IPCC Tier 1 methodology overestimates the carbon footprint of smallholder cattle production systems in Kenya
Creators
- 1. International Livestock Research Institute
- 2. Maseno University
- 3. University of Melbourne
Description
Abstract Most Sub-Saharan countries still rely on the basic Intergovernmental Panel on Climate Change's (IPCC) Tier 1 methodology for reporting greenhouse gas (GHG) emissions from their livestock sector. This approach is, however, associated with high uncertainty and cannot detect changes in GHG emissions resulting from mitigation interventions. The present study aimed to quantify the effect of replacing the IPCC Tier 1 methodology with Tier 2 approaches in assessing total farmgate GHG emissions and products' emission intensities (EIs) in smallholder cattle production in Western Kenya. Additionally, the study assessed the effect of using locally measured methane yield (MY) instead of regional defaults in Tier 2 estimations. A partial life cycle assessment (LCA) was conducted using aggregated activity data from two contrasting study sites, one with moderately performing and another with low-performing cattle production systems. The total farmgate GHG emissions were allocated to the co-products, namely milk and live weight gain, using the novel energy expenditure allocation method, in comparison to the traditionally used protein mass allocation. Compared Tier 1 methodology, the use of Tier 2 approaches resulted in 18-44% lower total farmgate GHG emissions and milk EIs across the two study sites. When the IPCC regional MY default was substituted with locally measured MY, the total GHG emissions and milk EI increased by 19-25%. These findings suggest that the continued use of IPCC Tier 1 methodology or Tier 2 MY defaults by East African countries are resulting in considerable uncertainty in their livestock GHG inventory reporting. There is therefore a need for these developing nations to adopt higher-tier methodologies as well as measure and utilize locally relevant MY for more accurate inventory reporting and to be able to assess suitable GHG mitigation strategies for local cattle production systems. Additionally, the study found that the energy expenditure allocation method apportioned a lower proportion of GHG emissions to milk production compared to live weight gain, reflecting the greater nutrient use efficiency by cattle in producing milk than gaining weight. As developing countries are faced with the double challenge of increasing animal-sourced food to feed the growing population and a need to reduce GHG emissions associated with food production, it is sensible for these countries to report changes in product EIs rather than absolute emissions. It is, therefore, imperative to continually refine LCA methodology for more relevance in multifunctional smallholder systems for unbiased measurement of products' EIs from such systems.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
لا تزال معظم بلدان جنوب الصحراء الكبرى تعتمد على منهجية المستوى 1 الأساسية للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) للإبلاغ عن انبعاثات غازات الدفيئة (GHG) من قطاع الثروة الحيوانية. ومع ذلك، يرتبط هذا النهج بدرجة عالية من عدم اليقين ولا يمكنه اكتشاف التغيرات في انبعاثات غازات الدفيئة الناتجة عن تدخلات التخفيف. تهدف هذه الدراسة إلى تحديد تأثير استبدال منهجية المستوى 1 للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ بنهج المستوى 2 في تقييم إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة من المزارع وكثافة انبعاثات المنتجات (EIs) في إنتاج الماشية لأصحاب الحيازات الصغيرة في غرب كينيا. بالإضافة إلى ذلك، قيمت الدراسة تأثير استخدام محصول الميثان المقاس محليًا (MY) بدلاً من التخلف عن السداد الإقليمي في تقديرات المستوى 2. تم إجراء تقييم جزئي لدورة الحياة (LCA) باستخدام بيانات النشاط المجمعة من موقعين متباينين للدراسة، أحدهما ذو أداء معتدل والآخر ذو أنظمة إنتاج ماشية منخفضة الأداء. تم تخصيص إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة من بوابة المزرعة للمنتجات المشتركة، أي الحليب وزيادة الوزن الحي، باستخدام طريقة تخصيص نفقات الطاقة الجديدة، مقارنة بتخصيص كتلة البروتين المستخدم تقليديًا. مقارنة بمنهجية المستوى 1، أدى استخدام مناهج المستوى 2 إلى انخفاض إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة من بوابة المزرعة والحليب بنسبة 18-44 ٪ عبر موقعي الدراسة. عندما تم استبدال افتراضي الإقليمي للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ بـ MY المقاس محليًا، زاد إجمالي انبعاثات غازات الدفيئة والحليب EI بنسبة 19-25 ٪. تشير هذه النتائج إلى أن استمرار استخدام منهجية المستوى 1 للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ أو التخلف عن السداد من المستوى 2 من قبل بلدان شرق أفريقيا يؤدي إلى قدر كبير من عدم اليقين في الإبلاغ عن قوائم جرد غازات الدفيئة للماشية. لذلك هناك حاجة إلى أن تعتمد هذه الدول النامية منهجيات من مستوى أعلى بالإضافة إلى قياس واستخدام MY ذات الصلة محليًا لإعداد تقارير جرد أكثر دقة وأن تكون قادرة على تقييم استراتيجيات التخفيف من غازات الدفيئة المناسبة لنظم إنتاج الماشية المحلية. بالإضافة إلى ذلك، وجدت الدراسة أن طريقة تخصيص الإنفاق على الطاقة تقسم نسبة أقل من انبعاثات غازات الدفيئة إلى إنتاج الحليب مقارنة بزيادة الوزن الحية، مما يعكس زيادة كفاءة استخدام المغذيات من قبل الماشية في إنتاج الحليب مقارنة بزيادة الوزن. نظرًا لأن البلدان النامية تواجه تحديًا مزدوجًا يتمثل في زيادة الأغذية الحيوانية المصدر لإطعام السكان المتزايدين والحاجة إلى الحد من انبعاثات غازات الدفيئة المرتبطة بإنتاج الغذاء، فمن المعقول أن تبلغ هذه البلدان عن التغييرات في المؤشرات البيئية للمنتجات بدلاً من الانبعاثات المطلقة. لذلك، من الضروري التحسين المستمر لمنهجية تحليل دورة الحياة لزيادة أهميتها في أنظمة أصحاب الحيازات الصغيرة متعددة الوظائف من أجل القياس غير المتحيز لمؤشرات الضعف الاقتصادي للمنتجات من هذه الأنظمة.Translated Description (French)
Résumé La plupart des pays subsahariens s'appuient toujours sur la méthodologie de base de niveau 1 du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) pour déclarer les émissions de gaz à effet de serre (GES) de leur secteur de l'élevage. Cette approche est cependant associée à une grande incertitude et ne peut pas détecter les changements dans les émissions de GES résultant des interventions d'atténuation. La présente étude visait à quantifier l'effet du remplacement de la méthodologie de niveau 1 du GIEC par des approches de niveau 2 pour évaluer les émissions totales de GES à la ferme et les intensités d'émission (EI) des produits dans la production bovine des petits exploitants dans l'ouest du Kenya. De plus, l'étude a évalué l'effet de l'utilisation du rendement en méthane (MY) mesuré localement au lieu des valeurs par défaut régionales dans les estimations de niveau 2. Une évaluation partielle du cycle de vie (ACV) a été menée à l'aide de données d'activité agrégées provenant de deux sites d'étude contrastés, l'un avec des performances modérées et l'autre avec des systèmes de production bovine peu performants. Les émissions totales de GES à la ferme ont été attribuées aux coproduits, à savoir le lait et le gain de poids vif, en utilisant la nouvelle méthode d'allocation des dépenses énergétiques, par rapport à l'allocation de masse protéique traditionnellement utilisée. Par rapport à la méthodologie de niveau 1, l'utilisation d'approches de niveau 2 a permis de réduire de 18 à 44 % les émissions totales de GES et les EI du lait à la ferme dans les deux sites d'étude. Lorsque le MY par défaut régional du GIEC a été remplacé par MY mesuré localement, les émissions totales de GES et l'EI du lait ont augmenté de 19 à 25 %. Ces résultats suggèrent que l'utilisation continue de la méthodologie de niveau 1 du GIEC ou des défauts de MY de niveau 2 par les pays d'Afrique de l'Est entraîne une incertitude considérable dans la déclaration de leurs inventaires de GES du bétail. Il est donc nécessaire pour ces pays en développement d'adopter des méthodologies de niveau supérieur ainsi que de mesurer et d'utiliser la MY pertinente au niveau local pour des rapports d'inventaire plus précis et pour être en mesure d'évaluer des stratégies d'atténuation des GES appropriées pour les systèmes de production bovine locaux. De plus, l'étude a révélé que la méthode d'allocation des dépenses énergétiques attribuait une proportion plus faible d'émissions de GES à la production laitière par rapport au gain de poids vif, reflétant une plus grande efficacité d'utilisation des nutriments par les bovins dans la production de lait que la prise de poids. Alors que les pays en développement sont confrontés au double défi de l'augmentation des aliments d'origine animale pour nourrir la population croissante et de la nécessité de réduire les émissions de GES associées à la production alimentaire, il est raisonnable pour ces pays de signaler les changements dans les EI des produits plutôt que les émissions absolues. Il est donc impératif d'affiner continuellement la méthodologie de l'ACV pour une plus grande pertinence dans les systèmes multifonctionnels de petits exploitants pour une mesure impartiale des EI des produits à partir de ces systèmes.Translated Description (Spanish)
Resumen La mayoría de los países subsaharianos todavía dependen de la metodología básica de Nivel 1 del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) para informar sobre las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) de su sector ganadero. Sin embargo, este enfoque está asociado con una alta incertidumbre y no puede detectar cambios en las emisiones de GEI resultantes de las intervenciones de mitigación. El presente estudio tuvo como objetivo cuantificar el efecto de reemplazar la metodología de Nivel 1 del IPCC con enfoques de Nivel 2 para evaluar las emisiones totales de GEI de la granja y las intensidades de emisión (EI) de los productos en la producción de ganado en pequeña escala en el oeste de Kenia. Además, el estudio evaluó el efecto de usar el rendimiento de metano (MY) medido localmente en lugar de los valores predeterminados regionales en las estimaciones de Nivel 2. Se realizó una evaluación parcial del ciclo de vida (ACV) utilizando datos de actividad agregados de dos sitios de estudio contrastantes, uno con sistemas de producción de ganado de rendimiento moderado y otro con sistemas de producción de ganado de bajo rendimiento. Las emisiones totales de GEI de la granja se asignaron a los coproductos, a saber, la leche y el aumento de peso vivo, utilizando el novedoso método de asignación del gasto energético, en comparación con la asignación de masa proteica utilizada tradicionalmente. En comparación con la metodología de Nivel 1, el uso de enfoques de Nivel 2 dio como resultado un 18-44% menos de emisiones totales de GEI de la granja y de IE de la leche en los dos sitios de estudio. Cuando el MY regional del IPCC se sustituyó por el MY medido localmente, las emisiones totales de GEI y la EI de la leche aumentaron en un 19-25%. Estos hallazgos sugieren que el uso continuo de la metodología de Nivel 1 del IPCC o los incumplimientos de MI Nivel 2 por parte de los países de África Oriental están dando lugar a una considerable incertidumbre en sus informes de inventario de GEI ganaderos. Por lo tanto, es necesario que estas naciones en desarrollo adopten metodologías de nivel superior, así como que midan y utilicen el MY relevante a nivel local para obtener informes de inventario más precisos y para poder evaluar estrategias adecuadas de mitigación de GEI para los sistemas locales de producción ganadera. Además, el estudio encontró que el método de asignación de gasto de energía asignó una menor proporción de emisiones de GEI a la producción de leche en comparación con el aumento de peso vivo, lo que refleja la mayor eficiencia en el uso de nutrientes por parte del ganado en la producción de leche que en el aumento de peso. Dado que los países en desarrollo se enfrentan al doble desafío de aumentar los alimentos de origen animal para alimentar a la creciente población y la necesidad de reducir las emisiones de GEI asociadas con la producción de alimentos, es sensato que estos países informen sobre los cambios en los IE de los productos en lugar de las emisiones absolutas. Por lo tanto, es imperativo perfeccionar continuamente la metodología del ACV para lograr una mayor relevancia en los sistemas multifuncionales de pequeños agricultores para la medición imparcial de las EI de los productos de dichos sistemas.Files
latest.pdf.pdf
Files
(698.5 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:ccfc86f4a6dcbcf0e32f37258d5898be
|
698.5 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تبالغ منهجية المستوى 1 للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ في تقدير البصمة الكربونية لأنظمة إنتاج الماشية لأصحاب الحيازات الصغيرة في كينيا
- Translated title (French)
- La méthodologie de niveau 1 du GIEC surestime l'empreinte carbone des systèmes de production bovine des petits exploitants au Kenya
- Translated title (Spanish)
- La metodología de Nivel 1 del IPCC sobreestima la huella de carbono de los sistemas de producción de ganado en pequeña escala en Kenia
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4383750668
- DOI
- 10.21203/rs.3.rs-3148140/v1
References
- https://openalex.org/W140226620
- https://openalex.org/W1525095461
- https://openalex.org/W1554671550
- https://openalex.org/W1588027727
- https://openalex.org/W1968092661
- https://openalex.org/W1974815055
- https://openalex.org/W1997744353
- https://openalex.org/W2021751015
- https://openalex.org/W2032807093
- https://openalex.org/W2111206403
- https://openalex.org/W2133219505
- https://openalex.org/W2145856251
- https://openalex.org/W2155758678
- https://openalex.org/W2170185365
- https://openalex.org/W2254022900
- https://openalex.org/W2335346437
- https://openalex.org/W2417616750
- https://openalex.org/W2441705456
- https://openalex.org/W2462113257
- https://openalex.org/W2759257492
- https://openalex.org/W2783330668
- https://openalex.org/W2793515765
- https://openalex.org/W2806569362
- https://openalex.org/W2886936737
- https://openalex.org/W2893738650
- https://openalex.org/W2946860215
- https://openalex.org/W2981454716
- https://openalex.org/W2987286130
- https://openalex.org/W2993277860
- https://openalex.org/W3013787866
- https://openalex.org/W3018880919
- https://openalex.org/W3096319782
- https://openalex.org/W3143368143
- https://openalex.org/W3145599238
- https://openalex.org/W3169262838
- https://openalex.org/W3198016951
- https://openalex.org/W4200132738
- https://openalex.org/W4206720555
- https://openalex.org/W4229449823
- https://openalex.org/W4292266496
- https://openalex.org/W4293537863
- https://openalex.org/W4312612927
- https://openalex.org/W606800790