Sojans roll i världen : En studie i sojans användning, ekosystemtjänstavtryck och framtida användning: ett underlag för undervisning mot en hållbar utveckling

Linköpings universitet | Institutionen för fysik, kemi och biologi Examensarbete, avancerad nivå, 15 hp | Lärarprogrammet Vårterminen 2019 | LIU-ÄGR7-9-L-G--19/159--SE

Sojans roll i världen

– En studie i sojans användning, ekosystemtjänstavtryck och

framtida användning: ett underlag för undervisning mot en

hållbar utveckling

The role of soy in the world

– A study of its use, impact on ecosystem services

and future usage: a basis for teaching towards a

sustainable development

Helena Antman Molin Mikael Sjöstrand

Handledare: Karl-Olof Bergman Examinator: Thomas Östholm

Linköpings universitet SE-581 83 Linköping, Sweden 013-28 10 00, www.liu.se

Institutionen för fysik, kemi och biologi 581 83 LINKÖPING Seminariedatum 2019-06-03 Språk Rapporttyp ISRN-nummer x Svenska/Swedish Engelska/English

Examensarbete avancerad nivå

LIU-ÄGR7-9-L-G--19/159--SE

Titel

Sojans roll i världen – En studie i sojans användning, ekosystemtjänstavtryck och framtida användning: ett underlag för undervisning mot en hållbar utveckling

Title

The role of soy in the world – A study of its use, impact on ecosystem services and future usage: a basis for teaching towards a sustainable development

Författare

Helena Antman Molin & Mikael Sjöstrand Sammanfattning

Syftet med denna litteraturstudie var att undersöka världens konsumtion och produktion av soja samt den påverkan sojaodlingarna har på ekosystem och ekosystemtjänster. Sojan är rik på protein vilket har gjort den till en viktig gröda för människan, framförallt för vår utfodring av djur. Men den används också i framställningen av biobränsle. Konsumtionen av sojabönorna är störst i Kina men mycket av sojan stannar också kvar i produktionsländerna. Vi har identifierat USA och Brasilien som nutidens största producenter och har fördjupat oss i deras sojaproduktion. I USA påverkar produktionen främst

inlandsvåtmarker, gräsmarker och lövskog. Ekosystemtjänster som vattenreglering, kolinlagring och uppväxtmiljöer går förlorade. I Brasilien odlas soja i Amazonas där tropisk regnskog är det ursprungliga ekosystemet, och på Cerradon, vilket är ett tropiskt gräs- och skogslandskap. De främsta förlusterna av ekosystemtjänster är den biologiska mångfalden och flödet av vatten. En för kraftig avskogning av regnskogen har potential till att orsaka en kollaps av ekosystemet som då ersätts av savann. Utöver detta finns en tvåvägsinteraktion i flödet av vatten mellan Cerradon och Amazonas, där båda ekosystemen stöttar varandra. Sojaodlingarna bidrar med ekosystemtjänster i form av mat och råmaterial och har potential till att kompensera en del av sitt ekosystemtjänstavtryck via vattenfiltrering, pollinering och skadedjursbekämpning. Vår slutsats är att sojan även i framtiden kommer vara en viktig gröda på grund av sitt proteininnehåll. Dock behövs en förändring i hur den används då direkt konsumtion av växtprotein är mer effektivt än protein från animaliska källor i en värld där resurserna blir alltmer knappa. Syftet var även att skapa ett didaktiskt arbetsområde grundat i kunskapen om sojan och dess roll i världen vilken tagits fram i litteraturstudien. Arbetsområdet hittas under rubrik 10. ”Pedagogisk planering”.

Nyckelord

1 Innehållsförteckning

5 Export och import ... 7

6 Ekosystemtjänster ... 9 6.1 Försörjande tjänster ... 9 6.2 Reglerande tjänster ... 10 6.3 Habitattjänster ... 10 6.4 Kulturella tjänster ... 11 7 Produktion ... 12 7.1 USA ... 13 7.1.1 Ekosystemtjänstavtryck ... 16 7.2 Brasilien ... 21 7.2.1 Ekosystemtjänstavtryck ... 23 7.3 Sojaodlingen ... 27 7.3.1 Ekosystemtjänster ... 27 7.3.2 Möjliga Ekosystemtjänster... 28 8 Framtiden ... 30 8.1 Efterfrågan på soja ... 30

8.1.1 Soja som mat ... 30

8.1.2 Soja som djurfoder ... 31

8.2 Utbudet av soja ... 33

9 Slutsats ... 35

10 Pedagogisk planering ... 37

10.1 Inledning... 37

10.2 Uppgiftsbeskrivning ... 37

10.2.1 Uppgift: Matkonsumtion och våra ekosystem ... 38

10.2.2 Lärarhandledning ... 39

10.2.3 Läroplan ... 44

10.3 Avslutning ... 45

1

2 Sammanfattning

Syftet med denna litteraturstudie var att undersöka världens konsumtion och produktion av soja samt den påverkan sojaodlingarna har på ekosystem och ekosystemtjänster. Sojan är rik på protein vilket har gjort den till en viktig gröda för människan, framförallt för vår utfodring av djur. Men den används också i framställningen av biobränsle. Konsumtionen av

sojabönorna är störst i Kina men mycket av sojan stannar också kvar i produktionsländerna. Vi har identifierat USA och Brasilien som nutidens största producenter och har fördjupat oss i deras sojaproduktion. I USA påverkar produktionen främst inlandsvåtmarker, gräsmarker och lövskog. Ekosystemtjänster som vattenreglering, kolinlagring och uppväxtmiljöer går

förlorade. I Brasilien odlas soja i Amazonas där tropisk regnskog är det ursprungliga ekosystemet, och på Cerradon, vilket är ett tropiskt gräs- och skogslandskap. De främsta förlusterna av ekosystemtjänster är den biologiska mångfalden och flödet av vatten. En för kraftig avskogning av regnskogen har potential till att orsaka en kollaps av ekosystemet som då ersätts av savann. Utöver detta finns en tvåvägsinteraktion i flödet av vatten mellan Cerradon och Amazonas, där båda ekosystemen stöttar varandra. Sojaodlingarna bidrar med ekosystemtjänster i form av mat och råmaterial och har potential till att kompensera en del av sitt ekosystemtjänstavtryck via vattenfiltrering, pollinering och skadedjursbekämpning. Vår slutsats är att sojan även i framtiden kommer vara en viktig gröda på grund av sitt

proteininnehåll. Dock behövs en förändring i hur den används då direkt konsumtion av växtprotein är mer effektivt än protein från animaliska källor i en värld där resurserna blir alltmer knappa.

Syftet var även att skapa ett didaktiskt arbetsområde grundat i kunskapen om sojan och dess roll i världen vilken tagits fram i litteraturstudien. Arbetsområdet hittas under rubrik 10. ”Pedagogisk planering”.

Nyckelord: soja, ekosystemtjänster, hållbar utveckling, markanvändning, miljöpåverkan,

2

3 Inledning

I cirka 10 000 år har människan ägnat sig åt jordbruk. Utvecklingen av jordbruket har

resulterat i att man kunnat odla mer användbara grödor och att avkastningen per odlad yta har blivit större tack vare till exempel förmågan att bekämpa skadedjur och sjukdomar. Detta har lett till att många samhällen på vår jord kunnat växa och frodas (Wood, Sebastian & Scherr, 2000). Men produktion av mat är också en av de mänskliga aktiviteter som har störst

miljöpåverkan på vår jord (Smetana, Mathys, Knoch & Heinz, 2015). Jordbrukets expansion har redan lett till att 70% av gräsmarkerna, 50% av savannen, 45% av lövskogen och 27% av regnskogen har försvunnit. Det har medfört stora förändringar för bland annat habitaten, den biologiska mångfalden, kolinlagringen och jordmånen (Foley et al., 2011). Foley et al. (2011) beskriver även hur det idag framförallt anläggs nya odlingsmarker i de tropiska skogarna. Men produktivt land är en allt mer knapp resurs och det är svårt att hitta odlingsmark som inte har någon påverkan på miljön och de människor som lever där (Meyfroidt, 2018). Trots detta kommer matproduktionen att behöva öka i takt med populationen och inkomstnivåerna, vilka enligt Meyfroidt (2018) är de två faktorerna som i högst grad driver efterfrågan på mat. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO) (2009) beräknar att världens population kommer att öka med 34%, vilket motsvarar en befolkning på 9,1 miljarder, fram till år 2050 som då kommer att kräva en ökad matproduktion. Det faktum att fler människor i världen kommer att få ökade inkomster tros resultera i ett produktionsbehov av mat som är 70% större än idag. Hartman, West och Herman (2011) framför att den grödan som idag ökar sin odlingsyta mest är sojabönan och det förutspås även att den trenden kommer att hålla i sig. För att möta den ökande efterfrågan på mat är det troligt att sojabönan kommer gå från att vara den gröda som det handlas mest med i världen till att bli den mest handlade varan på hela matmarknaden. Sojabönan har blivit en globalt viktig gröda på grund av sitt

proteininnehåll, pris och tolerans för många olika typer av klimat (Al Loman & Ju, 2016; Raucci et al., 2015), där med har vi valt att studera just sojabönans roll i världens jordbruk. Vi vill med denna studie få en tydligare bild över var och hur sojabönan konsumeras samt hur framtida användning av sojabönan kan komma att se ut. Idag står sojabönan för 55% av den globala produktionen av vegetabiliska oljor och 69% av allt protein som används till

djurfoder kommer från sojabönan (Cromwell, 2008) vilket är en av de huvudsakliga drivkrafterna bakom ökad markvändning (Mottet et al., 2017). Sojabönan förväntas även i framtiden vara en av de mest efterfrågade grödorna och odlingsmarkerna för soja beräknas öka till 141 miljoner hektar fram till år 2050, där ökningen kommer sker främst i Brasilien och Argentina (Bruinsma, 2009). Odlingsmarkerna bidrar främst med matförsörjning som ekosystemtjänst. Samtidigt är odlingarna beroende av och påverkar andra tjänster som pollination och jordens kvalitet (Zhang, Ricketts, Kremen, Carney & Swinton, 2007). Eftersom att ekosystemtjänster är av stor vikt för den mänskliga välfärden (Gascoigne et al., 2011) så kommer denna litteraturstudie även att uppmärksamma sojans påverkan på olika markområden och därmed förändringarna av ekosystemtjänster som denna markanvändning för med sig. Swinton, Lupi, Robertson och Hamilton (2007) framhåller vikten av att titta på vilket slags ekosystem som ersätts av jordbruket för att få en rättvis bild över vilka

3 kartlägger vi var sojan idag produceras och vilka ekosystemtjänster som där går förlorade på grund av sojaodlingarna. Därefter tittar vi på vilka ekosystemtjänster sojaodlingarna tillför och jämför det ursprungliga ekosystemets tjänster med sojaodlingens.

Syftet är alltså att studera sojans roll i världen, hur den används och kan komma att användas, samt vilken påverkan odlingen av soja har på miljön och dess ekosystemtjänster.

Studien syftar också till att ge mer kunskap om ämnet för att vi som lärare ska kunna arbeta med frågor kring matkonsumtion, hållbar utveckling och ekosystemtjänster i grundskolans senare år. Därför avslutas arbetet med en pedagogisk planering i ämnet.

4

4 Konsumtion

Man tror att sojabönan användes som föda för människan redan 1700–1100 f.Kr. i nordvästra Kina och att användningen av soja i djurfoder började efter år 1917. Sojabönan innehåller ungefär 18% olja och 38% protein. Just proteininnehållet är unikt för sojan då andelen protein är likvärdigt med det en kan få från animaliska källor. Man äter en stor del av den olja som pressas medan den resterande delen används i till exempel kosmetiska produkter eller hygienartiklar (Hartman et al., 2011). Den olja som pressas från sojabönorna står för 55% av den globala produktionen av vegetabiliska oljor (Cromwell, 2008). Av den delen som används som proteinkälla går 98% till djurfoder medan resterande går till framställning av sojamjöl och protein som äts direkt av människan (Hartman et al., 2011). Olika typer av biobränsle kan produceras från bönans hölje och andra biprodukter från processeringen av bönan till olja och proteinmjöl (Al Loman & Ju, 2016). Figur (1) visar processer och flöden för sojabönans olika produkter.

5

4.1 Mat

På grund av sojabönans höga proteininnehåll har den använts som den primära källan till protein i Asien. Där har sojabönan ätits i form av bland annat tofu, sojamjölk, natto, tempeh och groddar. Utanför Asien kan man också se att dessa varor ökar i popularitet och nya användningsområden för sojan har tagits fram. Många produkter som vi känner igen sedan tidigare finns nu också i en sojavariant. Det kan till exempel vara mejeriprodukter som är sojabaserade för att kunna ätas av de med allergier kopplade till de vanliga mejeriprodukterna och för de som vill välja bort animaliska produkter. Även i andra produkter som substituerar animaliska produkter är sojabönan den viktigaste ingrediensen. Sojamjölet används också i bland annat nudlar, bakverk och mellanmålsprodukter som till exempel snackbars. Oljan från sojabönan används i flera processade produkter som till exempel margarin. Efter att man sett samband mellan hjärt- och kärlsjukdomar och animaliska fetter ökade konsumtionen av olja från sojabönan. Studier har visat att en ökad andel soja i dieten minskar kolesterolet och därmed risken för hjärtsjukdomar men också att risken för cancer minskar och andelen järn i blodet ökar (Hartman et al., 2011).

4.2 Djurfoder

Produktion av djurfoder globalt kräver 2,5 miljarder hektar mark, varav 2 miljarder är gräsmarker. Av dessa gräsmarker är 57% inte användbara för produktion av mat för

människor (Mottet et al., 2017). Som ett resultat av djurs metabolism krävs genomsnittligt 6 kg växtprotein för att producera ett kilo animaliskt protein (Aiking, 2011). Medan för att producera ett kilo benlöst kött krävs ca 2,8 kilo djurfoder, en utväxling som varierar med foderkvalitet och djurarter (Mottet et al., 2017). För 1 kg fjäderfä används nästan 600 gram soja och för att producera 1 kg ägg använder man cirka 300 gram soja, 100 gram för 1 kg kalvkött och 11 gram soja för 1 kg mjölk (Hoste & Bolhuis, 2010), i produktionen av griskött används 263 gram soja (WWF, 2014). Boskap globalt uppskattas äta 6 miljarder ton foder per år i torrvikt varav 86% är föda av material som idag inte äts av människor. 4% av dessa 6 miljarder ton är produkter av soja (Mottet et al., 2017). Runt 85% av världens sojabönor processas till sojamjöl och olja, varav 97% av mjölet vidare processas till djurfoder, främst för uppfödning av fjäderfän (Mottet et al., 2017). I till exempel USA utgör soja 69% av alla proteinkällor använda för djurfoder, varav 48% går till uppfödning av fjäderfän, 26% till grisuppfödning,12% till nötköttsproduktion, 9% för mejeriprodukter, 3% som fiskmat och 2% till husdjursfoder. Sojamjölet är eftertraktat som proteinkälla i djurfoder eftersom

aminosyrafördelningen är ideal för uppfödning av många djur men framför allt fjäderfän och grisar (Cromwell, 2008). Sojamjölet som används som djurfoder är även rikt på kolhydrater men många av dessa är av kolhydrattyper som många djurarter saknar enzymer för att bryta ned (Al Loman & Ju, 2016).

6

4.3 Biobränsle

Sojabönan används i denna sektor framför allt för att producera biodiesel (Hill, Nelson, Tilman, Polasky & Tiffany, 2006) men kan också till viss del användas för framställning av etanol, butanol och metan (Al Loman & Ju, 2016). I USA är det ett av de två största

drivmedelsalternativen till fossila bränslen (etanol av majs är det andra) (Hill et al., 2006). Olja pressad från sojabönan kan processas till biodiesel genom transesterfikation vilket innebär att oljan i en kemisk process kombineras med en alkohol, vanligtvis etanol eller metanol, fettsyror som estrar och glyceroler katalyserar reaktionen (Bulent, Abdullah & Fereidouni, 2011). Sojan innehåller förutom olja och protein 26–30% kolhydrater som tidigare vanligtvis behandlats som en biprodukt eller avfall. Dessa biprodukter är bönans hölje som separeras från bönan innan extraktionen av olja, melass som är en sirapsliknande biprodukt från produktionen av proteinkoncentrat och okara som är fruktköttet som

efterlämnas vid produktion av proteinisolat och sojamjölk. Sojamjölet kan blandas med blasten från sockerrör där en fermentering ger en utväxling av etanol. Genom fermentering av dessa varor går det att utvinna etanol och butanol. Okara kan användas för att genom anaerob nedbrytning producera metan (Al Loman & Ju, 2016).

7

5 Export och import

År 2016 exporterades globalt totalt 134 887 855 ton sojabönor, varav 81% exporterades från USA och Brasilien (57,8 miljoner ton respektive 51,6 miljoner ton). Argentina är världens tredje största exportör och exporterar 8,9 miljoner ton sojabönor, följt av Paraguay (5,4 miljoner ton) och Kanada (4,4 miljoner ton) (Figur 2) (FAOstat, 2019a).

Figur 2. Världens fem största exportländer av sojabönor (FAOstat, 2019a).

Kina importerade år 2016 överlägset mest sojabönor i världen (83,9 miljoner ton) och stod då för 64% av den globala importen. Därefter importerar Europa 18,9 miljoner ton, Mexico 4,0 miljoner ton, Japan 3,1 miljoner ton och Thailand 2,9 miljoner ton sojabönor (Figur 3) (FAOstat, 2019a).

8 Importen av sojabönor i Europa går främst till västra och södra Europa (Figur 4) och där är det Nederländerna, Spanien och Tyskland som importerar mest sojabönor (4,4, 3,2 respektive 3,1 miljoner ton) (FAOstat, 2019a).

Figur 4. Import av sojabönor fördelad på olika geografiska områden i Europa (FAOstat, 2019a).

Av Brasiliens sojabönsexport går 74% till Kina, 3,2% till Thailand, 3,2% till Spanien, 2,9% till Nederländerna, 2,4% till Iran, 2,1% till Ryssland, 1,5% till Tyskland och resterande andel till övriga delar i främst Asien och Europa (OEC, 2019). Kvar i Brasilien blir 44,8 miljoner ton sojabönor (FAOstat, 2019a).

USA:s export av sojabönor går också den framförallt till Kina (61%). Sedan går 6,4% till Mexico, 4,6% till Japan, 4,2% till Indonesien, 3,3% till Nederländerna, 2,3% till Tyskland, 1,6% till Spanien och resterande sojabönsexport går till framförallt till andra delar av Asien och Europa (OEC, 2019). Kvar i USA blir 59,1 miljoner ton sojabönor (FAOstat, 2019a).

9

6 Ekosystemtjänster

Följande avsnitt förtydligar begreppet ekosystemtjänster och förklarar vad de olika ekosystemtjänsterna innebär, för att ge läsaren mer kunskap om ämnet.

Ekosystemtjänster är de fördelar människan får från naturens ekosystem (Costanza et al., 1997; De Groot et al., 2012; MEA, 2005; TEEB, 2010). Begreppet ekosystemtjänster

innefattar både varor, så som mat, och tjänster som till exempel avfallshantering (Costanza et al., 1997). Costanza et al. (1997) framför också att det har lagts för lite vikt vid

ekosystemtjänster vid politiska beslut vilket kan leda till en icke-hållbar utveckling för människan. Ekosystemen erbjuder livsuppehållande funktioner vilka är grunden till att jordens ekonomiska system fungerar över huvud taget. Därför kan det vara bra att belysa värdet i ekonomiska termer för att skapa förståelse kring värdet av dessa tjänster och hur dem påverkar mänsklig välfärd. De Groot et al. (2012) värdesätter 22 olika ekosystemtjänster i monetära värden baserade på tjänsternas värde på marknaden år 2007, enheten som används är “internationella” (int.) $/hektar (ha.)/ år. De menar att monetär värdering av

ekosystemtjänsterna ger vägledning för att förstå tjänsternas värde för nuvarande

generationer. Värdet beskriver vilka fördelar ekosystemtjänster ger om ekosystemet är intakt eller vad samhället skulle förlora på att förstöra ekosystemet. De Groot et al. (2012) och TEEB (2010) delar in de 22 ekosystemtjänsterna i fyra olika kategorier: försörjande tjänster, reglerande tjänster, habitattjänster och kulturella tjänster. The Economics of Ecosystems and Biodiversity (TEEB) är ett initiativ som vill synliggöra värdet av naturen genom att bland annat sätta ett ekonomiskt värde på den för att på så vis uppmärksamma och underlätta för beslutsfattare (TEEB, 2019). Nedan definieras de olika tjänsterna enligt De Groot, Wilson och Boumans (2002) och TEEB (2010) som De Groot et al. (2012) utgår ifrån.

6.1 Försörjande tjänster

Försörjande tjänster innehåller posterna; tillgång på mat, vatten och råmaterial, genetiska resurser, medicinala resurser och ornamentala resurser. Matförsörjning fås genom till exempel fiske, jordbruk och betesmarker. Råmaterial innebär förnybara biologiska resurser såsom virke och starka fibrer som kan användas för byggnadskonstruktion och bränsle, utvunna kemikalier som till exempel etanol, djurfoder samt olika kemiska föreningar såsom latex, gummi, färgämnen och hormoner. Genetiska resurser betyder att det finns en tillgång på en genetisk diversitet, framförallt bland de grödor som människan odlar och boskapen. Det är viktigt att det finns en hög genetisk diversitet för att kunna anpassa grödor och boskap till olika miljöer för att hålla en hög produktivitet, ändra eller förbättra kvaliteter som resistens mot ohyra och sjukdom eller för att ta fram en särskild smak. Medicinala resurser avser resurser tagna från naturen som kan användas av människor som läkemedel och narkotika, eller substanser som kan användas som modeller för framställning av läkemedel. Djur kan användas vid tester och försök och studier eller som medicinska hjälpmedel, exempelvis medicinska blodiglar (Hirundo medicinalis). Skirycz, Kierszniowska, Méret, Willmitzer och Tzotzos (2016) framför att många enklare droger och örtblandningar från medicinala växter

10 har använts i mer än tusen år och används fortfarande i många delar av världen. Morfin isolerades till exempel från opium under tidigt 1800-tal. Globalt har 10 000–15 000 växter dokumenterats ha medicinska egenskaper, uppskattningsvis används 200 i västerländsk medicin. Det uppskattas att runt 5–15% av världens växter har undersökts efter medicinala egenskaper. Ornamentala resurser är resurser tagna från naturen för till exempel hantverk och prydnader. Det kan vara delar från både växter och djur. Fjädrar från fåglar har som ett exempel använts för att visa vilken sorts position och status en person har i samhället. Många växter och animaliska produkter såsom fjärilar, akvariefiskar och blomväxter går också att handla med som souvenirer och samlarföremål.

6.2 Reglerande tjänster

Reglerande tjänster innefattar luftkvalitetsreglering, klimatreglering, mildrande av skada, reglering av vattenflöden, avfallshantering, förhindring av jorderosion, cirkulering av

näringsämnen, pollination och biologisk kontroll. Klimatreglering innebär processer baserade i biokemiska flöden såsom utbytet av kol och syre, detta underhåller luftens kvalitet

(luftkvalitetsreglering) men har även inverkan på växthuseffekten. Klimatreglering åsyftar även ekosystemens inverkan på lokalt väder genom vegetation, sjöar, vattendrag och stränder samt absorption av solljusenergi. Mildrande av skada åsyftas som ekosystemens skydd mot exempelvis stormar, översvämningar och andra händelser som utgör skaderisker för

byggnationer och mänskligt liv. Exempelvis kan vegetation minska effekten av stormar, översvämningar och torka. Reglering av vattenflöden är ekosystemets förmåga att hålla och leda vatten. Det är till exempel speciellt viktigt i områden där det inte faller någon nederbörd under en längre period. Att hålla och sakta ner vattenflöden bidrar också till andra

ekosystemtjänster som vattenrening då filtrationen ökar. Avfallshantering är den

ekosystemtjänst som syftar till vegetation och andra organismers förmåga till nedbrytning av föroreningar, rening av vatten, filtrering av dammpartiklar och dämpning av buller. Erosion av jorden förhindras främst genom att vegetationens rotsystem håller samman jorden. Skulle erosion av jorden ske kan det till exempel leda till att odlingsmark och andra

försörjningsmöjligheter förstörs. Cirkulering av näringsämnen är ekosystemets förmåga att lagra och återanvända näringsämnen såsom kväve, fosfor och svavel. Pollination är en ekosystemtjänst som omfattar spridning av pollen via insekter mellan blomväxter, både för vilda växter och odlade grödor. Biologisk kontroll syftar till samspelet mellan olika

livsformer som genom miljoner av års evolutionära processer utvecklat interaktioner och feedback mekanismer som kontrollerar populationsnivåer och förhindrar utbrott av

sjukdomar och epidemier. Skadedjur som angriper växter kan bekämpas genom bland annat fåglar, spindlar, flugor och skalbaggar som äter skadedjuret i fråga.

6.3 Habitattjänster

Habitattjänster utgörs utav de två ekosystemtjänsterna uppväxtmiljöer och genetisk diversitet. Uppväxtmiljö åsyftar den ekosystemtjänst som erbjuds av landområden där olika arter parar sig eller de uppväxtplatser för unga organismer som i vuxet stadie flyttar till annat område,

11 där kan organismen skördas eller på annat generera en ekonomisk inkomst. Genetisk

diversitet hör till habitattjänsterna eftersom habitaten bidrar till att bibehålla biologisk

mångfald, genetisk mångfald samt bidragande till evolutionära processer. Det finns arter som är anpassade till just en specifik miljö och förloras det habitatet förloras också den

specialiserade arten. På många platser är bibehållandet av habitaten avgörande för att bibehålla genpoolen.

6.4 Kulturella tjänster

Kulturella tjänster innefattar estetisk information, rekreation, inspiration, spirituella

upplevelser och kognitiv utveckling. Den estetiska informationen menas ha ett värde genom att många människor uppskattar vyer av naturlandskap och detta har stora ekonomiska värden vilket exempelvis uttrycks i att priser på hus med utsikt över hav och nationalparker

vanligtvis är mycket dyrare än andra omgivningar. Rekreation som ekosystemtjänst har ett värde då många naturområden är platser dit folk kommer för vila, återhämtning och rekreation. Naturmiljöer utgör även platser för aktiviteter som vandring, camping, fiske, simning och naturstudier. Angående inspiration och spirituella upplevelser förklaras det att naturen är en viktig grund för all folktro och utgör ofta inspiration för olika former av kultur. Kognitiv utveckling är en ekosystemtjänst eftersom naturen erbjuder tillfällen för studier och utbildning. Naturområden är också viktiga ur ett vetenskapligt perspektiv som

referensområden för övervakning av miljöförändringar. Olika biom tillför olika

ekosystemtjänster vilkas värde varierar med biomets karaktär (De Groot et al., 2012). Här nedan kartläggs och beskrivs de biom som berörs av sojaproduktionen samt vilka

ekosystemtjänster de erbjuder och till vilket värde enligt The Ecosystem Service Valuation Database (ESVD) presenterad av De Groot et al. (2012).

12

7 Produktion

År 2017 odlades 352 643 548 ton sojabönor globalt, varav 119 518 491 ton odlades i USA (34%), i Brasilien 114 971 626 ton (33%), Argentina 54 971 629 ton (15%), Kina 13 152 688 ton (4%), och i Indien odlades 10 981 000 ton motsvarande 3% (Figur 5) (FAOstat, 2019b).

Figur 5. Olika länders andel av världens sojaproduktion år 2017 (FAOstat, 2019b).

Världens sojaproduktion har nära på fördubblats sedan år 2000 med få tillfällen för minskad produktion (Figur 6). Brasilien och USA har tydligt ökat sin sojaproduktion de senaste åren medan Argentina minskat sin produktion och Indien samt Kina ligger på en relativt konstant nivå (FAOstat 2019a).

13

Figur 6. Produktionsmängden sojabönor mellan åren 2000–2017 för de fem största produktionsländerna och den totala mängden globalt (FAOstat, 2019a).

Då Brasilien och USA har en så pass stor andel av den globala sojaproduktionen och en produktion som endast ser ut att öka, kommer denna studie titta närmre på produktionen i just dessa länder.

7.1 USA

USA producerade år 2017 34% av världens sojabönor (FAOstat, 2019b). OECD (2019) uppger att landet odlade 119,5 miljoner ton sojabönor (2017) på 36,2 miljoner hektar mark, vilket är en yta ungefär lika stor som Tyskland (35,7 miljoner hektar enligt Central

Intelligence Agency (2019)). Odlingen av sojabönan sker främst i det så kallade majsbältet (mellanvästern i USA). År 2018 rapporterar United States Department of Agriculture (USDA, 2019a) att Illinois planterade 4,4 miljoner hektar sojaböna och Iowa 4,1 miljoner hektar, vilka är de staterna som då har den högsta andelen sojaproduktion i USA. Därefter har Minnesota, North Dakota, Indiana, Missouri, Nebraska, South Dakota, Ohio och Kansas 3,2, 2,8, 2,4, 2,4, 2,3, 2,3, 2,0 respektive 1,9 miljoner hektar sojaodling (Figur 7).

14

Figur 7. Antalet hektar sojaodling i USA per stat (USDA, 2019a).

USDA:s statistiska tjänst Cropland Data Layer (Figur 8) visar också att de flesta nya sojaodlingarna just nu anläggs i North Dakota. Ytan som endast varit odlad ett år (2018) i North Dakota var cirka 1,5 miljoner hektar. Även Kansas har en stor yta som endast varit odlad ett år (1,1 miljoner hektar) (USDA, 2019b).

Figur 8. Sojaodlingar i North Dakota, South Dakota, Nebraska, Kansas, Oklahoma,

Minnesota, Iowa, Missouri, Wisconsin, Illinois, Indiana, Ohio, Michigan, Kentucky, Arkansas och Tennessee. De olika färgerna symboliserar antalet år det funnits en sojaodling i området (USDA, 2019b).

15

Figur 9. Ekologiska regioner i USA (USDA-FS, 1994).

Jämförs Figur 7 och 8 med Figur 9 går det att urskilja att sojaodlingarna främst finns i provins 251 och en del i provins 222 och 332 (Figur 9). Provins 251 och 332 utgörs av ett tempererat gräsmarker där provins 251 har en prärie med ett fuktigare klimat än provins 332 och provins 222 är lövskog (USDA-FS, 1994). Prärie med högt växande gräs finner man från Kanada och Minnesota till Texas medan den mixade prärien sträcker sig från östra delen av North Dakota till Texas och prärien med kort gräs går från Texas och New Mexico upp till östra Montana (Sampson & Knopf, 1994).

Wright och Wimberly (2013) visar att den västra delen av majsbältet (North Dakota, South Dakota, Nebraska, Minnesota och Iowa) har omvandlat gräsmarker till soja- eller

majsodlingar mellan åren 2006–2011 av en hastighet på 1,0–5,4% per år. Det uppskattas att förlusten av gräsmarker uppgår till cirka 528 000 hektar. Att omändra gräsmarkerna till odlingsmark i dessa områden har inte gått så fort sedan 1920 och 1930-talet, då jordbruket mekaniserades, och det är en takt jämförbar med avskogningen i Brasilien. Östra South Dakota har som ett exempel enligt Arora och Wolter (2018) förlorat 696 520 hektar gräsmark mellan åren 1987–2011 varav 507 270 av dessa hektar förlorades under åren 2006–2011 vilket visar på att gräsmarkerna försvinner i en allt snabbare takt. Wright och Wimberly (2013) belyser också att 99% av det gräsmarker med högt växande gräs som tidigare fanns i västra majsbältet nu är borta. Iowa har förlorat 99,9% av sitt ursprungliga 12 miljoner hektar högt växande gräs.

16 Prairie pothole-regionen är ett område som kännetecknas av våtmark och stora arealer av ursprunglig prärie. Området sträcker sig från Iowa genom Minnesota, South Dakota, North Dakota och Montana samt till vissa områden i Kanada (Figur 10) (USDA, 2014).

Figur 10. Det gröna området visar Prairie pothole-regionens utbredning i staterna Minnesota, South Dakota, North Dakota, Montana och Iowa (USDA, 2014).

Den ökande markanvändningen i Dakota påverkar inte bara gräsmarkerna utan också

våtmarkerna i området. Det är främst Prairie pothole-regionen som utsätts för förändringar då jorden här är bördig och ingen konstbevattning behövs (Johnston, 2013). Mellan åren 2010 och 2012 expanderade majs- och sojaodlingarna med 27% vilket motsvarar cirka 1,5 miljoner hektar. Våtmarkerna har främst påverkats då området utsatts för torka då man t.ex. 2012 anlade nya majs-/sojaodlingar på 8% av våtmarkerna på grund av vattenbristen (Johnston, 2013). Redan 1990 hade 89% av våtmarkerna i Iowa dränerats, 42% i Minnesota, 27% i Montana, 49% i North Dakota och 37% i South Dakota (Gleason, Euliss, Tangen, Laubhan & Browne, 2011). Typen av våtmark som finns i denna region är sötvattenmyrar som ligger intill sjöar och längs med långsamt flytande floder. I dessa myrar är det främst halvgräs som till exempel starrar (Carex spp.) och kaveldunsväxter (Typha spp) som dominerar

strandkanten och det finns till exempel näckrosor (Nymphaea spp.) på det öppna vatten (Mitsch, Gosselink, Anderson & Zhang, 2009).

7.1.1 Ekosystemtjänstavtryck

Som tidigare nämnts är det främst prärie, våtmark och lövskog som används till odlingsmark av soja i USA. De Groot et al. (2012) har satt ett monetärt värde på de olika naturtyperna utefter vilka och i vilken grad av ekosystemtjänster de erbjuder. De Groot et al. (2012,

17 appendix) klassificerar präriemarken i Nordamerika som gräsmark medan våtmarker ingår i klassificeringen inlandsvåtmarker och lövskogen klassificeras som tempererad och boreal skog.

Tabell 1: Värdering i monetära värden uppdelat per biom (De Groot et al., 2012).

Det går att utläsa från De Groot et al.:s (2012) monetära estimering (Tabell 1) att inlandsvåtmarker har ett högt värde (25 682 int.$/ha/år) jämfört med gräsmarker och

tempererad och boreal skog (2 871 respektive 3 013 int.$/ha/år). Det är främst de reglerande tjänsterna som bidrar till att våtmarkerna värderas så högt. Nedan följer en utförligare beskrivning av våtmarkens, präriens och den lövskogens ekosystemtjänster.

7.1.1.1 Inlandsvåtmarker

Våtmarker bidrar med både direkta och indirekta tjänster. Direkta tjänster är avfallshantering, kommersiellt och rekreationellt fiske och jakt, energiresurser, skörd av naturliga material och rekreationella aktiviteter. Indirekta tjänster som våtmarker ger är skydd mot storm och översvämningar, vattenförsörjning, bättre vattenkvalitet, stabilisering av klimatet samt reducerad global uppvärmning. Sedan finns det tjänster som inte ger någonting som

människan kan ha användning för mer än att vi uppskattar att det finns en biologisk mångfald och det unika med just detta landskap men som ändå har ett ekonomiskt värde (Brander, Florax & Vermaat, 2006). De Groot et al. (2012) visar att den största delen av försörjande tjänster kommer från mat, följt av råmaterial, vatten, ornamentala resurser och medicinala resurser (Tabell 1). De reglerande tjänsterna innefattar först och främst reglering av vattenflöden och därefter avfallshantering, mildrande av skada, förhindrande av jordens

18 erosion, cirkulation av näringsämnen, biologisk kontroll och klimatreglering. Habitattjänster kommer från den uppväxtmiljö som våtmarken erbjuder likväl från den genetiska diversitet som finns inom området. De kulturella tjänsterna består till största delen av rekreation och därefter estetisk information och inspiration.

7.1.1.1.1 Vattenförsörjning, vattenrening och reglering av vattenflöden

Eftersom våtmarker ofta har orörd markyta och orört rotsystem är det en miljö som är mycket bra på att reglera vattenflöden och ge en god vattenkvalitet (TEEB, 2010). Våtmarker har kapacitet att förvara och sakta ner stora flöden av vatten som annars skulle kunna leda till översvämningar och där med stora kostnader för samhället (Gleason et al., 2011; Zedler & Kercher, 2005). Att vegetationen och jordmånen stannar upp vattenflödet gör också att vattnet filtreras bättre. Mikrober i jorden hjälper också till att omvandla och fixera föroreningar (TEEB, 2010).

7.1.1.1.2 Klimatreglering

Zedler och Kercher (2005) nämner att våtmarker lagrar mycket kol i form av växtlighet och i jorden (44–71% av den terrestra kolinlagringen), men att de också bidrar till kolutsläpp i form av metangas (CH4) (10% av världens årliga utsläpp) på grund av den anaeroba miljön i

jorden (Van der Valk, 2006; Zedler & Kercher, 2005). Enligt Gascoigne et al. (2011) kommer en omändring från våtmark till odlingsmark ge ett kolutsläpp på 1,47–2,63 Mg/ha/år.

7.1.1.1.3 Näringsämnenas kretslopp

Några av de viktigaste näringsämnena är kväve (N), svavel (S) och fosfor (P) (De Groot et al., 2002) och det är också dessa som utgör de viktigaste kretsloppen i våtmarker (Van der Valk, 2006). De mesta av näringsämnena finns i jorden och i de vattenlevande växterna som tar upp näringsämnena från jorden med hjälp av rötterna. Mycket av den näring som växterna lagrat försvinner när de på hösten dör. Näringen förs då bort med vattendrag eller lagras i sedimentet som växterna sedan kan återanvända inför nästa växtperiod (Mitsch et al., 2009). Zelder och Kercher (2005) belyser våtmarkernas kapacitet att ta bort överflödigt kväve genom denitrifikation av anaeroba bakterier i jorden så att nitrat omvandlar till kvävgas och kvävet återgår till atmosfären. Fosfor läcker ut från avfall och finns i både organisk och oorganisk form i våtmarkens sediment. Den oorganiska fosforn tas upp av mikroorganismer som då omvandlar det till organisk fosfor (immobilisering). Det omvända förhållandet förekommer också och kallas då för mineralisering (Van der Valk, 2006).

7.1.1.1.4 Habitattjänster

Zedler och Kercher (2005) skriver att det ofta finns en högre diversitet bland djuren än bland växterna vid våtmarkerna. Det är en rik växtlighet i våtmarkslandskapen men vanligtvis kan man endast urskilja ett fåtal olika växtarter. Men det faktum att det råder en rik växtlighet och att det finns en god tillgång på vatten i dessa marker gör att flertalet djur och djurarter trivs just här. En djurgrupp som är mycket beroende av våtmarkerna är sjöfåglarna som Gascoigne et al., (2011) uppger häckar i dessa områden. Änder (Anatinae) har dessa regioner som

19 häckningsplats och habitatet möjliggör 50 till 80% av den totala andreproduktionen i

Nordamerika. När gräsmarkerna görs om till odlingsmark förändras perioderna då

våtmarkerna är fyllda av vatten vilket då påverkar om fåglarna kommer att häcka vid platsen (Gascoigne et al., 2011). Mitsch et al. (2009) nämner även fiskar, till exempel nordlig gädda, som en av de djurarter vilken använder våtmarkerna som uppväxtmiljöer för sin avkomma. Amfibier är också beroende av dessa våtmarker och spelar en viktig roll även för de andra organismerna inom ekosystemet då de är en viktig källa till föda för fåglar, minkar, tvättbjörnar och fiskar (Mitsch et al., 2009). En anledning till att våtmarkerna har en hög biologisk mångfald kan bero på att områdena runtomkring oftast är just odlingsmark där det varken finns mat, vatten eller skydd. Därför söker sig många arter till våtmarkerna som då blir en oas för dessa organismer (Mitsch et al., 2009). Det är viktigt att bevara de våtmarker som finns då det inte är speciellt sannolikt att den ursprungliga mångfalden kommer att återfås även om man restaurerar tidigare våtmarker. Anledningen till det är att aggressiva arter ofta tar över i miljön som restaureras då de mer sällsynta växterna kanske är beroende av en viss pollinatör och därför får det svårare att konkurrera (Gleason et al., 2011; Zedler & Kercher, 2005).

7.1.1.1.5 Kulturella tjänster

Våtmarkerna bidrar även med kulturella ekosystemtjänster. Här ingår estetiska värden som kan komma att vara viktiga vid till exempel husköp. Det uppskattas också att våtmarken har ett rekreationellt värde på 2 211 int.$/ha/år vilket då också främjar turismen i området. Dessutom ges tjänster i form av inspiration (700 int.$/ha/år) för skapandet av till exempel konst och design (De Groot et al., 2012; MEA, 2003).

7.1.1.2 Gräsmarker/Prärie

Prärien karaktäriseras av att det finns mycket gräs, få buskar, inga träd och en flora som trivs i en torr miljö (Sampson & Knopf, 1994). De försörjande tjänsterna värderas till 1 305 int.$/ha/år av De Groot et al. (2012) (Tabell 1) där den största delen kommer i form av mat. Reglerande tjänster innefattar främst avfallshantering men också en del reglering av klimatet och cirkulation av näringsämnen. Habitattjänster värderas till 1 214 int.$/ha/år tack vare den genetiska diversiteten. Kulturella tjänster fås främst genom estetisk information, men också i viss mån från rekreation.

7.1.1.2.1 Mat

Gräsmarker ger mat i form av bland annat kött och mjölk då nötkreatur kan beta på dessa marker (FAO, 2010). Många av gräsmarkerna har dock på grund av överbetning blivit omvandlade till öknar (Ricklefs & Relyea, 2014).

7.1.1.2.2 Klimatreglering

Gräsmarker kan lagra stora mängder kol i jorden då djupet som det organiska materialet befinner sig på skyddar det från att brytas ner (Asbjornsen et al., 2013; Sampson & Knopf,

20 1994). Enligt Gascoigne et al. (2011) kommer en förändring från den ursprungliga prärien till odlingsmark ge ett utsläpp på 1,22–4,04 Mg kol per hektar och år från jorden beroende på typen av prärie. Asbjornsen et al. (2013) skriver att hela 24–89% av det ursprungliga kolet har frigjorts på grund av att marken har omgjorts och Gleason et al. (2011) beskriver hur en omändring av prärie till odlingsmark skulle ge ett utsläpp på 20–50% av det kol som finns lagrat i jorden. Asbjornsen et al. (2013) säger att utsläppet av koldioxid och andra

växthusgaser kan uppgå till 24–89% då präriemark omvandlas till odlingslandskap. När prärien väl har blivit odlingsmark är det svårt att nå samma nivå av kolinlagring som tidigare. Asbjornsen et al. (2013) nämner hur vissa tror att det skulle ta 55–75 år att nå samma nivåer som innan medan andra beskriver ett scenario där det uppskattas ta 100 år för att 50% av det kolet som frisläppts har återlagrats i jorden.

7.1.1.2.3 Förhindrande av jordens erosion

Gräset på prärien och det organiska materialet i jorden håller ihop jorden och förhindrar då att erosion sker (FAO, 2010; Sampson & Knopf, 1994). När erosion inträffar kan sedimentet hamna i våtmarker vilket minskar deras volym och därmed förmåga att lagra vatten. Erosionen för också med sig att näringsämnen lättare rinner bort och ökar näringshalten i våtmarkerna vilket i sin tur påverkar vattenkvaliteten, produktiviteten och den biotiska miljön (Gleason et al., 2011).

7.1.1.2.4 Habitattjänster

Prärien utgör en viktig plats för många djurarter. Sampson och Knopf (1994) beskriver hur flertalet fågelarter häckar i dessa landskap och växtätare som präriehundar och bisonoxar konkurrerar om utrymmet på prärien. Guttery et al. (2017) menar att både habitatets storlek och sammansättning spelar roll för förekomsten av fåglar. Exempelvis är förekomsten av gräshoppssparven (Ammodramus savannarum) beroende av att det finns obrukat

gräslandskap. Gräset på prärien är hjälper till exempel fåglarna att gömma sig för predatorer och är därmed en viktig uppväxtmiljö (Howard, Skagen & Kennedy, 2001). De stora

växtätarna, som till exempel bisonoxar, behöver större habitat för att behålla populationen och har därför försvunnit helt från många platser (Minnesota Department of Natural Resources, 2018).

7.1.1.3 Lövskog

Lövskogen i Ohio och Indiana domineras av lövfällande träd, och arter som amerikansk bok och sockerlönn är vanliga (USDA-FS, 2015). De Groot et al. (2012) värderar lövskogens försörjande tjänster till 671 int.$/ha/år där den största delen kommer från mat och sedan från vatten och råmaterial (Tabell 1). De reglerande tjänsterna uppgår till 491 int.$/ha/år och biologisk kontroll bidrar med nästan hälften av det värdet, men också klimatreglering har en relativt stor andel av det värdet. Habitattjänsterna värderas till 862 int.$/ha/år genom den genetiska diversiteten som skogen bidrar med. De kulturella tjänsterna består främst av de rekreationella tjänsterna som lövskogen ger.

21

7.1.1.3.1 Råmaterial

Det finns bland annat många träslag i denna sorts skog som anses ha hög kvalitet och gärna används av människan. Resterna från timmerindustrin används också som en källa till energi (Matthews, Payne, Rohweder & Murray, 2000).

7.1.1.3.2 Vattenförsörjning, vattenrening och erosion

Skogens jordmån filtrerar vattnet väldigt effektivt jämfört med andra biom (Power, 2010) vilket är tydligt då över 60 miljoner människor i USA är beroende av skogen för att få sitt dricksvatten (Matthews et al., 2000). Växtligheten hjälper också till att rena vattnet genom att ta upp näringsämnen vilket minskar andelen föroreningar som ligger fritt i vattnet (TEEB, 2010) och de djupa rötterna hjälper till att motverka jordens erosion vilket leder till att vattnet kan bibehålla sin goda kvalitet (Power, 2010).

7.1.1.3.3 Klimatreglering

Lövskogen bidrar till kolinlagringen genom att hålla cirka 10% av det terrestra kolet vilket är en medelmåttig lagringskapacitet (Bonan, 2008; Matthews et al., 2000). Genom att vatten avdunstar från skogen kyls också miljön ner i området (Bonan, 2008).

7.1.1.3.4 Habitattjänster

Det finns en hög diversitet bland arterna och många är speciellt anpassade till just lövskogen (Matthews et al., 2000).

7.1.1.3.5 Kulturella tjänster

Matthews et al. (2000) skriver att rekreationsvärdet i dessa skogar blir allt viktigare för människan.

7.2 Brasilien

I Brasilien är sojaodlingarna koncentrerade till de västra staterna, främst i staten Mato Grosso som år 2014 producerade 26 miljoner ton sojabönor på en yta av 8,6 miljoner hektar

(Lathuillière, Miranda, Bulle, Couto & Johnson, 2017). Närmare 40% av nybildad

odlingsmark för soja mellan 2007 och 2013 har skett på bekostnad av ursprunglig vegetation (Gibbs et al., 2015). De naturliga ekosystem som försvinner är i Amazonas (tropisk regnskog) och Cerrado (savann) (Lathuillière et al., 2017). Almeida et al. (2008) har baserat på

satellitbilder sammanställt markanvändningen i Brasilien (Figur 11) som visar att den totala odlingsytan år 2008 var 34 927,24 km2 och att 11 458,68 km2 nyligen avskogats.

Transitionen från skog till betesmark eller odling resulterar i en minskning av kolbindande vegetation, infiltrationsmängden av vatten ned i jorden och en förhöjd nivå av näringsämnen i jorden. Vidare resulterar transitionen från ursprunglig vegetation till odlingsmark i färre ekosystemtjänster (Le Clec’h et al., 2018). Förutom det kol som lagras i jorden och i

22 biomassan så menar Röding et al. (2018) att Amazonas regnskog, som upptar 7,8 miljoner km2, tar upp runt 0,56 gigaton kol per år.

Produktionen av soja ger upphov till utsläpp av växthusgaser i samband med produktionen i Brasilien. Raucci et al., (2015) visar att per kilo producerad soja släpps det ut olika

växthusgaser ekvivalenta med 0,186 kg koldioxid och att 36% av växthusgaserna släpps genom nedbrytning av grödornas kvarlevor efter skörd. Därefter kommer bränsleförbrukning (19%), användning av gödsel (16%), kalkning av åkermark (13%), besprutning 7%,

produktion och transport av fröer (8%), elektricitet använd på gården, främst för belysning (<1%). Raucci et al. (2015) framför att i dessa beräkningarna ingår framställning/brytning och transport av, gödsel, kalk, besprutningsmedel och förbrukning av bränsle och elektricitet. Det bör noteras att 85% av Brasiliens elektricitet kommer från förnybara källor och att utsläpp av växthusgaser från omvandling av landområden inte beräknats här.

Figur 11. Visualisering av markanvändning av landyta i Brasilien år 2008 baserad på satellitbilder (Almeida et al., 2008).

I augusti 2005 uppskattades en yta på 560 000 km2 ha avskogats i den brasilianska

23 Rocha, 2007). PRODES-projektet övervakar avskogning av Amazonas regnskog via

satellitövervakning med en precisionsnivå på närmare 95% och är ett samarbete mellan det brasilianska National Institute of Space Research (INPE), Brazilian Institute of Environment and Renewable Natural Resources (IBAMA) samt Ministry of the Environment (MMA) (Almeida, 2008; OBT/INPE, 2019).

Figur 12. Den totala avskogade ytan av amazonas regnskog per år angett i km2 (PRODES, 2019).

Avskogningstakten varierar kraftigt i Amazonas (Figur 12) mellan 1988 fram till 2018 har 436 621 km2 avskogats, staterna Pará, Mato Grosso och Rondônia står tillsammans för 80,9% av den avskogade ytan 34%, 33,1%, 13,8% respektive (PRODES, 2019). Den huvudsakliga drivkraften för avskogning av Amazonas regnskog är uppfödning av nötkreatur, expansion av sojaodlingar sker i regel på gammal betesmark. Detta orsakar en förflyttning av

betesmarkerna vidare in i Amazonas. För en hektar sojaodling beräknas det att 1,15 hektar betesmark öppnas upp i staterna Mato Grosso, Pará, Maranhao och i Tocantins (Verweij et al., 2009). Amazonas har en hög nivå av biodiversitet och erbjuder många ekosystemtjänster. Förändring från skog till betesmark eller odling resulterar bland annat i en gradvis

förminskning av kolbindande vegetation, infiltrationsmängden av vatten i jorden och en berikning av jordens kemiska kvalitet (Le Clec’h et al., 2018).

7.2.1 Ekosystemtjänstavtryck

Lathuillière et al. (2017) observerade hur stor skada konvertering till odlingsmark för sojabönor orsakade i Amazonas och Cerradon. De typer av skador som undersöktes var potential för biologisk mångfald, jordens erosionsresistens, potential för mekanisk vattenrening, potential för återhämtningshastighet av grundvatten, kolinlagring i jorden, kolinlagring i biomassan. De observerade att sett till potential för biologisk mångfald och jordens erosionsresistens så är skillnaderna små mellan Cerrado och Amazonas regnskog vid konvertering till odlingsmark. I avseende till alla andra typer av undersökta skador på naturen är transformationen från regnskog till odling större än den för Cerradon. De värderade

skadorna på ursprungliga landskapet uppskattas monetärt till 260 $/ton producerad soja för transformation av Amazonas och 156 $/ton för transformation av Cerrado.

24

7.2.1.1 Tropisk regnskog

De ekosystemtjänster som ges av tropisk skog, baserat utifrån värdering av 22

ekosystemtjänster, har ett gemensamt värde på 5 264 int.$/ha/år (De Groot et al., 2012).

7.2.1.1.1 Reglerande ekosystemtjänster

För tropisk regnskog värderas de reglerande ekosystemtjänsterna totalt till 2 529 int.$/ha/år. Varav klimatreglering och reglering av vattenflöden utgör de största posterna, 2 044 och 342 int.$/ha/år respektive (De Groot et al., 2012).

7.2.1.1.1.1 Klimatreglering och vattenflöde

Vegetationen i Amazonas absorberar energi i form av solljus. Regnskog reflekterar enbart 12,5% av solljuset, vilket är lite jämfört med betesmark som återspeglar runt 18% och en sojaodling som under ett år genomsnittligt reflekterar runt 20,5% (Costa et al., 2007).

Amazonas flodsystem är jordens största sötvattensystem, dess flöde utgör en avgörande roll i det globala klimatsystemet via hydrologisk feedback. Skogen cirkulerar runt hälften av det vatten som tillförs systemet och att detta upprätthålls genom tvåvägsinteraktion mellan klimatet och vegetationen. Mänsklig påverkan på vegetationen genom avskogning till förmån för barmark och mer hydrologiskt simpla system som gräsmark och sojaodling förändrar flödet av vatten (Marengo, Nobre, Sampaio, Salazar & Borma, 2011). Fearnside (2005) menar att andelen cirkulerat vatten i Amazonas regnskog är runt 20–30% istället för 50%. Han menar att av det vatten som tillförs området via regn så flödar närmare 50% ut genom Amazonas flodsystem, resterande cirkuleras eller lämnar systemet i form av vattenånga. Ångan driver ut över stilla havet, men en betydande mängd driver också ut över södra och centrala Brasilien via luftströmmar vilket är viktigt för att inte förlänga torrperioder i södra Brasilien. Delar av året är det också viktigt för elförsörjningen av landet via vattenkraft. Glipor i regnskogens trädkronor från skogsavverkning tillåter att sol och vind kommer åt marken och den lägre vegetationen, vilket resulterar i att skogen blir torrare och därmed i större risk för att drabbas av skogsbrand (Fearnside, 2005). Vid en för kraftig avskogning av Amazonas regnskog förväntas en minskad mängd evapotranspiration (summan av

avdunstning och evaporation från vegetation) vilket leder till minskad mängd nederbörd i angränsande regioner, vilket påverkar både landområdet och odlingar (Verweij et al., 2009).

7.2.1.1.1.2 Förhindring av jordens erosion

Fearnside (2005) menar att avskogning resulterar i jordens erosion, uttömning av

näringsämnen och jordkompakteringen vilket har negativa effekter på jordens fruktbarhet. För jordbrukets skull tillförs kontinuerligt näringsämnen och jorden kalkas för att upprätthålla bördigheten, men detta kräver ekonomiska förutsättningar och tillgång på resurser. Marengo et al. (2011) skriver att i dagsläget tros Amazonas regnskog fungera som kolsänka men med torrare jordar som följd av avskogning och klimatförändringar är risken att skogen istället börjar agera som en kolkälla. Marengo et al. (2011) menar vidare att detta skulle leda till kollaps av skogen och allt eftersom jordarna torkas ut så avges mer kol och att detta kan sätta

25 igång en process där skogen irreversibelt ersätts av savann. Regnskogens stabilitet påverkas av en rad olika typer av påfrestningar så som; avskogning, global uppvärmning, skogsbränder som i regel startas av människor, förhöjda koldioxidhalter i luften samt ökade frekvenser av torka och översvämning. Tröskelvärdena för övergången till savann har beräknats via olika simuleringsmodeller till en global uppvärmning på 3,5–4,0 C° eller om den avskogade ytan överstiger 40% av den ursprungliga ytan, men det bör noteras att dessa två samverkar. Exempelvis så menar Lovejoy och Nobre (2018) att negativa synergier mellan avskogning, förbränning av skog och klimatförändringar indikerar en överslagspunkt för Amazonas system i södra och centrala delar av regnskogen vid 20–25% avskogning.

7.2.1.1.2 Habitattjänster

Habitattjänster för tropisk regnskog värderas utav De Groot et al. (2012) totalt till 39 int.$/ha/år. Amazonas sägs ha den största diversiteten av växter i världen och uppskattas husera 30 000 olika kärlväxtarter (Skirycz, 2016). Mahogny är exempelvis en art som riskerar lokalt utdöende på grund av virkets värde och att artens population i Amazonas främst består av koncentrationer av likåldrade träd och att antalet plantor och unga träd är mycket lågt (Fearnside, 1999). Verweij et al. (2009) framför att den biologiska mångfalden påverkas starkast i områden med hög grad av avskogning. Arter begränsade i avseende till förflyttning och i behov av specifika habitat löper hög risk att dö ut vid förminskning av habitatet. Gällande trädarter riskerar 20–30% dö ut. Fragmentering av skogen kan utgöra en risk för den biologiska mångfalden. Även avverkade stråk mindre än 100 m påverkar många arter med begränsad förflyttningsförmåga.

7.2.1.1.3 Försörjande tjänster

Försörjande tjänster värderas totalt till 1 828 int.$/ha/år (Tabell 1). Hit tillhör tillgång på mat och vatten (227 int.$/ha/år), råmaterial (84 int.$/ha/år), genetiska resurser (13 int.$/ha/år) och medicinala resurser (1 504 int.$/ha/år) (De Groot et al., 2012).

7.2.1.1.3.1 Medicinala resurser

Många växter från Amazonas har undersökts men fortfarande är kunskapen angående den kemiska diversiteten relativt låg. Endast en bråkdel av växternas eventuella medicinala värde tros ha upptäckts (Skirycz et al., 2016).

7.2.1.1.3.2 Råmaterial

Regnskogen försörjer oss med råmaterial i form av virke och fibrer (Fearnside, 1999). För omfattande skogsbruk leder dock till en ökad risk för skogsbränder (Fearnside, 1999) och det är fler träd som skadas än som faktiskt skördas (Fearnside, 2005).

7.2.1.1.3.3 Kulturella ekosystemtjänster

De kulturella ekosystemtjänsterna tillskrivs av De Groot et al. (2012) ett totalt värde på 867 int.$/ha/år där rekreation utgör den enda posten. Periera (2005) framlyfter att inkomster från

26 turism halverades i den brasilianska staten Bahia i områden som avskogats jämfört med platser där skogarna bevarats. Inkomster ökade däremot med 52 $/turist i områden där skogen bevarats och attraktioner och aktiviteter relaterade till skogen fanns till hands. Hon menar också att skogarna bär en ekonomisk potential genom arbetstillfällen för guider, en potential som inte utnyttjas då staten Amazonas saknar organisation och utbildning av naturguider.

7.2.1.2 Tropisk savann/Cerrado

Cerradon utmärks av en savann där den årliga regnmängden varierar mellan 900 och 2000 millimeter. Vegetationen är stor i diversitet och består utav en mosaik av gräsmarker, savanner, och skogsmarker (Lathuillière et al., 2017; Viglizzo & Frank, 2006). Cerradon karakteriseras av att ha en tydlig regnperiod och en period med torka, närmare 90% av den årliga nederbörden faller mellan oktober och april (Spera, Galford, Coe, Macedo & Mustard, 2016). Trots att den tropiska savannen bidrar starkt till landets lantbruk och skogsbruk så är avkastningen på grödorna relativt låga då stora arealer av jord är av dålig kvalitet (Viglizzo & Frank, 2006). Närmare hälften av Brasiliens betes- och odlingsmark är lokaliserad till

Cerradon (Spera et al., 2016) och Gibbs et al. (2015) visar att närmare hälften av

Cerradomiljön har ombildats till odlingsmark de senaste decennierna. Cerradon har förlorat 88 miljoner hektar (46%) av sin ursprungliga vegetationsbetäckning, och 19,8% återstår oberörd. Av den kvarvarande marken är 88,4% lämplig för odling av soja, och 68,7% för sockerrör, båda dessa är grödor med hög efterfrågan och dessa odlingsmarker förväntas öka med 13,4 och 1,9 miljoner hektar respektive till år 2050. Mellan åren 2003 och 2013 skedde en fördubbling av arealen jordbruksmark på Cerradon, från 1,2 till 2,5 miljoner hektar, varav 74% bildades från tidigare orörd vegetation. Viglizzo och Frank (2006) framför att baserat på data från sex källor, publicerade mellan 1985 och 2000, bestod Cerradon av 50% skog, 43% gräs och betesmark och 7% odlingsmark. Utifrån De Groot et al., (2012, Appendix) och Viglizzo och Frank (2006) så klassificerar vi Cerradon som både skogsmark och gräsmark.

7.2.1.2.1 Försörjande tjänster

De Groot et al. (2012) beräknar att det totala värdet för skogslandskapets ekosystemtjänster är 253 int.$/ha/år för skogslandskap där råmaterial står för 179 int.$/ha/år och tillgång på mat 52 int.$/ha/år. Gräsmarkerens ekosystemtjänster värderas till 1 305 int.$/ha/år där 1192

int.$/ha/år kommer från tillgång på mat, 60 int.$/ha/år råmaterial, och 53 int.$/ha/år genetiska resurser.

7.2.1.2.1.1 Matförsörjning

Under 1880-talet användes enbart en liten andel av Cerradon för odling, och den större delen var fortfarande täckt med naturliga gräsmarker. Majoriteten av detta gräsmarker användes som betesmark för boskap (Viglizzo & Frank, 2006).

27

7.2.1.2.2 Reglerande ekosystemtjänster

Skogslandskap och gräsmarker erbjuder ekosystemtjänster till ett värde av 51 och 159 int.$/ha/år respektive enligt De Groot et al. (2012).

7.2.1.2.2.1 Klimatreglering och Vattenflöden

Storskalig avskogning av Cerradon har potential att minska mängden vatten som tillförs amazonas (Malhado, Pires & Costa, 2010). Luftmassor som driver mot väst över Cerradon bär med sig vatten via evapotranspiration från Cerradon till Amazonas flodområde. När vegetationen fragmenteras, tas bort eller ersätts med odlingsmark så förändras vattenflödet, mer vatten lämnar systemet genom avrinning och grundvatten än genom evapotranspiration. För varje miljon hektar av Cerradon som konverteras till odlingsmark, så minskar

evaporatranspirationen med 1,7 km3 _{vatten (Spera et al., 2016).}

7.2.1.2.3 Habitattjänster

Den sydamerikanska Cerradon huserar över 4 800 arter av växter och vertebrater som inte finns att finna på någon annan plats (Strassburg et al., 2017). Baserat på senaste data av Brasiliens rödlistade arter (2014) och två modelleringar av markanvändningsförändringar menar Strassburg et al., (2017) att enligt “buisness as usual”-modellen så kommer 31–34% av den kvarvarande Cerradon ha avverkats till år 2050. Detta beräknas resultera i utdöd av cirka 480 endemiska växtarter, vilket är mer än tre gånger så många dokumenterade fall av utdöda växter sedan år 1500. Detta har potential att påverka ekosystemets funktion och förseende med ekosystemtjänster lokalt och regionalt (Strassburg et al., 2017).

7.3 Sojaodlingen

Swinton et al. (2007) urskiljer sex olika ekosystemtjänster som sojaodlingen ger. Produktion av mat och bränsle är de två huvudsakliga, därefter framförs potential för estetiska tjänster, rekreation, kolinlagring och biologisk mångfald. Men bidragen av de sistnämnda

ekosystemtjänsterna är mycket små jämfört med de ursprungliga ekosystemen. Palm, Blanco-Canqui, DeClerck, Gatere och Grace (2014) visar att en omvandling till odlingsmark bland annat ger en minskad biologisk mångfald, minskat habitat för vilda djur och växter, läckage av näringsämnen, sedimentering av vattendrag, utsläpp av gifter i bekämpningsmedel och utsläpp av växthusgaser. Därför kan inte följande ekosystemtjänster, förutom mat och råmaterial, jämföras med omfattningen av ekosystemtjänster som hade getts av de ursprungliga ekosystemen.

7.3.1 Ekosystemtjänster

7.3.1.1 Mat och Råmaterial

Sojaodlingen bidrar med ekosystemtjänster i form av mat, biobränsle och foder, vilka är odlingens viktigaste och mest eftertraktade ekosystemtjänster (Power, 2010; Swinton et al.,

28 2007; Zhang et al., 2007). FAO (2019) rapporterade för år 2007 att en hektar sojaodling i USA gav en avkastning på 28 067 hg/ha och i Brasilien 28 133 hg/ha. För producenten är försäljningspriset i USA 371 USD/ton och i Brasilien 260,6 USD/ton år 2007.

7.3.1.2 Klimatreglering

Wood et al. (2000) skriver att jordbruket lagrar 18–24% av världens kol, och att merparten av kolet finns i det översta jordlagret som lätt nås av grödornas rötter. Eftersom sojabönan används till biobränsle bidrar odlingarna med att minska användningen av fossila bränslen och därmed släpps inte lika stor mängd växthusgaser ut (Power, 2010).

7.3.1.3 Näringsämnenas kretslopp

Sojabönan fixerar sitt eget kväve (Robertson et al., 2014). Det betyder att dem som driver jordbruket inte behöver tillföra något oorganiskt kväve till odlingen och därmed minskar man överskottet och utsläppen av kväve jämfört med andra odlingar (Power, 2010).

7.3.1.4 Kulturella tjänster

Odlingsmarkerna har ett estetiskt värde på grund av de öppna landskap som bildas och den lantliga vyn. Det finns även ett värde i det kulturella arv som den lantliga livsstilen för med sig (Swinton et al., 2007). Däremot förloras habitat för flera vilda djur och växter vilket påverkar det rekreationella och estetiska värdet negativt (Kulshreshta et al., 2015).

7.3.2 Möjliga Ekosystemtjänster

Robertson et al. (2014) menar att det finns potential för sojaodlingarna att bidra med fler och mer omfattande ekosystemtjänster. Möjligheter finns för ökad skadedjurskontroll,

vattenrening och klimatreglering. Även Power (2010) belyser möjligheterna som jordbruket har till att bidra med dessa ekosystemtjänster, men nämner även tjänster som pollinering, biologisk mångfald och vattenreglering som möjliga bidrag för odlingarna.

7.3.2.1 Klimatreglering

Power (2010) skriver att odlingsmarken kan bli bättre på att ta upp och lagra kol i jorden. En metod kan vara att låta jorden förbli orörd efter skörd så att kolet får ligga kvar i marken. Det är en möjlighet som minskar kolutsläppet men som dock aldrig kommer kunna lagra lika mycket kol som den ursprungliga jorden.

7.3.2.2 Vattenrening och reglering av vattenflöden

Att vatten rinner av från jordbruk medför problem då sediment, kväve och fosfor följer med vattnet och förorenar grundvatten, ytvatten och marina ekosystem. Det går att förhindra att fosfor och sediment rinner av odlingarna och förorenar vatten genom att till exempel anlägga en gräsremsa mellan odlingen och vattnet så att vattnet kan filtreras innan det rinner ut i

29 vattendragen. Kvävet är svårare att fånga upp. Att anlägga våtmarker hjälper dock till då stora mängder kan fångas upp i sedimentet eller genomgå denitrifikation med hjälp av mikroberna i våtmarksmiljön (Robertson et al., 2014). Skulle man även ha perenna växter får man en jordstruktur som lättare bildar fler och större makroporer (håligheter fyllda med luft eller vatten) och mer organisk materia som kan hålla sediment och därmed förhindra läckage (Asbjornsen et al., 2013).

7.3.2.3 Skadedjurskontroll, pollinering och genetisk diversitet

Genom att odla samma sorts gröda minskar man den biologiska mångfalden som framförallt påverkar arthropoderna, vertebraterna och möjligtvis mikroberna negativt. Det är

förändringar som kan få arter att dö ut och förändra näringskedjor som till exempel kan leda till att skadedjur får större fäste, viktiga pollinatörer blir färre och processer inom kolets och kvävets kretslopp påverkas (Asbjornsen et al., 2013, Robertson et al., 2014). Om

sojaodlingarna skulle roteras i högre grad med andra sorters grödor eller odlas tillsammans med flera andra grödor på samma gång hade det gynnat den biologiska mångfalden, ökat andelen pollinatörer och minskat skadedjurens utbredning (Power, 2010). Idag roteras sojabönan ofta med majs och bomull (Spera et al., 2016). Att låta fleråriga gräs såsom jungfruhirs (Panicum virgatum) och prärie få vara kvar i närheten av odlingarna ger även det en högre biologisk mångfald och ekosystemtjänster i form av skadedjursbekämpning och pollinering (Werling et al., 2014).

30

8 Framtiden

Sojabönan spås vara en av framtidens viktigaste grödor och en av de grödor som fortsatt ökar sin odlingsyta mest de kommande åren (Hartman et al., 2011). Markanvändningen som odling av sojabönor tros kräva år 2050 är 124 miljoner hektar, vilket är 30 miljoner fler hektar än år 2005/2007 (Tabell 2) (Alexandratos & Bruinsma, 2012). Ökningen av markanvändning kommer att ske i främst Brasilien och Argentina (Bruinsma, 2009) men även i området söder om Sahara i Afrika (Hartman et al., 2011). I USA kommer ytan odlingsmark av soja också att öka, om än inte lika mycket som i exempelvis Argentina som spås producera den mesta sojan i framtiden (USDA, 2019c).

Tabell 2: Framtidsprognos över produktion, area skördad och avkastning per gröda (Alexandratos & Bruinsma, 2012).

8.1 Efterfrågan på soja

8.1.1 Soja som mat

Efterfrågan på produkter från jordbruket förväntas öka med 1,1% per år fram till år 2050 som ett resultat av ett ökat intag kalorier per capita, ökad population och förändrade matvanor (Alexandratos & Bruinsma, 2012). Det genomsnittliga kaloriintaget har historiskt sett ökat sedan 1960-talet från 2 360 kcal/person till 2 800 kcal/person och Hartman et al. (2011) tror därför att kaloriintaget per person kommer att ligga på 3 050 kcal redan år 2030.

31 konsumera fler kalorier. Idag konsumerar 35% (1,9 miljarder) av jordens befolkning över 3000 kcal/dag men att det år 2050 kommer vara 4,7 miljarder människor (52% av jordens befolkning) som får i sig över 3 000 kcal/dag. För att möta framtidens efterfrågan på kalorier har Meyfroidt (2018) förutspått att det år 2050 kommer att behöva skördas en biomassa på 6,7–19,9 gigaton torrsubstans per år (Gt ts y-1). Det enda scenariot enligt Meyfroidt (2018) där vi når den lägre siffran 6,7 Gt ts y-1 _{är om hela världens befolkning skulle anamma en}

vegansk eller vegetarisk diet. Vid ett sådant scenario hade jordens skörd av biomassa behövt uppgå till 6,7–12,4 Gt ts y-1, beroende på avkastning och markanvändning. Om grödorna, istället för att ätas direkt av människan, går till att producera animaliska produkter utnyttjas endast 4% av de ursprungliga kaloriinnehållet i grödorna eftersom resterande kalorier går förlorade i processen. Av proteininnehållet från växterna är det 85% som går till spillo i och med omvandlingen till animalisk produkt (Aiking, 2011; Di Paola, Rulli & Santini, 2017). Studier visar dock vikten av att människan får i sig tillräckligt med protein och därför belyser man också att köttet har en viktig roll att fylla vad gäller människans proteinintag. Sojabönan är dock, som Hartman et al. (2011), Mottet et al. (2017) och Smetena et al. (2015) också belyst, ett substitut till köttet på grund av sojabönans höga proteininnehåll. Andra egenskaper som kan komma att öka efterfrågan på sojan är att den är kolesterolfri, vilket inte animaliskt kött är, som då minskar risken för kardiovaskulära sjukdomar och metaboliska störningar samt att sojabönan innehåller omega-3 (Hartman et al., 2011; Rizzo & Baroni, 2018).

8.1.2 Soja som djurfoder

Mat från animaliska källor bidrar idag globalt till 18% av de kalorier som människor äter och står för 25% av intaget av protein (Mottet et al., 2017). Många länder har dock övergått till eller rör sig mot en mer boskapsbaserad diet. Länder som Brasilien och Kina är redan där, medan till exempel Indien är på väg mot en mer västerländsk diet (Alexandratos & Bruinsma, 2012). De animaliska källorna bidrar till tillgången på livsmedel i delar av världen där det kan vara svårt att tillgå högkvalitativt protein och tillgång på flera mikronäringsämnen såsom A-vitamin, vitamin B-12, kalcium, riboflavin, järn och zink från en enbart växtbaserad kost (Mottet et al., 2017). Uppfödning av fjäderfän har sett en snabb tillväxt, på grund av anledningar som hälsofördelar och pris, och förväntas öka till 37 030 miljoner djur till år 2050 jämfört med dagens 19 160 miljoner (genomsnittligt mellan åren 2005–2007) (Tabell 3) (Alexandratos & Bruinsma, 2012). Den ökade produktionen av fjäderfän får troligtvis

efterfrågan på soja att öka, då till exempel Cromwell (2008) nämner att 69% av allt protein i djurfodret i USA kommer från sojabönan, varav 48% av det går till uppfödning av fjäderfän. Även uppfödning av andra djurgrupper som nötkreatur och buffel, får och getter samt gris ser ut att öka i framtiden (Tabell 3). Anledningen till att produktionen av dessa djurgrupper inte ökar i samma takt som fjäderfän kan vara religiösa tabun som nötkött i Indien eller fläskkött i muslimska länder. Men det beror också på att inkomsterna i världen inte kommer att öka tillräckligt mycket (Alexandratos & Bruinsma, 2012).