Voedselcrisis: Globale problematiek

17-10-13

1

1

Voedselcrisis onnodig Een rol voor de Friese landbouw

Prof. dr ir Rudy Rabbinge

Emeritus Universiteitshoogleraar Duurzame Ontwikkeling & Voedsel zekerheid

Tresoar, 15 oktober 2013

2

Inhoud

! Voedselvoorziening in historisch perspectief

! Megatrends

! Mondiale uitdagingen

! Mogelijkheden en perspectieven

! Friese bedrijfstakken

! Conclusies

3

Voedselvoorziening in historisch perspectief

! Malthus: ‘An essay on the principle of population’, 1798

! RIVM: ‘Zorgen voor morgen’, 1987

! Brundland: ‘Our common future’, 1988

! WRR: ‘Duurzame risico’s, een blijvend gegeven’, 1994

1500

1000

500 0

-2,5

00

-5,0

00

-7,5

00

-10,

000

2000

500

400

300

200 24

5 3

< 1

6000

year

po

pula

tion

(x m

ln)

fishing hunting pastoralism rearing gathering farming plough irrigation manuring

Global population & sources of agricultural production (-10000 BC / 2010 CE)

Ancient fish trap (9000 BC) Discovery 2012,

Swedish coastal line Source: BK Gross

fishing hunting pastoralism rearing gathering farming plough irrigation manuring

aquatic (prim. & sec. prod.) terrestrial (sec. prod.)

terrestrial (prim. prod.)

1700

1750

1800

1850

1900

1950

2000

2050

1,00

0

2,00

0

3,00

0

4,00

0 5,

000

6,00

0 7,

000

Global population & sources of agricultural production (1700 / 2050)

arable land

9,00

0

adapted from Land Commodities Asset Management AG (2009) with data from FAOstat, NEAA & UNPD

HYV, irrigation, fertilizers, pestcontrol

greenhouse (hydroponics)

marine catch animal husbandry (poultry) aqua culture (fish ponds) indoor horticulture (LED) aqua culture (algae)

marine farming

aquatic (prim. & sec. prod.) terrestrial (sec. prod.)

terrestrial (prim. prod.)

green revolution

blue revolution

1700

1750

1800

1850

1900

1950

2000

2050

1,00

0

2,00

0

3,00

0

4,00

0 5,

000

6,00

0 7,

000

9,00

0

population

Global urbanisation towards 2050

metropolitan farming

17-10-13

2

7

Megatrends in landbouw

8

Megatrend (1): Productiviteitsverhoging

grondproductiviteit x 5 - 6

arbeidsproductiviteit x 200 - 300

energie, andere inputs x 2 - 4

0,8 1,8

9

600

350

12 0

200

400

600

800

0,0

2,5

5,0

7,5

10,0

1250 1500 1750 2000

arbe

idsu

ren

per

ha

ton

graa

n pe

r ha

jaar

9

Megatrends (2): Van ambachtelijk naar industrieel

! Van adaptief (aanpassen aan omgeving) naar maximale controle (kunstmest, pesticiden, irrigatie)

! Introductie van niet-grondgebonden landbouw

kasteelt substraatteelt

! Hoge toegevoegde waarde !!

10

Megatrends (3): Integratie van de keten

! Van grond tot mond

! Keten-omkering: consument (of retail) dicteert

! Kwaliteit, food safety, gemaksvoedsel, etc.

! Efficientie in logistiek (on time delivery), kostprijs

! Toegevoegde waarde op diverse schakels van de keten " cumulatief

Megatrends (4): Verbreding van doeleinden

11

www.eceat.nl

! Milieuvriendelijk ! Diervriendelijk

! Landschap

12

Megatrends (5): Koppeling aan gezondheid

! Groente, fruit en vis zijn goed voor de gezondheid

! Gezondheidsbevorderende componenten nastreven door keuzes in uitgangsmateriaal, teeltmethodes en verwerking: meervoudig onverzadigde vetzuren

! Good Agricultural Practices: landbouwproducten vrij van residuen (nitraat, pesticiden)

! Food safety: tracking and tracing (BSE, dioxine)

17-10-13

3

Megatrends (6): Biobased economy

! Materialen kunnen doeltreffender en doelmatiger worden vervaardigd

! De plant als fabriek

! Verschillende producten en technieken in ontwikkeling en gebruik

! biocascadering, bioraffinage

13 14

Mondiale uitdagingen

15

Uitdaging (1): Voedselzekerheid

Meer voedsel

Meer vlees consumptie

Uitbannen honger Groeiende bevolking

16

15

10

5

0 1700 1900 1800 2000 2100

Bevolking (miljard)

Graan equivalenten per jaar (miljard ton)

2050

15

10

5

0 dieet-typen

(medium bevolking 2050)

x Dieet Vraag = Bevolking

17

Verhoging primaire productie

0

100

200

300

400

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Inde

x va

lue

year Source: FAOstat

production

population

per capita production

Global grain production (1950-2010)

18

Verhoging primaire productie

0

100

200

300

400

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Inde

x va

lue

year

production

ton/ha

area

Source: FAOstat

Global grain production (1950-2010)

17-10-13

4

Voedsel per capita (1950 – 2010)

50

75

100

125

150

1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020

Inde

x va

lue

year

Asia

S. America

SS Africa

Source: FAOstat

19

Naar een duurzame voedselzekerheid

20

meer met minder beter

21

Verhoging primaire productie / trendbreuk

0

2

4

6

8

10

1900 1925 1950 1975 2000

Gro

ene

revo

lutie

ton graan ha-1

15 kg ha-1 y-1

150 kg ha-1 y-1

Graan opbrengst (NL)

Groene revoluties ook elders

0

1

2

3

4

5

6

1875 1900 1925 1950 1975 2000 2025

yiel

d (t

on/h

a)

22

Wheat

UK

USA

Maize

SE

Asi

a

SE

Asi

a

Afr

ica

Rice

Indo

nesi

a

Afr

ican

sta

rt

disc

ontinu

itie

s ?

23

Uitdaging (2): Klimaatverandering

Bestrijding

Aanpassing

Verzouting

Verwoestijning Overstroming

24

Uitdaging (3): Voedsel & gezondheid

Gezonde voeding producten

Anti-oxidanten

Obesitas Allergie

17-10-13

5

25

Voeding & gezondheid: voedselkeuze

26

Voeding & gezondheid: voedselkeuze

Bron: Groene economie (2011)

100 %

Time

Hea

lth

/ “Q

ualit

y of

life

”

Lifestyles

gezonder voedsel = gezonder oud

27 28

Uitdaging (4): Planeet

Monitoren van conservatie

GHG

Natuur Biodiversiteit

Onduurzaamheid en natuurlijke hulpbronnen

deforestation 29%

over-exploitation

7%

mis-management

28%

bio-industry 1%

over-grazing 35%

human-induced causes of soil degradation

Oldeman LR et al. (ISRIC 1991)

Verhogen agrarische productie

productiviteitsverhoging areaaluitbreiding

17-10-13

6

Think blue !

36,1

1,6

3,4

2,9

7

akkerbouw

grasland

restant landbouw areaal (tbv bio-diversity)

overig landareaal

water

Wereld areaal (Gha)

31

(~ 71%)

32

Uitdaging (5): Biobased economy

Aangepaste gewassen Nieuwe

agrosystemen

Bio-raffinaderij

Bio-brandstoffen Bio-materialen

33

…Mogelijkheden & Perspectieven…

H2O

, CO

2

H2O

, CO

2

H2O

, CO

2

Minimaliseer lekstromen, upcycle reststoffen

34

CaHbOcNmPnKo

CxHyOzNuPvKw CO2

H2O

NPK

zonneenergie

fodder

fuel fibers

fermentation products

food crops fresh vegetables

flowers fruits

flavours

functional molecules

fragrances farma

CdHeOfNqPrKs

primaire productie

secundaire productie

tertiaire productie

Productie-ecologische principes & praktijk

Defining factors • CO2 • radiation • temperature • crop genetics

potential production

Limiting factors • water • nutrients (N,P,K)

attainable production

Reducing factors • weeds • pests • diseases • pollutants

actual production

Post-harvest losses • microbial • insects • rodents • waste

available production

post- harvest-

technology • storage

• packing

yiel

d ga

p

yield increasing measures

yiel

d le

vel yield

protecting measures

P R O D U C T I O N S I T U A T I O N

bio techno logy

35

Productie-ecologische principes & praktijk

Defining factors • temperature • genetics

potential production

Limiting factors • energy • proteins • minerals • water

attainable production

Reducing factors • stress • pests • diseases • pollutants

actual production

available production

Post-harvest losses • microbial • waste

post- harvest-

technology • storage

• packing

yiel

d ga

p

yield increasing measures

yiel

d le

vel yield

protecting measures

P R O D U C T I O N S I T U A T I O N

bio techno logy

36

17-10-13

7

Twee strategieën

actuele opbrengst

verhoog potentiële opbrengst

verklein opbrengst

kloof

potentiële opbrengst

potentiële opbrengst

actuele opbrengst

opbr

engs

t kl

oof

kloo

f

37

Voedselketen in groter verband

38

Naar: www.GECAFS.org

39

Beïnvloeding keten NL

Leveranciers

Consumenten Huishoudens

Supermarkten

Supermarket formules

Inkoopkantoren

Levensmiddelenfabrikanten

Boeren en tuinders

1.500

16.700.000 7.000.000

4.400

25

5

6.500

65.000 data: www.pbl.nl/nederlandverbeeld, 2012

Voedselketen in Nederland

macht

40

Beïnvloeding keten EU

Manufacturers

Consumers Customers

Outlets

Supermarket formats

Buying desk

Semi-Manufacturers Suppliers Farmers

8,600

160,000,000 89,000,000

170,000

600

110

80,000 160,000

3,200,000 Bron: J. Grievink, Cap Gemini/OECD (2003)

The supply chain funnel in Europe

power

Verandering in Europese voedselsystemen

! integratie verschillende culturen: gevarieerde diëten

! consumentendruk: o.a. voedsel veiligheid, dierenwelzijn

! voedselindustrie en technologie: gemak

! afname agrarische sector

! toename regelgeving EU

! milieu-veranderingen

! grotere collectieve verantwoordelijkheid

41

Keten denken

MOND landbouw retail voedsel industrie GROND

sluit de keten

•  verhoog resource use efficiency •  verminder vervuiling door armoede •  voorkom verspilling door rijkdom

42

17-10-13

8

Ketendenken

43

nutrienten

reststroom

verwerken BIOMASSA traditioneel (akkerbouw)

PRODUCT 1 (aardappelzetmeel)

cascaderen CHEMISCHE INDUSTRIE

PRODUCT 2 (lysine eiwit)

reststroom

verwerken BIOMASSA

nieuw (GMO, algen)

PRODUCT 1 (biopolymeer)

cascaderen CHEMISCHE INDUSTRIE

PRODUCT 2 (fermentatie)

verticale keten (laterale verbanden)

sluit de keten

horizontale keten (back end)

design keten (front end)

Biobased economy: productie oppervlak/pers.

2 m2

10 rozen/week

6 m2

regelmatig portie ‘nederwiet’

100 m2

vegetarisch dieet

1000 m2

vlees dieet

vele hectares

44

Van Food tot Fashion (RR’s 12 F’s)

volu

me

toeg

evo

eg

de w

aard

e

health

nutrition

chemicals & materials energy

45

fuel fibers


fodder food crops

fresh vegetables

flowers fruits

flavours


fragrances farma

Cascaderen: maximale grondstof benutting

health

nutrition

chemicals & materials energy

46

fuel fibers


fodder food crops

fresh vegetables

flowers fruits

flavours


fragrances farma

casc

ader

en

fuel

fodder

fresh vegetables fruits

flavours fragrances

fuel


food


farma

fill…

Toegevoegde waarde voedselsystemen

ad

ded

valu

e

consument

tertiaire productie verwerking tot

voedsel, biofeed stock

primaire & secundaire productie systemen

plantaardige & dierlijke suikers, eiwitten, vetten

voeding & gezondheid

47

De 21ste eeuw van dromen & verhalen

48

Meta: dromen, verhalen & ‘virtual reality

Cultuur

Sociale cohesie

Voedsel & veiligheid

omgekeerde piramide van Maslow piramide van Maslow

17-10-13

9

Biobased economy: Biodiesel ?

Ter vervanging 5,75% brandstof door biodiesel:

1,4 millioen ha koolzaad

49

Bio-chemische (bulk)precursors

50

CxHzN

CxHzO

CxHy

Chemische bouwstenen Vele producten

Bio-chemische route

Vele ruwe uitgangsmaterialen # Hernieuwbaar #

Petro-chemische route

# Één ruw uitgangsmateriaal # Eindig

fijn chemie

Bio

mass

a

jong fossiel

+ Secundaire metabolieten

CxHzOy(OCHz)v

CxHzOyN Sv

CxHzOy

CxHzN

CxHyOz

lignine

eiwit

amine

olie / vet

koolhydraten olie

oud fossiel

gas

CxHy

Chemie aandeel ‘biomassa’ consumptie

51

5% chemie

oud fossiel jong fossiel

20-25 % bulk & fijnchemie

95% energie 75-80 % tbv food & non-food

(bv constructiehout)

$ CO2 %

eind

ig

voorraad her-

nieu

w-

baar

+ chemie ++

+ transport brandstof +

/-

ongu

nstige

en

ergi

e ba

lans

fuel

power

ENER

GY

biomass

Complexiteit & toegevoegde waarde

52

com

plex

ity

added value

gas

coal

oil

bulk chemicals

fine chemicals

BIOBA

SED

MAT

ERIA

LS fine

chemicals

bulk chemicals

food fodder fiber

high end…

low end

solar

wind

hydro

Energie: organische zonne-energie collector

53

!  Bio-mimicry fotosynthese dmv nanotechnologie !  Duurzame, flexibele, goedkope productie

AntennaAcceptor

Energyincrease

1. Light absorption

2. Electron-transfer

3. Photo-voltage

Europe 2050: 650 mln people = 2 TW Power

Efficiency of solar conversion

Surface per capita

Total area needed

100 % 30 m2 0,5 x Netherlands

10 % 300 m2 0,5 x Sweden

1 % 3000 m2 3 x France

0.4 % 7500 m2 ! EU

Plants

Algae

Artificial Leaf

Bio fuel

adapted from H. De Groot (2011)

54

17-10-13

10

55

Biobased economy: Elektriciteit opwekkende kas

Alternatieve eiwitten

57

Economisch Perspectief Nederlandse agri-sector

De gouden driehoek voor succes

58

publiek-privaat partnerschap

Research station

Extension

University

Beleid

Industrie Maatschappij

Onderzoek

nieuwe oplossingen innovaties

Verpakte waarde

59

kunstmatig zaad rund embryo

energie

water gezondheid

lucht

kennis

Bedrijfstakkenanalyse van de Nederlandse economie

Op basis van 2 criteria (Diamond Model Porter):

1.  Economische potentie van bedrijfstak: "  mate van investeren, "  marktaandeel, "  financiële positie

2.  Innovatiekracht, vernieuwingskracht bedrijfstak: "  mate van koppeling bedrijfstak en kennisinstellingen

60

17-10-13

11

Bedrijfstakkenanalyse van de Nederlandse economie

8 agrofood bedrijfstakken scoren bij de 10 economisch beste van de 200 geanalyseerden

Twee oorzaken:

1. Innovatie- en concurrentiekracht als gevolg van

particuliere initiatieven

2. Facilitatie door overheid via voorlichting, onderzoek & onderwijs

61

Bedrijfstakkenanalyse van de Nederlandse economie: +3 aanvullende criteria

1.  Denken in ketens en in laterale verbanden (naast verticale dus ook horizontale structuren) met als doel producten en productiewijze te verbeteren

2.  Ecologische vernieuwing: begrip van ecologie en biologie gebruiken voor betere benutting van grondstoffen en IPM " verliezen/vervuiling dalen

3.  Investering in sociale orientatie zowel mbt eigen personeel, maar ook dierenwelzijn en civil concerns omdat deze het maatschappelijk contract bepalen

62

Bedrijfstakkenanalyse van de Nederlandse economie (op basis alle 5 criteria)

! 200 NL bedrijfstakken: 9 van top10 uit agrofoodsector

! 15 van de 20 NL agrofood bedrijfstakken behoren zelfs bij de 30 % beste ter wereld

! 11 NL agrofood bedrijfstakken horen zelfs bij de top 5 % van de wereld

63

Toppers

! Toppers zijn m.n. de sectoren die kennisintensief zijn en goede handelsnetwerken hebben. Zoals bedrijven die uitgangsmateriaal produceren.

! Alle genoemde toppers, subtoppers en ook middenmoters scoren positief qua vernieuwingsperspectief

! Matig/slecht presterende bedrijfstakken kunnen goed worden

64

Verschillende aggregatieniveaus

Mm

km

mm

century

day

h

65

m

year

gewas bedrijf regio continentaal mondiaal sociaal-economische factoren

bio-fysische factoren

Gewassysteem

! 5 jarige rotatie (bv. tarwe,aardappelen, suikerbieten, uien en luzerne " Hogere efficiëntie " Bodemvruchtbaarheid " Veel minder ziekten en plagen

17-10-13

12

Bedrijfsniveau

! Ruime rotatie

! Ontkoppeling / Herkoppeling " Herkoppeling plantaardig / dierlijk " Ontkoppeling puur bedrijfsmatig

Regionaal

! Optimaal landgebruik

! Optimaal gebruik water en nutrienten

! Geografische positioneringssystemen (GPS)

69

Continentaal (Europa) / grondgebruik

0

20

40

60

80

100

120

140

free market & trade

regional development

nature & landscape

enviroment protection

reference (1992)

Acr

eage

(mln

ha)

70

Continentaal (Europa) / N-input

0

2

4

6

8

10

12

free market & trade


nature & landscape


reference (1992)

N (m

ln to

n)

71

Continentaal (Europa) / pesticiden

0

100

200

300

400

500

free market & trade


nature & landscape


reference (1992)

Act

ive

agen

t (m

ln k

g)

72

De Noordwest Europese Deltametropool

Kaart afgeleid van Van den Broeck et al. 1996

17-10-13

13

73

Overlappende Agglomerationsräume in Noordwest Europa

74

Metropolitane landbouw

Design: Hamzah & Yeang (Singapore) Source: Green Living Technologies

75

Bedrijfstakken & mogelijkheden in Friesland

! Pootaardappelen

! Zuivel

! Uitgangsmateriaal

! Bloemen

76

…Conclusies…

77

Een aantal conclusies (1)

! Landbouw perspectiefvol mits ecologisch vernieuwend

! Beïnvloed de trends

! Benut de ketens

! Kracht door kiezen, Kiezen voor kracht

! Doorgaan met verhoging kennisintensiteit

78

Een aantal conclusies (2)

Hoogproductieve landbouw op basis van ‘best ecological means’: ! economisch efficiënt

! voor milieu minst belastend

! creëert veel ruimte voor biodiversiteit

! schept mogelijkheden voor de biobased economy

! beste garantie voor voedselzekerheid

17-10-13

14

79

tank jo wol foar jo oandacht

Voedselcrisis: Globale problematiek

Technology

Transcript of Voedselcrisis: Globale problematiek