olivat viljely ja prosessointi vaikutusluokasta riippuen. EU-mansikan kokonaisvaikutukset olivat suuremmat verrattuna suomalaisiin puutarhamarjoihin. Kuitenkin meriveden rehevöitymisvaikutukset olivat huomattavasti korkeammat suomalaisilla puutarhamarjoilla verrattuna EU-mansikkaan, mikä korostaa Saaristomeren herkkyyttä. Villimarjojen (puolukka ja metsämustikka) suurimmat biodiversiteettivaikutukset liittyivät ilmastonmuutokseen ja kuljetuksiin. Villimarjat osoittivat alhaisimmat kokonaisvaikutukset kaikista tutkituista tuotteista, myös silloin kun marjanpoimijoiden kuljetukset Thaimaasta huomioitiin osaksi niiden elinkaarta. Marjanpoimijoiden kuljetusten sisällyttäminen Thaimaasta Suomeen 2–3 kertaisti villimarjojen kokonaisvaikutukset, jolloin niiden vaikutukset olivat lähes suomalaisen mansikan vaikutusten tasolla.

Tutkimuksessa havaittiin, että tuotteita on vaikea asettaa järjestykseen ympäristöystävällisyydessä biodiversiteettivaikutusten näkökulmasta, koska ne vaikuttavat biodiversiteettiin eri vaikutusketjujen kautta. Lisäksi tutkimuksessa havaittiin Suomen sähköntuotannon merkittävä vaikutus biodiversiteettiin myös muissa vaikutusluokissa kuin ilmastonmuutoksessa. Siksi Suomen energiantuotannon biodiversiteettivaikutuksia olisi syytä tutkia jatkossa tarkemmin.