The overall objective of CircAgric-GHG is to enhance circularity within and between farm typologies across an agro-ecological gradient. The project include farms located in the arctic climate in Norway, via the oceanic climate of UK and Ireland, continental climate of Germany, Mediterranean climate of Spain and Italy to the tropics in Kenya and the dry and temperate climate of South Africa. 

Solutions will be achieved by the combined efforts of internationally recognised scientists, stakeholders and use of Information and Communication Technology (ICT) including satellite and drone remote sensing, flux-tower and GreenFeed monitoring of livestock and soil emissions, and state-of-the-art environmental modelling.

Using farm typologies as a baseline, the extent of existing circular practice implementation will be evaluated. Promising practices to enhance circularity will be proposed across typologies and agro-ecological zones. High-resolution modelling of resource cycling and green hous gass (GHG) emissions at farm and landscape level will be undertaken using process- and farm models, with remote sensing of particularly uncertain land use emission fluxes using novel satellite and drone technology. 

Life cycle analysis (LCA) will be applied to integrate modelling outputs into environmental footprints of food production, developing a novel framework for future projects. Farm-scale modelling will also inform a marginal abatement cost curve and a decision support tool, enabling robust comparison of GHG abatement efficacy of specific circular practices.

Das übergeordnete Ziel des ERA-NET Vorhabens CircAgric-GHG ist die Kreislaufwirtschaft von landwirtschaftlichen Betrieben entlang eines agro-ökologischen Gradienten zu verbessern. Das Projekt umfasst landwirtschaftliche Betriebe im arktischen Klima Norwegens, im ozeanischen Klima des Vereinigten Königreichs und Irlands, im kontinentalen Klima Deutschlands, im mediterranen Klima Spaniens und Italiens bis hin zu den Tropen in Kenia und dem trockenen und gemäßigten Klima Südafrikas.

Lösungskonzepte zur Verbesserung der Kreislaufwirtschaft in den untersuchten landwirtschaftlichen Betrieben werden gemeinsam von Wissenschaftlern und Vertretern von Interessengruppen der beteiligten Länder entwickelt. Hierbei kommen modernste Informations- und Kommunikationstechnologien wie Satelliten- und Drohnen-Fernerkundung, Flux-Tower- und GreenFeed-Messungen zur Bestimmung der Treibhausgasemission sowie prozess-basierte Umweltmodelle zum Einsatz.

Anhand von landwirtschaftlichen Musterbetrieben wird das Ausmaß der bestehenden Kreislaufwirtschaft bewertet und erfolgversprechende Maßnahmen zur Verbesserung der Kreislaufwirtschaft für verschiedene landwirtschaftliche Betriebsformen identifiziert. Mit Hilfe von Prozess- und Betriebsmodellen wird eine hochauflösende Modellierung des Ressourcenkreislaufs und der Treibhausgasemissionen auf betrieblicher und ökologischer Ebene vorgenommen, wobei die Bestimmung von besonders unsicheren Emissionsflüssen der Landnutzung mit Hilfe neuartiger Satelliten- und Drohnentechnologie erfolgt. 

Mittels Ökobilanzierung wird aus den Modellergebnissen der ökologische Fußabdruck der Lebensmittelproduktion berechnet und so ein neuartiger Bewertungsmaßstab für zukünftige Projekte entwickelt. Die Kosten verschiedener Maßnahmen zur Senkung der Emissionen eines landwirtschaftlichen Betriebs werden mittels Modellierung bestimmt und in ein Decision-Support-Tool integriert, das einen belastbaren Vergleich der Wirksamkeit ausgewählter Kreislaufverfahren ermöglicht.

L’obiettivo generale di CircAgric-GHG è quello di migliorare la circolarità all’interno e tra le tipologie di aziende agricole attraverso un gradiente agro-ecologico. Il progetto include aziende agricole situate nel clima artico della Norvegia, passando per il clima oceanico del Regno Unito e dell’Irlanda, il clima continentale della Germania, il clima mediterraneo di Spagna e Italia, il clima tropicale del Kenya e il clima secco e temperato del Sudafrica. 

Le soluzioni saranno raggiunte grazie all’impegno congiunto di ricercatori riconosciuti a livello internazionale, con il coinvolgimento delle parti interessate/stakeholders e all’uso delle Tecnologie dell’Informazione e della Comunicazione (ICT), tra cui il telerilevamento da satellite e da drone. Nell’ambito del progetto verrà inoltre effettuato il monitoraggio delle emissioni del bestiame e dal suolo tramite strumenti innovativi quali GreenFeed e fluxtower, oltreché con la modellazione ambientale.

Aziende agricole rappresentative dei diversi territori saranno selezionate e utilizzate come possibili casi studio per valutare il grado di attuazione delle pratiche circolari esistenti. Verranno quindi proposte pratiche promettenti per migliorare la circolarità nelle varie tipologie aziendali e zone agro-ecologiche. La modellazione del ciclo delle risorse e delle emissioni di gas serra (GHGs) a livello di azienda agricola e di territorio sarà effettuata con il telerilevamento, utilizzando una nuova tecnologia satellitare e di droni, per i flussi di emissione dall’uso del suolo.

L’analisi del ciclo di vita (LCA) sarà applicata per integrare i risultati della modellazione nelle impronte ambientali della produzione alimentare, sviluppando un quadro innovativo per i progetti futuri. La modellazione su scala agricola servirà anche a definire una curva dei costi marginali di abbattimento e uno strumento di supporto alle decisioni, che consentirà di confrontare l’efficacia dell’abbattimento dei GHGs di specifiche pratiche circolari.

Forskerne i CircAgric-GHG vil sammenligne forskjellige typer gårdsbruk, f.eks. melke-, kjøtt- eller kornproduksjon, på tvers av land. Klimagassutslipp, resirkulering og smart ressursbruk vil bli målt på gårdsnivå. Målet er å øke sirkulære praksiser innenfor, og mellom ulike driftsformer, på tvers av klimasoner. Forskningsinstitusjoner i åtte land deltar i prosjektet, som dekker arktisk klima i Norge, oseanisk klima i Storbritannia og Irland, kontinentalt klima i Tyskland, middelhavsklima i Spania og Italia, tropisk klima i Kenya, og tørt og temperert klima i Sør-Afrika.

På dyrkingsarealer og beite vil forskerne benytte en rekke ulike sensorinstrumenter til å kartlegge metan og CO2-utslipp. Satellittdata skal blant annet brukes til å kartlegge hvordan landskapet skjøttes, og hvor fort ulike vekster vokser. Når disse dataene kombineres med resultatene fra de tekniske målingene er det mulig å si noe om hvor store klimagassutslipp som genereres fra forskjellige arealer og arealbruk.

Såkalte livssyklusanalyser (LCA) på gårdsnivå skal modellere miljøfotavtrykk fra matproduksjon. Slike analyser vurderer miljøeffektene av å produsere, distribuere, bruke, og avfalls-håndtere varer og tjenester. LCA-resultatene vil bli brukt til å utvikle et nytt rammeverk for fremtidige prosjekter, og et beslutningsstøtteverktøy. Formålet er å hjelpe bonden å sammenligne effekten av ulike sirkulære tiltak, med tanke på både kostnader og reduserte klimagassutslipp på gårdsnivå.

CircAgric-GHG er et tverrfaglig prosjekt som består av internasjonalt
anerkjente forskere med både naturvitenskaplig og samfunnsfaglig bakgrunn. Forskerne har ekspertise innen integrerte avlings- og husdyrsystemer (ICLS), sirkularitet, klimagassutslipp, (inter)-systemmodellering, digitalt landbruk, fjernmåling, bærekraftig arealbruk og samfunnsøkonomi på gårdsnivå. I tillegg til sterk pan-europeisk ekspertise, inkluderer CircAgric-GHG partnere fra Global Research Alliance (GRA), som er et samarbeidende globalt nettverk av forskere som adresserer globale landbruksutfordringer.

El objetivo general de CircAgric-GHG es mejorar la circularidad dentro y entre distintas tipologías de granjas a través de un gradiente agroecológico. El proyecto incluye explotaciones agro-ganaderas ubicadas en distintas condiciones, desde el clima ártico de Noruega, pasando por el clima oceánico del Reino Unido e Irlanda, el clima continental de Alemania, el clima mediterráneo de España e Italia, hasta los trópicos de Kenia y el clima seco y templado de Sudáfrica.

Las distintas soluciones se alcanzarán mediante el esfuerzo combinado de científicos reconocidos internacionalmente y distintos actores del sector, a través del uso de distintas tecnologías de la información y la comunicación (TIC), como la teledetección por satélite y drones, las torres de flujo (Eddy Covariance) y el monitoreo GreenFeed de las emisiones del ganado y el suelo, combinadas con las técnicas más actuales de modelización ambiental a escala regional (LandcapeDNDC).

Utilizando tipologías de granjas como referencia, se analizará el alcance de las prácticas existentes que promuevan la circularidad. A partir de ese punto, se propondrán una serie de medidas con potencial para mejorar la circularidad adecuadas a las distintas tipologías y zonas agroecológicas. A través de modelos matemáticos a escala de granja y de paisaje, se llevará a cabo la simulación de los ciclos de nutrientes, así como de emisiones de gases de efecto invernadero (GEIs), apoyada en tecnologías novedosas de detección remota, como satélites y drones.

Los resultados de modelización se trasladarán a huellas ambientales de producción alimentaria aplicación la técnica de análisis de ciclo de vida, desarrollando de este modo un nuevo marco metodológico para futuros proyectos, que integrará aspectos de sostenibilidad y circularidad. Para ello, también se desarrollarán curvas de costes marginales de mitigación (MACCs), así como una herramienta de apoyo en la toma de decisiones, que permitirá analizar las implicaciones a nivel de GEIs y a nivel económico, de distintas estrategias que promuevan la circularidad a escala de granja.