Opportunities and challenges of sheep milk systems towards sustainability

Tesis doctoral de Mª Inmaculada Batalla

Livestock has been during years and currently is an important activity in our society with strong links with our territory, our diet habits and other cultural aspects. Nevertheless, the current models of food production need to cope urgently with several aspects: the negative impact of the agricultural production on the environment, the already visible climate changes that determine the current forms of production, the increasing demand of meat products for the emerging economies, as well as the growth of the population which is estimated in 10 billion people in 2050. In addition, in europe, the primary sector needs to be revitalized and the rural areas need special attention in terms, to avoid their abandonment and stop the desertion of the agricultural activity.For that, it is necessary to start from the criterion that the agrarian activity must be sustainable, that is to say viable in the long term. In addition, this has to be from the triple perspective of the concept of sustainable development. That means, not only from an environmental point of view, but also economically and socially.This phd thesis has had as main aim working on the concept of the sustainability in sheep sector from two perspectives. The first one, from a holistic point of view; including economic, social and environmental variables in the evaluation of the sustainability of the sheep milk production systems in the basque country (northern spain). The second one, a more concrete point of view which relates to the climate impact sheep milk production. In this second part, the carbon footprint of the milk has been calculated through the methodology of life cycle assessment.The structure of this phd thesis is six chapters with three scientific publications. The two first chapters are an introduction and a general contextualization related to the topic, as well as the objectives of the study; chapter three approaches a sustainable assessment using the sheep sector in the basque country as study case; chapter four narrates the greenhouse gases linked with sheep milk production; last two chapters identify opportunities and challenges as conclusions of the results obtained during the phd process.The first part ( chapter 3 and paper i), relative to sustainable assessment took its point of departure with the project rta2010-00064-c04-04, that was funded from the spanish national institute for agricultural and food research and technology (inia).A specific methodology (naia 2.0) was developed based on the creation of an economic, social and environmental indicator framework. A total of 112 indicators, (qualitative and quantitative) measure aspects relative to the livestock sustainability. The indicators are integrated into attributes, and the attributes are integrated into the three dimensions of sustainability. This integration is numerical and visual in order to be useful to work with the results. The aspects relative to the development of the methodology are detailed in paper i. In order to test the methodology, during year 2011, 12 farms in the province of ¿lava were studied. In chapter iii results from such study are shown. Three groups were identified: i) intensive farms with foreign breeds; ii) traditional farms which only produce milk; iii) traditional farms which produce cheese in the farm. The results of the assessment show differences between and within the groups. The biggest differences are identified in the social dimension. This is due to the fact that traditional farms are much linked with the territory and the familiar character of the farms. In the economic dimension, the farms which produce cheese obtained more positive values in economic terms. In the environmental dimension, the biggest differences between groups are those relative to soil management, livestock equilibrium and territorial based or landscape creation and biodiversity. Chapter three finishes with a swot (strengths, weaknesses, opportunities & threats) matrix of traditional sheep sector in the basque country.The second part of this phd thesis (chapter 4, paper ii and paper iii) studied in deep the greenhouse gases associated with the production of sheep milk. The carbon footprint was calculated trough a life cycle assessment. The emissions derived from the enteric fermentation were the most important in quantitative terms, as well as the emissions from the production of concentrates and forages. As initial result, it appears that the quantity of milk produced per sheep influences the carbon footprint.Although carbon footprint is a well-recognized indicator and very extended, during the development of this phd thesis some methodology aspects were studied in detail. The objective of this was looking for the inclusion of some variables which introduce someaspects to visualize positive effects of the less productive systems. The two aspects that have been worked in detail has been the inclusion of soil carbon sequestration and land used changes. In the first study (paper ii), the capacity of soil carbon sequestration during grazing was included in the carbon footprint. The results showed that with correct grazing practices, the carbon footprint of a litre of milk could be reduced to 40 % approximately. The second study (paper iii) studied was the incorporation of the land use changes to the carbon footprint. The results show that when land use changes are included the carbon footprint increases around 20%, depending on the approach used to calculate the land use changes.As final conclusions some opportunities and challenges for the sector have been proposed (chapter 5) to achieve acceptable levels of sustainability. As highlights, the importance of multidisciplinary studies, as well as specific context and localization of the studies. From an economic perspective, farmers need to minimise risks with e.G. The diversification of the activity to get different origins of the incomes. In social terms, the primary sector needs the incorporation of young people to stop the abandonment of the activity. The traditional farms have an important cultural role and they need to be preserved. From an environmental perspective, livestock farming needs to minimise negative impact and encourage the positive ones. Some of these potential effects have been studied in this phd thesis as the potential of soil carbon sequestration during grazing, to reduce, as much as possible, the concentrates purchased and the use of range lands which are suitable for ruminants, and to avoid the competition with other land categories.Finally, a few final general considerations (chapter 6) are detailed for all the stakeholders involved in the sector. The agricultural sustainability is not only a problem of the supply side; it needs to be a collective action for each stakeholder.Keywords: sustainability, sustainable development, indicators, small ruminants, livestock agriculture multifunctionality, multicriteria, territory, rural development, life cycle assessment,carbon footprint, ippc, externalities, enteric fermentation, grazing, mitigation, soil carbon sequestration, land use changesresumenla ganader¿a ha sido y es una actividad importante durante a¿os para nuestra sociedad, muy ligada a nuestro territorio, a nuestra dieta y a otros aspectos culturales. Sin embargo, los actuales modelos de producci¿n de alimentos necesitan de forma urgente hacer frente a ciertos ¿mbitos: el impacto negativo de la producci¿n agroganadera sobre el medio ambiente, los ya visibles cambios clim¿ticos que condicionan las formas actuales de producci¿n, la creciente demanda de productos c¿rnicos por las econom¿as emergentes, as¿ como el crecimiento de la poblaci¿n que se estima para 10 billones de personas en 2050. Adem¿s, en europa, el sector primario tiene que revitalizarse y las zonas rurales necesitan una especial atenci¿n en t¿rminos de ser revalorizadas, evitar el despoblamiento de estas, y frenar el abandono de la actividad agraria.Para ello, es necesario considerar que la actividad agraria debe de ser sostenible, es decir, viable en el tiempo. Dicha sostenibilidad debe cumplir la triple perspectiva del concepto b¿sico de desarrollo sostenible, partiendo desde un punto de vista ambiental, pero tambi¿n econ¿mico y social.Siendo as¿, el objetivo principal de esta tesis doctoral ha sido trabajar el concepto de la sostenibilidad en el sector ovino desde dos puntos de vista. El primero, desde un punto de vista amplio, hol¿stico, incluyendo variables econ¿micas, sociales y ambientales en la evaluaci¿n de la sostenibilidad de explotaciones de ovino de leche en el pa¿s vasco. El segundo, desde un punto de vista m¿s concreto, prestando especial atenci¿n al impacto de la producci¿n ovina sobre el cambio clim¿tico. En esta segunda parte se ha calculado la huella de carbono de la leche de oveja utilizando la metodolog¿a de an¿lisis de ciclo de vida.La estructura de esta tesis doctoral se compone de seis cap¿tulos acompa¿ados de tres publicaciones cient¿ficas. Los dos primeros cap¿tulos son de introducci¿n y contextualizaci¿n general del tema de estudio as¿ como los objetivos del mismo; el cap¿tulo tercero aborda la evaluaci¿n de la sostenibilidad utilizando como estudio de caso el sector de ovino lechero en el pa¿s vasco; el cap¿tulo cuarto, aborda los gases de efecto invernadero asociados a la producci¿n de leche; y los dos ¿ltimos cap¿tulos identifican una serie de oportunidades y desaf¿os para el sector como conclusiones generales a los resultados obtenidos a lo largo del trabajo.La primera parte (cap¿tulo 3 y paper i), la relativa a la evaluaci¿n de la sostenibilidad de las explotaciones de peque¿os rumiantes se ha desarrollado en el marco de un proyecto del instituto nacional de investigaciones agrarias (inia), ¿incidencia sobre la calidad de los productos y el medio ambiente de los diferentes sistemas de ganader¿as con peque¿os rumiantes de aptitud lechera¿ (rta 2010-00064-c04). Para poder hacer una evaluaci¿n de lasostenibilidad en explotaciones de peque¿os rumiantes se ha desarrollado una metodolog¿a (naia 2.0.) Basada en un conjunto de indicadores econ¿micos, sociales y ambientales. Un total de 112 indicadores tanto de tipo cualitativo como cuantitativo miden aspectos relacionados con la sostenibilidad agroganadera. Estos indicadores se integran en atributos, y estos a su vez en las tres dimensiones de la sostenibilidad. Esta integraci¿n se hace tanto de forma num¿rica como visual, para obtener unos resultados que resulten ¿tiles a la hora de hacer una evaluaci¿n y plantear posibles estrategias de mejora. Los aspectos relacionados con el desarrollo metodol¿gico se detallan en el paper i. Para testar la metodolog¿a utilizada, durante el a¿o 2011 se tomaron datos de doce explotaciones de ovino de leche en la provincia de ¿lava. En el cap¿tulo 3 de esta tesis doctoral se detallan los resultados obtenidos en el estudio de caso. Se identificaron tres tipos de sistemas de producci¿n de leche de oveja en el pa¿s vasco: i) explotaciones intensivas con razas for¿neas; ii) explotaciones tradicionales con reba¿os de raza latxa que s¿lo producen leche; iii) explotaciones tradicionales con reba¿os de raza latxa que producen queso en la explotaciones. Los resultados de la evaluaci¿n con los indicadores muestran algunas diferencias entre los sistemas, en varios aspectos. Las mayores diferencias se encuentran dentro de los indicadores sociales, donde las explotaciones m¿s tradicionales, con reba¿os de oveja latxa obtuvieron valores m¿s positivos, debido a su mayor vinculaci¿n con el territorio y al car¿cter familiar de estas. Desde el punto de vista econ¿mico, las explotaciones que elaboran queso obtuvieron por lo general mejores resultados, debido, entre otros factores, al valor a¿adido de comercializar un producto elaborado. Desde el punto de vista ambiental, las diferencias m¿s destacables entre los grupos son aquellas relativas al manejo del recurso suelo, al equilibrio del ganado y la base territorial o la creaci¿n del paisaje y la biodiversidad, donde las explotaciones m¿s tradicionales con manejos m¿s extensivos obtuvieron valores m¿s positivos. Para finalizar el tercer cap¿tulo, con los resultados obtenidos se desarroll¿ una matriz dafo (debilidades, amenazas, fortalezas y oportunidades), del sector tradicional de producci¿n de leche de oveja en el pa¿s vasco.La segunda parte de esta tesis doctoral (cap¿tulo 4, paper ii y paper iii) se centr¿ en los gases de efecto invernadero asociados a la producci¿n de leche de oveja. Para ello se hizo uso de la metodolog¿a basada en el an¿lisis del ciclo de vida y el concepto de huella de carbono. Los resultados destacaron en t¿rminos cuantitativos las emisiones derivadas de la fermentaci¿n ent¿rica, as¿ como las emisiones de la producci¿n y transporte de concentrados y forrajes para la alimentaci¿n del ganado. Como resultado inicial se obtuvo que la cantidad de leche producida es proporcional al valor obtenido de la huella de carbono. Aquellas explotaciones con mayores ¿ndices de producci¿n de leche por oveja, obtuvieron valores m¿s bajos de huella de carbono.Aunque la huella de carbono es un indicador muy extendido, durante el desarrollo de esta tesis doctoral se vio la necesidad de buscar aspectos que fuesen interesantes e importantes paraincluirlos dentro de su metodolog¿a de c¿lculo. De esta forma, se busc¿ la forma de ir m¿s all¿ del resultado inicial de que la cantidad de leche producida influye de forma importante en el valor de la huella de carbono, y esto podr¿a a priori no favorecer a sistemas de producci¿n m¿s extensivos y con menores rendimientos. Los dos aspectos que se trabajaron en profundidad fueron, la incorporaci¿n de carbono org¿nico al suelo mediante pastoreo dado el potencial de secuestro de carbono del suelo, y las emisiones debidas a los cambios de uso de la tierra. En el primer estudio (paper ii), se discuti¿ qu¿ metodolog¿a era la m¿s adecuada para calcular la capacidad de secuestro de carbono del suelo mediante el aporte de carbono org¿nico directamente por la acci¿n del pastoreo para incluirla en la metodolog¿a de c¿lculo de la huella de carbono. Una vez elegida la metodolog¿a m¿s ajustable y adecuada, los resultados mostraron como un pastoreo adecuado, puede disminuir la huella de carbono de un litro de leche hasta un 40% aproximadamente. Por tanto, aquellas explotaciones con manejos m¿s extensivos tuvieron unos resultados m¿s favorables en relaci¿n a su capacidad de fijaci¿n de carbono en el suelo que aquellas explotaciones de manejos m¿s intensivos, donde las pr¿cticas de pastoreo est¿n desapareciendo. En el segundo estudio (paper iii), se trabaj¿ alrededor de las emisiones derivadas a cambios de uso de suelo, y la deforestaci¿n en ciertas partes del planeta que est¿ ¿ntimamente relacionada con la producci¿n de concentrados para la alimentaci¿n animal. Al igual que para el c¿lculo del potencial de secuestro de carbono, y la falta de consenso de una metodolog¿a, se comenz¿ por buscar qu¿ metodolog¿a se ajustaba m¿s. Una vez comparado y elegido una metodolog¿a para incluirla en la huella de carbono los resultados mostraron que esta consideraci¿n puede llegar a aumentar la huella de carbono hasta en un 20% de media dependiendo del caso a estudio.Una vez abordados los dos objetivos principales de la tesis doctoral, a partir de los resultados, en el cap¿tulo 5 y a modo de conclusiones se proponen una serie de oportunidades y desaf¿os para el sector de ovino lechero para conseguir unos niveles de sostenibilidad aceptables. Se resalta entre otros, la importancia que tiene considerarlo desde un punto de vista multidisciplinar para poder desarrollar estrategias que comprendan la realidad del sector, y adem¿s que esas estrategias sean espec¿ficas para los diferentes contextos y localizaciones de las explotaciones dada su gran diversidad. Desde un punto de vista econ¿mico, los ganaderos tienen que reducir los riesgos al m¿ximo, consider¿ndose la diversificaci¿n como una v¿a, para entre otros, aumentar el n¿mero de productos origen de los ingresos. Desde un punto de vista social, destacar la importancia de revitalizar el sector apostando por la incorporaci¿n de nuevas generaciones que consigan hacer frente al abandono, y al envejecimiento actual. Destacar el rol que tienen las explotaciones m¿s tradicionales en el mantenimiento de una cultura, de un saber-hacer y la generaci¿n y conformaci¿n de un paisaje que es valorado por la sociedad. Desde un punto de vista ambiental, la ganader¿a necesita disminuir la cantidad de impactos negativos que genera actualmente, y apostar y potenciar aquellos aspectos queoriginan externalidades positivas y son capaces de frenar los negativos. Entre ellos, y tal como se ha visto durante el desarrollo de esta tesis doctoral: mantener unas pr¿cticas de pastoreo correctas que generan un gran potencial de secuestro de carbono en el suelo, disminuir de esta forma en la medida de lo posible la cantidad de alimentaci¿n externa comprada, y utilizar terrenos que el sector ovino, como rumiante es capaz de aprovechar, sin generan competencia con otros usos del suelo, frenando de esta forma parte las emisiones derivadas de los cambios de uso de suelo.Por ¿ltimo (cap¿tulo 6), se detallan unas consideraciones finales y perspectivas futuras para todos los actores involucrados en el sector. Conseguir unos niveles de sostenibilidad aceptables y perdurables en el tiempo no es s¿lo responsabilidad del eslab¿n productor, sino que ha de ser una acci¿n conjunta de todos y cada uno de los eslabones de la cadena de valor del sector.Palabras claves: sostenibilidad, desarrollo sostenible, indicadores, peque¿os rumiantes, ganader¿a, multifuncionalidad agraria, multicriterio, territorio, desarrollo rural, an¿lisis de ciclo de vida, cambio clim¿tico, gases de efecto invernadero, huella de carbono, ipcc, externalidad, fermentaci¿n ent¿rica, pastoreo, mitigaci¿n, secuestro de carbono, cambios de uso de suelo.

Datos académicos de la tesis doctoral «Opportunities and challenges of sheep milk systems towards sustainability«

• Título de la tesis:  Opportunities and challenges of sheep milk systems towards sustainability
• Autor:  Mª Inmaculada Batalla
• Universidad:  País vasco/euskal herriko unibertsitatea
• Fecha de lectura de la tesis:  03/07/2015

Dirección y tribunal

• Director de la tesis
  • Miriam Pinto Tobalina
• Tribunal
  • Presidente del tribunal: carmen Gonzalez murua
  • paula Gaspar García (vocal)
  • monika Zehetmeier — (vocal)
  • yolanda Mena guerrero (vocal)