Implicações Ambientais da Agricultura Moderna de Animal: Salve o Planeta com seu Garfo

Lacey Gaechter, Universidade de Colorado

 

RESUMO

Esse relatório é designado para fornecer aos leitores informação científica ou governamental revisado por cientistas com respeito aos impactos ambientais da indústria de agricultura animal dos Estados Unidos. Toda a informação é cuidadosamente citada de forma que leitores possam investigar facilmente as fontes. Vários cálculos foram exigidos para entender algumas tendências da indústria, mas as fontes dos números usados estão prontamente disponíveis para confirmação. Todas as referências gerais para a agricultura animal nesse artigo inclui a indústria de carne, laticínio, porco, frangos, e ovelhas. O relatório exclui a estatística do peixe, pele, lã, inseto, ou qualquer outro tipo de criação animal não listado acima. O objetivo desse artigo é fornecer argumentada e verificável evidência que agricultura animal afeta negativamente a qualidade ambiental global.

INTRODUÇÃO

Hoje a América consome mais produtos animais por pessoa do que quase qualquer outra sociedade na história. A escala da agricultura moderna animal, junto com práticas especificas da indústria têm impactos substanciais na saúde humana, bem-estar animal, e o ambiente global. O seguinte relatório examina especificamente os impactos ambiente associados com as operações animais de hoje.

A forma que a agricultura animal tem tomado nos últimos 50 anos compôs grandemente os problemas ambientais.  Desde essé tempo, o tamanho da indústria aumentou dramaticamente, enquanto o número de fazendos na indústria diminuiu. Como a Figura 1 ilustra claramente, agricultura animal tornou progressivamente consolidada nos anos recentes. Essa tendência em direção a concentração compôs os problemas de poluição associados com resíduos de animais.       

Por causa da base química atrás da transferência de energia, agricultura animal requer muita matéria de planta parar sustentá-lo. Por sua vez, a produção dessa excessiva matéria de planta requer tremendos recursos na forma de terra, água, e energia. Além disso, o enorme tamanho e concentração da indústria animal causou sérios problemas a respeito da poluição e tratamento de lixo. A grande escala de consumo de produtos animais nos Estados Unidos tem um efeito dramático no sistema natural.

 

Consolidação da indústria de agricultura animal
Categoria da Fazenda	Tempo Período	% Crescimento na Indústria	% Redução em número de produtores
Frango	1969-1992	300	35
Laticínio	1988-1998	50	20
Porco	1980-2002	18	72

TERRA

De acordo com o Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (USDA), mais de 66.9 milhões de acres das terras férteis para cultivo é dedicado para cultivar alimentos para os animais que as pessoas conseqüentemente usam para comida (1999, p. 39 e 41). Esse número iguala aproximadamente 22 por cento de terra fértil para colheita (16 por cento de toda terra fértil) nos Estados Unidos. Além disso, esse tamanho de área deve ser adicionado a 461 milhões de acres ocupadas como pasto e terras de pastoreio para prestar conta da área total dedicada para a produção de carne, ovos e laticínios. No total, a indústria ocupa aproximadamente 528 milhões de acres, ou 57 por cento de toda a terra agrícola doméstica (USDA 1999 p. 21). É importante notar que se todos os americanos comessem uma dieta puramente vegetariana, pelo menos 461 milhões de acres de pastoreio tornariam disponíveis para outros propósitos.

ÁGUA

 É difícil determinar exatamente quanta água é usada na indústria de agricultura animal. Um estudo de Análise Geológica dos EUA estima que operações de animal doméstico consome quase dois bilhões de galões de água por dia em 990. Essa figura, no entanto, representa apenas o uso de água na criação de animal e instalações de abate. Este não conta com a água exigida para cultivar as colheitas usadas para alimentar os animais.

Colheitas cultivadas para alimentar animal ocupou aproximadamente 11 milhões de acres irrigadas em 1997  de acordo com o Censo Agrícola de USDA (veja Fig. 2 no Apêndice A). Irrigação consome especialmente uma grande quantia de água por acre por várias razões. Muita água é freqüentemente perdida em associação com irrigação através da evaporação das áreas de armazenamento abertas (por exemplo reservatórios) e canais abertos de transporte e aquedutos. Além disso, irrigação é geralmente necessária nas regiões áridas que quase a inevitavelmente experiência especialmente a elevada taxa de evaporação (veja Fig. 3 no Apêndice A). As 55 milhões de acres que permanecem dedicadas ao cultivo de comida de gado não consomem quase tanta água quanto as terras irrigadas. Mesmo nas fazendas não irrigadas, todavia, uma tremenda quantidade de água é ainda perdida para a atmosfera através da evapotranspiração que é necessária para as colheitas crescerem. Embora esses exatos números sobre o uso de água na agricultura animal não estão disponíveis, é claro que a indústria usa grandes quantias desse recurso. De novo, apenas uma fração da água atualmente usada seria necessária para sustentar uma população puramente vegetariana.

PETRÓLEO E QUÍMICA

Informação governamental ou científica sobre a quantia de petróleo usado na agricultura dos EUA não está atualmente disponível. O Censo de Agricultura de USDA de 1997, no entanto, lista os custos associados com o uso de petróleo e elementos químicos na fazenda. O estudo tirou amostras de variantes números de fazendas para seu gasto total nesses produtos e compilou os dados, listado na tabela abaixo (veja Fig. 4). A quantia média total gasta nos produtos de petróleo por fazenda baseada nesses dados foi $14,199. O mesmo censo listou o número total de fazendas dos EUA em 1.911.859, que significa que a agricultura nacional gastando nos produtos de petróleo era aproximadamente $27 bilhões em 1997 (p. 96). O estudo também lista o gasto agrícola em fertilizantes e em outros elementos químicos. Dados com respeito a esses bens descobre o gasto médio da fazenda $16.116 em 1997, tornado o gasto total da indústria nesses produtos $31 bilhões (veja Fig. 5).

 

Dinheiro gasto em petróleo em 1997
Produto	# de Fazendas Avaliadas	$1.000 gasto	Ave. $ gasto/ fazemda(arredondado para o total de $ amt.)
Gasolina/gasohol	1.366.915	1.886.600	1.380
Combustível Diesel	1.315.397	2.845.951	2.164
Gás natural	71.069	432.893	6.091
Gás LP, óleo combustível, querosene, óleo motor, lubrificante, etc.	1.276.331	1.206.070	945
Outros perodutos de Petróleo	1.760.642	6.371.515	3.619
Ave. Gosto Total			14.199

 

 

Dinheiro gasto em fertilizantes e elementos químicos agrícolas em 1997
Produto	# de Fazendas avaliadas	$1.000	Ave. $ gasto (arredondado para o total $ amt.)
Fertilizantes Comerciais	1.190.733	9.597.128	8.060
Químicos Agrícolas	941.136	7.581.424	8.056
Ave. Gasto Total			16.116

 

Números sobre quanto desse gasto vem da indústria de agricultura animal não estão imediatamente disponíveis. Baseado no uso de terra, todavia, é possível fazer uma estimativa razoável através dos cálculos. Produtos de petróleo são provavelmente usados aproximadamente igualmente na indústria de colheita e indústria animal. Ambos os tipos de agricultura devem transportar seus bens, e ambos dependem pesadamente de maquinários para operar seus negócios. Como resultado, é provavelmente justo dizer que a agricultura animal usa um total de 57 por cento de terra agrícola nos Estados Unidos, este também utiliza 57 por cento dos produtos de petróleo na indústria, ou aproximadamente $15 bilhões. Certamente, terra fértil para cultivo requer muito mais fertilizante e outros elementos químicos agrícolas do que as fazendas de animais. Considerando esse fato, o dinheiro gasto nos elementos químicos agrícolas como parte da indústria animal é provavelmente próximo a 16 por cento (porcentagem de terra fértil usada para alimentar os animais) do total. Esse número é ainda um impressivo $5 bilhões. Embora que essas estimativas são aproximadas, eles oferecem algumas percepções para a extensão para o qual a produção de animais para comida contribui ao uso de petróleo e outros produtos químicos nos Estados Unidos. Por sua vez o uso desses produtos conduzem para a destruição da terra para sua extração, e a liberação de poluentes no seu consumo.

 

POLUIÇÃO

A mais freqüentemente estudada fonte de poluição de fazenda de animal não está relacionada com combustíveis fósseis, mas à orgânica, incluindo estrume, estratificação, alimento não consumido, e carcaças. Em um estudo, Copeland estima que agricultura animal nos Estados Unidos produz 112 milhões de toneladas de estrume seco a cada ano, tornando-o o mais abundante dejeto da indústria (2002, p. 187).

 

Quantia de estrume produzido por vários animais
Tipo de animal	Estrume produzido em lbs/yr/1,000 lb de massa animal
Porcos	80.000
Frangos	30.000
Galinhas que botam ovos	20.000
Criação de galinhas e perus	30.000
Vacas leiteiras	30.000

ARMAZENAMENTO DE ESTRUME 

Colheitas de Fertilizantes

O EPA relata que aproximadamente 99 por cento das operações de fábricas de laticínios distribuem seu gasto sobre a terra, numa tentativa de fortificar o solo. Eles também notaram, todavia, que 36-61 por cento das pequenas leiteiras (200-700 vacas leiteiras) tem terra insuficiente para absorver os nutrientes de seus estrumes, enquanto 14 por cento não tem terra. Cinqüenta e um à sessenta e oito por cento das grandes instalações (>700 vacas leiteiras) tem terra insuficiente, e 22 por cento não tem terra (EPA 2002, p. 4-83). Essa discrepância é às vezes consertada pela distribuição de estrume na terra de outro fazendeiro, mas nutrientes de fezes animais muitas vezes excedem as necessidades regionais. Em 1998 Carpenter et al descobriu que "nutrientes que correm para ecossistemas aquáticos estão diretamente relacionados a densidades de armazenamento de animais, e sob altas densidades de gado, produção de estrume excede as necessidades das colheitas para o qual o estrume é aplicado" (p. 559). Nesse caso, nutrientes tornam poluentes e podem ser tóxicos aos sistemas vivos.

Lagoas

Lagoas são os depósitos mais comuns para a água por toda a indústria animal. Essas bacias capturam matéria orgânica e permitem que os decomponham anaerobicamente em compostos inofensivos. A confiabilidade das lagoas, no entanto, encontra-se sob sérias questões devido aos seus freqüentes fracassos estruturais, e conseqüente queda (Copeland 2002). Mallin et al estudou swine and poultry waste lagoon spills in North Carolina, and found in both cases that the spills caused harmful disturbances to water quality of the effected streams. The results showed changes to turbidity and dissolved oxygen, pollution levels of nitrogen (N) and phosphorous (P), dense phytoplankton blooms, and high fecal coliform concentrations. In a separate study conducted by Burkholder et al, a swine waste lagoon failure led to similar results, but in this case a fish kill of 4,000 individuals was also reported (Burkholder et al 1997). Copeland states that large-scale lagoon spills have occurred in almost every state in the U.S. (2002), and Mallin et al specifically note 30 reported spills from animal waste lagoons in 1995 and 1996 in North Carolina alone (1997).

Properly operating lagoons have also been studied for efficacy. In a 2002 Iowa study, Simpkins et al found that 50 percent of the earthen lagoon constraints in the study sample leaked at a rate greater than 1.6 mm/day, even under new state regulations. Furthermore, the researchers speculated that up to 5,000 unregulated lagoons existed in the state, and likely experienced far more substantial leaks. Whether functioning within required limits or not, animal waste lagoons often pose a serious threat to local environmental quality.

Efficacy of Controls

Many regulations are in place to curb the effects of pollution from animal farms, but inquiries into their efficacy have not been inspiring. Centner et al estimate that 80 percent of animal feeding operations in the United States are not permitted by the EPA, and therefore do not comply to its standards (2002).

Manure Contents and Effects on Ecosystems

The contents of animal manure is well documented, and the effects of these constituents on bodies of water is being thoroughly studied. The 2002 EPA report lists the "Key Pollutants in Animal Waste" as nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), organic compounds, solids, pathogens, salts, trace elements, and volatile compounds (p. ES-7 – ES-8). These and other substances enter water bodies through leaks, infiltration through soil into groundwater, and directly through erosion and runoff and when animals have access to flowing water (EPA 2002). Agriculture is the number one cause of water pollution in the United States, and is responsible for roughly 70 percent of polluted waterways. Twenty percent of this 70 percent is said to originate from the animal production industry (Copeland 2002, p. 189). Furthermore, 16 percent of the pollution from crop raising comes from land used to grow fodder. In a smaller study, Nord et al judged that 66 percent of N and 78 percent of P output in one watershed originated from wasted animal feed and manure, when most of the farms in the study area split their land between growing cash crops and animal production (2003). Clearly, animal agriculture is a much larger polluter than is crop farming.

Once they have reached waterways, the pollutants in manure can cause a great deal of damage to aquatic and human life. A 2001 EPA report points to fish kills as the biggest problem associated with pollutants from manure (p. 1-5). Smith et al found that excessive amounts of P and N in fresh water causes excessive algal blooms, which adversely affect native populations by altering the chemical, thermal, and radiative aquatic environment. Accumulations of these nutrients in the ocean cause toxic phytoplankton blooms, which lead to fish kills (1999). Nitrogen can also become a global pollutant when released into the atmosphere, eventually settling back into distant water ways (Carpenter et al 1998; Aneja et al 1998).

Manure can be dangerous for people in a few forms. Organisms that are deadly to humans can make their way into the food supply through water contaminated with animal waste. Though direct contamination is not common, components of manure can also affect drinking water quality. These problems compound as practicality encourages animal operations to locate closer to heavily populated areas (EPA 2001). These facilities pose a serious threat to human health as well as to the health of local and global ecosystems.

 

Conclusion

The current world-wide growth in population and affluence is putting global resources under increasing pressure. Agriculture is a major consumer of land, water, and energy. Animal farming is responsible for roughly half of this resource exploitation and is a major source of pollution to natural systems. Although it is unreasonable to think that all Americans might become vegetarian, a simple reduction in the amount of animal products that this country consumes could mean enormous relief for non-renewable resources. This type of diet change has the capacity to decrease the United States' agricultural land, water, and petroleum needs by up to 50 percent.  A diet that includes fewer animal products will also greatly decrease the amount of pollution in waterways, increasing the health of these ecosystems. Decidedly, one of the most profound and positive impacts an American can have on the planet comes from a simple change in eating habits.

Works Cited

 

Aneja, V.P., Murray, G.C., Southerland, J. (1998). Atmospheric nitrogen compounds: Emissions, transport, transformation, deposition, and assessment. Environmental Management, 48 (4), 22-25.

 

Burkholder, J.M., Mallin, M.A., Glasgow, H.B., Jr., Larsen, L.M., McIver, M.R., Shank, G.C., Deamer-Melia, N., Briley, D.S., Springer, J., Touchette, B.W., Hannon, E.K. (1997). Impacts to coastal river and estuary from rupture of large swine waste holding lagoon. Journal of Environmental Quality, vol. 26, no. 6, 1451-1466.

 

Carpenter, S.R., Caraco, N.F., Correll, D.L., Howarth, R.W., Sharpley, A.N., Smith, V.H. (1998). Nonpoint pollution of surface waters with phosphorous and nitrogen. Ecological Applications, 8 (3), 559-568).

 

Centner, T.J., Mullen, J.D.(2002). Enforce existing animal feeding operations regulations to reduce pollutants. Water Resource Management, vol. 16, no. 2, 133-144.

 

Copeland, Claudia (2002). Animal production, feedlots, and manure problems in the US. Encyclopedia of Global Environmental Change, vol. 7, 187-190.

 

EPA (2001). Environmental and economic benefit analysis of final revision to the national pollutant discharge elimination system regulation and the effluent guidelines for concentrated animal feeding operations, 1-3 through 1-6.

 

EPA (2002). Environmental and economic benefit analysis of final revision to the national pollutant discharge elimination system regulation and the effluent guidelines for concentrated animal feeding operations, 1-1 through 6-26.

 

Mallin, M.A., Burkholder, J.M., McIver, M.R., Shank, G.C., Glasgow, H.B., Jr, Touchette, B.W., Springer, J. (1997). Comparative effects of poultry and swine waste lagoon spills on the quality of receiving streamwaters. Journal of Environmental Quality, vol. 26, no. 6, 1622-1637.

 

Nord, E.A., Lanyon, L.E. (2003). Managing material transfer and nutrient flow in an agricultural watershed. Journal of Environmental Quality, 32, 562-570.

 

Simpkins, W.W., Burkart, M.R., Helmke, M.F., Twedt, T.N., James, D.E., Jaquis, R.J., Cole, K.J. (2002). Potential impact of earthen waste storage structures on water resources in Iowa. Journal of the American Water Resources Association, vol. 38, no. 3, 759-772 .

 

United States Department of Agriculture, National Agricultural Statistics Service (1999). 1997 census of agriculture: United States summary and state data (AC97-A-51).

 

United States Geological Survey (1990). Estimated use of water in the United States in 1990: Livestock water use. Retrieved from http://water.usgs.gov/watuse/tables/lvtab.huc.html October 29, 2003.

 

United States Geological Survey (1999). Water science map gallery. Water science for schools. Retrieved from http://ga.water.usgs.gov/edu/tables/dlir.html Dec. 7, 2003.

Apêndice A

Acres Irrigadas Pelo Tipo de Colheita
Tipo de colheita	Acres Irrigadas
Corn for silage or green chops	1.033.322
Sorghum for silage or green chops	72.322
Hay (all types)	9.564.336
Field seed and grass seed crops	259.777
Alfalfa seed	129.932
Total	11.059.689

Fig. 2. This chart is simply available to illustrate the source of numbers cited in the report.

Information taken from USDA 1999, p. 40.

Fig. 3. This map clearly illustrates the correlation between arid regions and high levels of irrigation.

Figure taken from USGS Water science 1999. 

Total census of animals in agriculture in 1997
Type of animal	Number in millions		Type of animal	Number in millions
Poultry			Cattle
layer hens	367		cattle and calves	99
""	314		cows	43
pullets	53		beef cows	34
""	52		Total	176
broilers	1,103
turkeys	307
Total	2,196		Pigs	61
Milk Cows			Sheep	7
cows	18
cattle	74
Total	92		Total animals	2,532

Fig. 7. This census was taken from the USDA Agricultural Census. Some information was listed repetitively in the USDA report and is shown in the same way here to avoid error (p. 21-34).