Original article

Environmental impacts of imported and locally grown fruits for the French market: a cradle-to-farm-gate LCA study

Impacts environnementaux des fruits importés ou cultivés localement pour le marché français : ACV du berceau à la porte de la ferme

¹ CIRAD, UR Hortsys, ELSA, TA B-103/C, Campus international de Baillarguet, 34398 Montpellier Cedex 5, France
² CTIFL, route de Molleges, F 13210 Saint-Rémy-de-Provence, France
³ ENVILYS, Domaine du Chapitre - 170 bd du Chapitre, 34750 Villeneuve-lès-Maguelone, France
⁴ ADEME, 20 avenue du Grésillé, 49004 Angers, France
⁵ Agroscope, Institut für Nachhaltigkeitswissenschaften INH, Reckenholzstrasse 191, 8046 Zürich, Switzerland
⁶ Koch Consulting, Röschibachstrasse 77, 8037 Zürich, Switzerland

^* Corresponding author: claudine.basset-mens@cirad.fr

Received: 22 June 2015
Accepted: 28 October 2015

Abstract

Introduction. Fruits are under growing scrutiny regarding their environmental impacts. However, fruit cropping systems have seldom been studied using life cycle assessment (LCA). As part of the Agribalyse^® project, the cropping systems for apple and peach in France, clementine in Morocco, and mango in Brazil were evaluated with a cradle-to-farm-gate LCA in order to include the manufacturing, transportation and utilization of all inputs used on the farm. Materials and methods. Representative systems for each fruit were designed, relying mostly on expert knowledge for apple, peach and clementine, and on a detailed survey of eight commercial orchards for mango from the Rio San Francisco Valley in Brazil. Potential environmental impacts were calculated using the ReCiPe Midpoint (H) method. Results and discussion. For most impact categories, apple showed the least impacts, followed by mango, peach and clementine. For marine eutrophication, mango and small citrus had the least impact, followed by apple and peach far above. For ecotoxicity, mango had the least impact followed by apple, peach and clementine far above. For each fruit cropping system, margins of improvement were identified and associated with agronomic recommendations. Generally speaking, the key aspects driving the eco-efficiency of fruit cropping systems at the farm gate were the yield, the fertilizer rates, the use of toxic substances for pest management, the water requirement associated with its local availability and the energy source for irrigation. The ecotoxicity results revealed were uncertain due to the difficulty of determining representative crop protection practices for perennial crops. Conclusion. The Agribalyse^® program represented an important step forward for the environmental assessment of fruits. Complementary research is needed to design better crop protection practices, field emissions and water-use impacts.

Résumé

Introduction. L’attention portée aux impacts environnementaux associés à la production fruitière est grandissante. Pourtant, les systèmes de culture fruitiers ont rarement été étudiés par l’analyse du cycle de vie (ACV). Dans le cadre du projet Agribalyse^®, les systèmes de production de pommes et de pêches en France, de clémentines au Maroc et de mangues au Brésil ont été évalués avec l’ACV du berceau à la porte de la ferme, afin de prendre en compte la fabrication, l’acheminement et l’utilisation de tous les intrants utilisés sur l’exploitation agricole. Matériel et méthodes. Un système représentatif pour chaque fruit a été conçu en se basant principalement sur les connaissances d’experts en pomme, pêche et clémentine et sur une enquête détaillée de huit vergers commerciaux de mangue dans la vallée du Rio San Francisco au Brésil. Les impacts environnementaux potentiels ont été calculés en utilisant la méthode ReCiPe (H) Midpoint. Résultats et discussion. Pour la plupart des catégories d’impact, la production de pomme a montré des impacts moindres, suivie par la mangue, la pêche et la clémentine. Pour l’eutrophisation marine, la mangue et la clémentine ont eu le moins d’impact, suivies par la pomme et la pêche bien au-dessus. Pour l’écotoxicité, la mangue a eu le moins d’impact suivie par la pomme, la pêche et la clémentine bien au-dessus. Pour chaque système de culture fruitière, des marges d’amélioration ont été identifiées et associées à des recommandations agronomiques. De façon générale, les aspects-clés de conduite de l’éco-efficacité des systèmes de culture fruitière à la porte de la ferme étaient le rendement, le niveau de fertilisation, l’utilisation de substances chimiques pour la lutte antiparasitaire, les besoins en eau associés à sa disponibilité et la source d’énergie locale pour assurer l’irrigation. Les résultats d’écotoxicité sont les plus incertains en raison de la difficulté à déterminer des pratiques représentatives de protection des cultures pour les cultures pérennes. Conclusion. Le programme Agribalyse^® a représenté une étape importante pour l’évaluation environnementale de la production fruitière. Des recherches complémentaires sont nécessaires pour mieux modéliser les pratiques de protection des cultures, les émissions aux champs et les impacts de l’utilisation de l’eau.