Interregional Grain Flows and Carbon Responsibility in China: Two-Stage Network DEA and Allocation Optimization for Low-Carbon Agricultural Governance

Immaginate un sistema vasto e interconnesso dove il cibo viene coltivato in un luogo, spedito per centinaia di miglia e consumato in un altro. In questo sistema, il costo ambientale della produzione di quel cibo — come le emissioni di carbonio derivanti da trattori e fertilizzanti — resta nell'azienda agricola, ma il beneficio del cibo finisce in una città distante. Per decenni, scienziati e decisori politici hanno lottato per misurare chi sia realmente responsabile dell'impatto ambientale della nostra catena di approvvigionamento alimentare. I metodi tradizionali spesso osservano una singola regione in isolamento, come una stanza chiusa, contando solo l'inquinamento generato entro i suoi confini. Questo approccio crea un punto cieco: fa apparire le città che importano cibo pulite ed efficienti, mentre punisce le regioni rurali che coltivano il cibo per il resto del paese. Mentre il cambiamento climatico ci costringe a ripensare il modo in cui gestiamo le risorse, comprendere il flusso nascosto dei pesi ambientali tra le regioni è diventato critico. Se non possiamo vedere l'immagine completa di dove provengono le emissioni e dove vanno, non possiamo progettare strategie giuste o efficaci per ridurle.

Un team di ricercatori della Hefei University of Technology e di una società di investimento di Anhui ha affrontato questo problema sviluppando un nuovo modo per mappare il viaggio dei cereali attraverso la Cina. Si sono concentrati sulla massiccia rete di produzione e consumo di cereali del paese, dove alcune province coltivano molto più di quanto abbiano bisogno e spediscono l'eccedenza ad altre. I ricercatori hanno costruito un quadro computazionale che tratta il movimento dei cereali non solo come una transazione commerciale, ma come un trasferimento di responsabilità ambientale. Invece di vedere ogni provincia come un'isola separata, il loro modello collega i punti tra la fase agricola, dove vengono utilizzati input come acqua, fertilizzanti e macchinari per coltivare le colture, e la fase di circolazione, dove quel cereale viene trasportato e trasformato in cibo per i consumatori. Tracciando il cereale mentre si muove dalle regioni di eccedenza alle regioni di deficit, il team è stato in grado di calcolare quanto il carico di carbonio venga spostato dal consumatore al produttore.

Lo studio ha analizzato i dati di trenta province cinesi per un periodo di cinque anni, dal 2017 al 2021. I ricercatori hanno riscontrato una divisione chiara e spesso ingiusta nel sistema. Le province che esportano cereali, come quelle del nord-est e delle pianure centrali, operano generalmente con un'alta efficienza di produzione. Utilizzano aziende agricole altamente meccanizzate per produrre enormi quantità di cibo. Tuttavia, poiché coltivano cibo per l'intera nazione, esse sopportano anche il peso maggiore delle emissioni di carbonio associate alla coltivazione. Al contrario, le province che importano cereali, spesso situate lungo la ricca costa orientale, appaiono dotate di emissioni locali molto basse perché non coltivano molto cibo proprio. I loro registri locali mostrano un profilo ambientale pulito, ma si tratta di un'illusione creata dal fatto che hanno esternalizzato il lavoro sporco della produzione ad altre regioni. I ricercatori hanno dimostrato che se queste province importatrici fossero costrette a coltivare tutto il proprio cibo senza l'aiuto dei vicini, le loro emissioni di carbonio locali salirebbero vertiginosamente, rivelando il vero costo del loro consumo.

Per testare quanto questo commercio interregionale cambi effettivamente il panorama ambientale, i ricercatori hanno creato uno scenario "cosa succederebbe se" in cui i cereali non potessero muoversi tra le province. In questa simulazione di sistema chiuso, hanno calcolato cosa accadrebbe se ogni provincia dovesse fare affidamento esclusivamente sulle proprie terre. I risultati sono stati netti. Senza la possibilità di spedire cereali dalle aree di eccedenza a quelle di deficit, le emissioni di carbonio derivanti dall'agricoltura nelle regioni importatrici aumenterebbero drasticamente. Ad esempio, lo studio ha notato che una grande provincia importatrice come Pechino vedrebbe le sue emissioni di carbonio agricole aumentare di circa ventisei volte rispetto ai livelli attuali se dovesse produrre tutto il proprio cereale. Viceversa, le regioni esportatrici vedrebbero le proprie emissioni diminuire significamente, poiché non dovrebbero più coltivare cibo per città distanti. Questo confronto ha dimostrato che l'attuale sistema di spostamento dei cereali aiuta effettivamente a ridurre l'ammontare totale di carbonio emesso dall'agricoltura in tutto il paese, ma lo fa concentrando il peso sulle regioni produttrici.

I ricercatori hanno poi posto una domanda più pratica: se dobbiamo mantenere esattamente uguale la quantità totale di cereali prodotti per la nazione, possiamo riorganizzare chi coltiva cosa per ridurre ulteriormente le emissioni? Hanno utilizzato il loro modello per simulare lo spostamento delle responsabilità di produzione tra le province che già esportano. L'obiettivo era spostare maggiormente la produzione verso le regioni più efficienti e meno verso quelle meno efficienti, senza cambiare l'offerta totale di cibo. La simulazione ha mostrato che questo tipo di riallocazione strategica potrebbe ridurre le emissioni di carbonio legate alla coltivazione a livello nazionale di quasi il 5%. Nello specifico, le emissioni totali derivanti dall'agricoltura potrebbero scendere da 55,65 milioni di tonnellate a 52,91 milioni di tonnellate. Questa riduzione sarebbe ottenuta indirizzando più produzione verso le province con terreni agricoli vasti e contigui e macchinari avanzati, che possono coltivare cereali con meno carbonio per tonnellata, chiedendo invece alle province con terreni frammentati o costi più elevati di produrre leggermente meno.

Lo studio ha anche esaminato cosa guidi queste differenze di efficienza. Hanno scoperto che le regioni con una maggiore proporzione di colture cerealicole e una maggiore urbanizzazione tendono a essere più efficienti, probabilmente grazie a un migliore accesso alla tecnologia e ai mercati. Tuttavia, hanno anche scoperto che le rigide protezioni ambientali, come le grandi riserve naturali, a volte rendono più difficile raggiungere punte di alta efficienza. Questo perché gli agricoltori in queste aree sono costretti a coltivare su terreni meno adatti, richiedendo più fertilizzante e acqua per ottenere la stessa resa. I ricercatori hanno concluso che un approccio unico per la politica ambientale non funzionerà. Una provincia che importa cibo affronta sfide diverse da una che esporta. Le regioni importatrici devono concentrarsi sulla logistica e sulla riduzione degli sprechi nella catena di approvvigionamento, mentre le regioni esportatrici hanno bisogno di supporto per migliorare le proprie tecniche agricole e gestire l'ingente carico ambientale che portano per il resto del paese.

In definitiva, questa ricerca offre un nuovo modo di pensare alla giustizia nella governance climatica. Suggerisce che non possiamo semplicemente guardare una mappa delle emissioni e assumere che i numeri raccontino tutta la storia. La responsabilità dell'impronta di carbonio del nostro cibo è condivisa attraverso la rete di produzione e consumo. Lo studio propone che le politiche debbano riflettere questa realtà creando sistemi di contabilità che riconoscano il peso gravante sulle regioni esportatrici. Suggerisce che le regioni che beneficiano delle importazioni di cereali dovrebbero contribuire ai costi ambientali delle regioni che coltivano il loro cibo. Comprendendo questi flussi nascosti, i decisori politici possono progettare migliori strategie per ridurre le emissioni senza compromettere l'approvvigionamento alimentare, garantendo che il costo di nutrire la nazione sia condiviso in modo più equo ed efficace.