[논문 리뷰] Cocoa pollination, biodiversity-friendly production, and the global market

Thomas Cherico Wanger, Francis Dennig외 3명|arXiv (Cornell University)|2021. 12. 06.

Cocoa and Sweet Potato Agronomy인용 수 8

한 줄 요약

이 논문은 생물다양성 우호적인 농림복합시스템(SAS)에서 콩나물 수분을 수작업으로 수행하는 방식을 제안하며, 이는 코코아 수확량을 3배로 높이고, 이vo리코스트, 가나, 인도네시아에서 수익을 2배로 늘리며 세계 수요를 최대 13% 증가시킬 수 있음을 보여준다. 이 방법은 기후 변화와 병해충으로 인한 수확 손실을 보완함으로써 기후에 강건하고 생태적으로 지속 가능한 코코아 생산을 가능하게 하여 农민, 생물다양성, 글로벌 시장에 모두 이롭다.

ABSTRACT

Production of cocoa, the third largest trade commodity globally has experienced climate related yield stagnation since 2016, forcing farmers to expand production in forested habitats and to shift from nature friendly agroforestry systems to intensive monocultures. The goal for future large-scale cocoa production combines high yields with biodiversity friendly management into a climate adapted smart agroforestry system (SAS). As pollination limitation is a key driver of global production, we use data of more than 150,000 cocoa farms and results of hand pollination experiments to show that manually enhancing cocoa pollination (hereafter manual pollination) can produce SAS. Manual pollination can triple farm yields and double farmers annual profit in the major producer countries Ivory Coast, Ghana, and Indonesia, and can increase global cocoa supplies by up to 13%. We propose a win win scenario to mitigate negative long term price and socioeconomic effects, whereby manual pollination compensates only for yield losses resulting from climate and disease related decreases in production area and conversion of monocultures into agroforestry systems. Our results highlight that yields in biodiversity friendly and climate adapted SAS can be similar to yields currently only achieved in monocultures. Adoption of manual pollination could be achieved through wider implementation of ecocertification standards, carbon markets, and zero deforestation pledges.

연구 동기 및 목표

• 기후 변화와 병해충으로 인한 코코아 수확량 감소를 해결하여 산림 지역으로의 확장과 단일작물 재배로의 전환이 일어나지 않도록 하기 위해.
• 생물다양성 친화적인 농림복합시스템(SAS)에서 수작업 수분이 생태계의 건전성을 해치지 않으면서 수확량을 높일 수 있는지 평가하기 위해.
• 수작업 수분이 농민의 생계를 지원하면서도 지속 가능하게 세계 코코아 공급을 늘릴 잠재력을 평가하기 위해.
• 생태인증, 탄소시장, 산림 보존을 약속하는 정책 등 다양한 경로를 통해 수작업 수분을 확산시킬 수 있는 방법을 탐색하기 위해.

제안 방법

• 주요 생산국에서 15만 개 이상의 코코아 농장 데이터 분석.
• 통제된 조건에서 수확량 증가를 측정하기 위한 수작업 수분 실험 수행.
• 수작업 수분 도입 시나리오를 기반으로 한 세계 코코아 공급 영향 모델링.
• 수확량 데이터를 사회경제적 및 환경 지표와 융합하여 수익성과 지속 가능성 평가.
• 수작업 수분 도입 시나리오를 기반으로 한 공급 증가 및 경제적 이점 예측을 위한 시나리오 분석.
• 대규모 구현을 가능하게 하는 정책 및 시장 메커니즘(예: 생태인증, 탄소시장) 평가.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 생물다양성 친화적인 농림복합시스템에서 수작업 수분이 코코아 수확량을 크게 높일 수 있는가?
• RQ2 수작업 수분이 코코아 생산에서 기후 변화와 병해충으로 인한 수확 손실을 어느 정도 완화할 수 있는가?
• RQ3 주요 코코아 생산국에서 수작업 수분을 확대할 경우 세계 공급 증가 잠재력은 어느 정도인가?
• RQ4 이보리코스트, 가나, 인도네시아에서 수작업 수분은 농민의 연간 수익에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ5 코코아 농업에서 수작업 수분의 광범위한 도입을 가능하게 하는 시장 및 정책 메커니즘은 무엇인가?

주요 결과

• 이보리코스트, 가나, 인도네시아와 같은 주요 생산국에서 수작업 수분은 코코아 농장의 수확량을 3배로 높일 수 있다.
• 수작업 수분을 도입하더라도 노동비를 고려한 후에도 농민의 연간 수익은 두 배로 늘어난다.
• 수작업 수분의 광범위한 도입을 통해 세계 코코아 공급은 최대 13% 증가할 수 있다.
• 생물다양성 친화적이고 기후 적응형 농림복합시스템(SAS)에서의 수확량은 현재 단일작물 재배에서 달성되는 수준과 맞먹을 수 있다.
• 수작업 수분은 산림 파괴를 줄이고 생태계 서비스를 지원하면서도 고수확량을 유지할 수 있는 실현 가능한 길이다.
• 이 방법은 생태인증, 탄소시장, 산림 보존을 약속하는 정책 등 기존의 시장 메커니즘과도 호환된다.