Environmental life cycle assessments of fish food products with emphasis on the fish catch process

Abstract

Sustainable development embraces economics, society and nature and is the global context for this PhD-thesis. Modern fishery is dependent on fossil fuels, which use is the antithesis of sustainable fishery.

Environmental degradation is closely related to health aspects, which are increasingly important to consumers and other stakeholders. For the fish food product (FFP), the main focus of prior research has been on threatened stock populations. Less attention has been focused on environmental problems related to the use of energy and material, not only by the fishing vessel, but for the whole life cycle of the FFP. This PhDproject is a contribution to closing this gap. The overall goal of the research behind this thesis is to demonstrate a methodology for systematic environmental life cycle assessments (LCA) of FFP with an emphasis on fishery. LCA has been developed for commodity products and this work contributes to expanding the application to food products. LCA is the basis for creating an environmental product declaration (EPD) by following the product category rules (PCR).

Systems engineering principles and processes provide the tools to systematize the analysis of the life cycle of the FFP, by modelling the fish food production systems. Systems engineering with input from LCA, stakeholder analysis and eco-labelling is used to develop a methodology presented as a framework for environmental analysis of the FFP. Three studies are combined into a single case study resulting in an LCA of fish products that has been used to develop an EPD for Atlantic herring (Clupea harengus) based on the PCR developed for wild caught fish. Environmental performance indicators relevant for FFP have been explored and a number of parameters are recommended for use in communicating the environmental impact of a FFP. Greatest attention has been on the fishing vessels because their energy consumption accounts for the largest environmental impacts of the FFP.

The research results contribute to better transparency about the environmental impact of the life cycle of FFP and thereby support more sustainable decision-making in the fishery sector.

In the future, the framework developed for environmental life cycle assessment of FFPs, could be expanded to other food products and so be used to compare different food products against each other.

En bærekraftig utvikling omfatter økonomi, samfunn og natur og er utgangspunktet for denne doktorgradsavhandlingen. Dagens fiskerier er avhenging av fossile energikilder, noe som skaper vansker for en bærekraftig utvikling.

Miljøproblemer er nært beslektet med helseproblemer, som blir viktigere og viktigere for forbrukere og andre interessenter. Hovedfokuset innenfor forskning på fisk har vært på hvordan overfiske kan unngås. Andre miljøproblemer, slik som klimaendringer, forurensning av vann og luft som et resultat av energi- og materialbruk har vært lavere prioritert. Dette gjelder ikke bare for fiskebåten, men hele livsløpet til fiskematproduktet, fra bunn til bord. Dette doktorgradsprosjektet er et bidrag til å rette opp denne skjevheten. Hovedmålet med forskningen bak denne doktorgradsavhandlingen er å demonstrere en metodikk for systematiske livsløpsanalyser (LCA) av fiskematprodukter, med hovedvekt på fisket.

Prinsipper og prosesser fra systemteknikk kan benyttes i analyser av miljøproblemer. Denne forskningen er den første til å benytte seg av systemteknikk for å analysere miljøproblemer i tilknytning til fiskematproduktet. Livsløpstenkning er en helhetlig tilnærming og gjør at forskyvning av miljøproblemer fra en fase til en annen i livsløpet blir synlig. LCA har blitt utviklet for vareproduserende industri. Denne forskningen er et bidrag til å anvende LCA også for matproduksjon, med større komplekse systemer som verdikjeder for fisk der fiskebåten og fangstmetodikk utgjør en vesentlig del av miljøprestasjonene. LCA danner grunnlaget for å utarbeide miljødeklarasjoner, kalt EPD, hvis retningslinjer er fastsatt i produktkategorireglene, såkalte PCR.

Systemteknikk i kombinasjon med LCA, interessentanalyse og EPD blir brukt til å utvikle et rammeverk for miljøanalyser av fiskeproduktets livsløp. Et sett av forskjellige studier, sammensatt til et case-studie, har resultert i en LCA av fiskeprodukter som har blitt brukt til å utvikle en EPD for sild (Clupea harengus) basert på PCRen utviklet for villfanget fisk. Miljøprestasjonsindikatorer relevante for fiskematprodukter er blitt undersøkt og et utvalg har blitt foreslått for bruk i kommunikasjon av miljøpåvirkning fra fiskematprodukter. Størst fokus har vært på fiskebåten, da særlig dennes energiforbruk bidrar til den største miljøpåvirkningen.

Forskningsresultatene bidrar til økt transparens hva gjelder miljøbelastningen fra fiskeprodukter og er dermed et bidrag til å drive utviklingen i fiskerisektoren i en bærekraftig retning. Videre utvikling kan være å utvide rammeverket for fiskematprodukter til også å omfatte flere matprodukter, slik at disse kan sammenlignes.

Nachhaltige Entwicklung beinhaltet Ökonomie, Gesellschaft und Natur und ist der Ausgangspunkt dieser Dissertation. Moderne Fischerei ist von fossilen Energiequellen abhängig, was Schwierigkeiten für eine nachhaltige Entwicklung bereitet. Umweltprobleme sind stark mit gesundheitlichen Problemen verbunden, welche immer größere Bedeutung für Verbraucher und andere Betroffene annehmen. Schwerpunkt der Fischereiforschung war bislang die Überfischung der Fischressourcen. Anderen Umweltproblemen, wie Klimaänderung, Verunreinigung von Luft, Boden und Wasser, resultierend aus Energie- und Materialverbrauch wurde bisher weniger Beachtung geschenkt. Das gilt nicht nur für den Produktzyklus des Fischfangschiffs, sondern auch für den ganzen Lebenszyklus des Fischereierzeugnisses, vom Meeresboden auf den Tisch. Diese Dissertation leistet einen Beitrag zum Ausgleich dieses Ungleichgewichts. Das Hauptziel dieser Forschung ist die Demonstration einer Methodik zur systematischen Ökobilanzierung von Fischereierzeugnissen, wobei der Schwerpunkt auf dem Fischfangprozess liegt. Prinzipien und Prozesse des Systems Engineering kommen in Analysen von Umweltproblemen zur Anwendung. Diese Forschung ist die erste, die das Systems Engineering verwendet, um Umweltprobleme in Verbindung mit Fischereierzeugnissen zu analysieren. Ökobilanzen sind ein ganzheitlicher Ansatz, um Problemverlagerung zwischen den Lebenszyklusphasen eines Produktes zu erkennen und zu vermeiden. Ökobilanzen wurden ursprünglich für Verbrauchsgüter entwickelt. Diese Forschung leistet einen Beitrag, diesen Ansatz auch auf Lebensmittel mit großen komplexen Systemen wie die Wertkette für Fisch, wo das Fischereischiff und verschiedene Fangtechniken einen wesentlichen Teil der Umweltleistung ausmachen, zu übertragen. Ökobilanzen bilden die Grundlage, um Umweltdeklarationen, deren Regeln und Anforderungen in den Produktkategorieregeln festgelegt sind, zu entwickeln. Systems Engineering in Kombination mit der Ökobilanzmethode, Interessentenanalyse und Umweltdeklarationen wird verwendet, um einen Rahmen für Umweltanalysen der Lebenszyklen von Fischereierzeugnissen zu entwickeln. Resultate einer Kombination unterschiedlicher Studien, zusammengesetzt zu einer Fallstudie, werden benutzt um;  Umweltdeklarationen für Hering (Clupea harengus) basierend auf den für wild gefangenen Fisch entwickelten Produktkategorieregeln zu demonstrieren,  Umweltleistungsindikatoren mit Relevanz für das Fischereierzeugnis zu untersuchen, und  eine Auswahl davon zur Bekanntgabe von Umwelteinwirkung durch Fischereierzeugnisse zu empfehlen. Der Schwerpunkt lag dabei auf dem Fischfangschiff, weil dessen Energieverbrauch die größte Umwelteinwirkung ausmacht. Die Forschungsresultate tragen zur einen höheren Transparenz der Umweltbelastung durch Fischereierzeugnisse bei und führen so die Entwicklung innerhalb der Fischerei in eine nachhaltige Richtung. Künftig könnte die in dieser Dissertation entwickelte Methode zur Untersuchung von Fischereierzeugnissen auf weitere Lebensmittel ausgedehnt werden, so dass ein Vergleich unterschiedlicher Lebensmittel möglich wird.