Consumo de alimentos e
emissões de CO\(_2\)

Ariane Hayana Thomé de Farias
#TidyTuesday

Fonte: Jen A. Miller is the author of “Running: A Love Story.” She’s been writing about running for The New York Times since 2010.

Resumo

As discussões sobre como adotar medidas que reduzam os impactos ambientais de nossas atividades diárias vem ganhando cada vez mais espaço nos debates relacionados ao meio ambiente. Medidas como a redução da queima de combustíveis fósseis na indústria, controle do desmatamento e a utilização cada vez mais recorrente de energia limpa são pontos relevantes para as transformações climáticas. No que se refere a alimentação saudável e sustentável não é diferente. Para uma explanação melhor nesta temática, este trabalho apresentará um estudo com dados sobre as emissões anuais de CO\(_2\) por pessoa para 130 nações em todo o mundo publicados pela Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO) que estão disponíveis no site nu3 cuja contribuição no #tidytuesday é de autoria da Kasia Kulma.

Palavras-chave: Alimentação. Emissão de CO\(_2\). Meio ambiente. Consumo.

1. Introdução

A mudança de hábitos alimentares tem sido amplamente discutida não somente pela preocupação com a própria saúde, como também pela preocupação com o meio ambiente. A emissão de gases causadores do efeito estufa também fazem parte destas discussões. Conforme cita Robert Sünderhauf (CEO da nu3), “o veganismo é uma escolha de estilo de vida cada vez mais popular, conforme demonstrado pela duplicação de nossa receita com produtos veganos só no ano passado. Com este estudo revelando como a mudança de dieta pode reduzir drasticamente nossa pegada de carbono, está se tornando cada vez mais difícil ignorar os benefícios de mudar para uma dieta baseada em vegetais, tanto para nossa saúde quanto para nosso planeta.” Assim, para aprofundar este debate, foi realizado um levantamento de dados pela Organização das Nações Unidas para Agricultura e Alimentação (FAO) para examinar a pegada de carbono da indústria de alimentos, comparando diferentes dietas em termos de emissões de dióxido de carbono de 130 nações em todo o mundo considerando a quantidade de produtos de origem animal (carne de porco, aves, boi, cordeiro e cabra, peixe, ovos e leite - incluindo queijo) e produtos não animais (trigo e produtos de trigo, arroz, soja, nozes - incluindo manteiga de amendoim ) que é fornecido para consumo em cada país.

Desta forma, com intuito de explorar os dados contidos no estudo supra citado, abordaremos neste trabalho algumas informações extraídas e, para tanto, este encontra-se organizado em cinco seções, dispostas da seguinte forma: a primeira trata da introdução, que aborda os principais aspectos do trabalho; a segunda refere-se a definição das variáveis utilizadas; a terceira apresenta os resultados e discussão sobre o estudo; na quarta encontram-se as considerações finais do trabalho e, posteriormente, as referências utilizadas.

2. Descrição das variáveis

Os dados foram extraídos via web scraping do site nu3 e estão definidos no dicionário de variáveis como sendo:

Variável Classe Descrição
country caractere Nome do país
food_category caractere Categoria Alimentar
consumption double Consumo (kg / pessoa / ano)
co2_emmission double Emissão de CO\(_2\) (Kg CO\(_2\) / pessoa / ano)

Este estudo analisa 130 países ao redor do mundo para determinar quanto dióxido de carbono (CO\(_2\)) cada país emite, com base em sua dieta. Isso é calculado através da quantidade de alimento fornecido para consumo e quantos kgs de CO\(_2\) por kg de produto, por pessoa anualmente. Os dados em nível de país são divididos entre dietas baseadas em animais e não baseadas em animais.

3. Resultados e discussão

Nesta seção serão apresentados os principais resultados obtidos na análise de dados em questão. No primeiro momento fez-se a leitura das \(1.430\) observações referentes às quatro variáveis citadas anteriormente e todos os dados podem ser consultados na tabela a seguir:

# Leitura dos dados
food_consumption <- readr::read_csv('https://raw.githubusercontent.com/rfordatascience/tidytuesday/master/data/2020/2020-02-18/food_consumption.csv')

food_consumption %>%
  DT::datatable()

Para avaliar a força e a direção da relação entre as variáveis, fez-se uma matriz de correlação entre as variáveis Consumo (kg/pessoa/ano) e Emissão de CO\(_2\)(KgCO\(_2\)/pessoa/ano):

food_consumption %>%
    select(consumption, co2_emmission) %>%
   cor() %>%
    kable()
consumption co2_emmission
consumption 1.0000000 0.3342507
co2_emmission 0.3342507 1.0000000

Através dos resultados obtidos na matriz de correlação, podemos afirmar que as variáveis Consumo (kg/pessoa/ano), Emissão de CO\(_2\)(Kg CO\(_2\)/pessoa/ano) apresentam uma correlação positiva fraca pois a correlação resultante é de apenas \(0,33\) e, portanto, enquadra-se no intervalo entre \(0,2\) a \(0,39\) \(=\) FRACA, entretanto, cabe lembrar que:

Correlação não implica em Causalidade!

Podemos também visualizar os valores de tais correlações através da matriz de correlação:

food_consumption %>%
    select(consumption, co2_emmission) %>%
    cor() %>%
   corrplot(type="upper",tl.srt=45,tl.cex = 1)

Visualmente, quanto maior o círculo, maior a correlação entre as variáveis e quanto mais azul escuro, mais próxima a correlação estará de 1 (correlação positiva e forte). O mesmo ocorre caso seja negativa (ou seja, -1): quanto mais vermelho escuro, mais forte será a correlação.

Agora, considerando a quantidade de produtos de origem animal e produtos não animais que é fornecido para consumo em cada país, é possível observar na tabela a seguir um ranking com os dez produtos mais consumidos (kg/pessoa/ano) ordenados do maior para o menor:

food_consumption %>%
 group_by(food_category) %>%
 summarise(total_consumo = sum(consumption),
           total_emissao_co2 = sum(co2_emmission)) %>%
 arrange(-total_consumo) %>%
   head(10) %>%
 kable()
food_category total_consumo total_emissao_co2
Milk - inc. cheese 16350.71 23290.00
Wheat and Wheat Products 9301.44 1773.78
Rice 3818.77 4886.91
Poultry 2758.50 2963.16
Fish 2247.32 3588.22
Pork 2096.08 7419.11
Beef 1576.04 48633.26
Eggs 1061.29 974.95
Nuts inc. Peanut Butter 537.84 951.99
Lamb & Goat 338.02 11837.38

Conforme podemos observar, o Leite (incluindo queijo) é o mais consumido, seguido do Trigo e Produtos de Trigo e o Arroz. Por outro lado, quando analisamos por categoria alimentar quais são os produtos que mais emitem CO\(_2\), observa-se o seguinte cenário:

food_consumption %>%  
  group_by(food_category) %>%  
  summarise(total_emissao_co2 = sum(co2_emmission)) %>%  
  ggplot(aes(x = food_category, y = total_emissao_co2,fill = food_category)) +        
aes(reorder(food_category, total_emissao_co2))+ 
  geom_col() +  
  coord_flip() +  
    ggthemes::theme_wsj() +
   guides(fill = "none")+
   labs(
    title = "Ranking de emissão de \nCO2 por categoria \nalimentar",
    x = "Categoria",
    y = "Emissão de Co2 (Kg CO2/pessoa/ano)",
    color = "Categoria alimentar")


Nota-se que a Carne aparece como o produto com maior emissão de CO\(_2\), seguida do Leite (incluindo queijo) e Cordeiro e Cabra. Sob outra perspectiva, analisaremos graficamente um ranking com todos os países do estudo com o objetivo de verificarmos categoricamente quais são os países que mais emitiram dióxido de carbono na dieta com produtos de origem animal e não animal:

ggplot(food_consumption, aes(x = reorder(country,co2_emmission), y = co2_emmission)) +
   geom_col(aes(fill = food_category)) +
  coord_flip() +
   labs(
    title = "Representação gráfica da emissão de CO2 por categoria alimentar",
    x = "País",
    y = "Emissão de Co2 (Kg CO2/pessoa/ano)",
    color = "Categoria alimentar",
    caption = "Elaborado por: Ariane Hayana Thomé de Farias") +
   scale_fill_viridis_d(
    alpha = .99, 
    begin = .1, 
    end = .9, 
    direction = 1, 
    option = "D") +
    theme_bw() 

É possível observarmos que países como Argentina, Austrália e Albania são destaques no topo e o Brasil está entre os dez países no ranking de emissão considerando a análise por categoria, com valores mais expressivos na categoria de produto Carne.

Por fim, elaborou-se boxplots considerando a emissão de CO\(_2\) por categoria e também o consumo por categoria:

plot_ly(food_consumption, 
        y = ~co2_emmission, 
        color = ~food_category, 
        type = "box")
plot_ly(food_consumption, 
        y = ~consumption, 
        color = ~food_category, 
        type = "box")

4. Considerações finais

De acordo com os dados obtidos, podemos concluir que os níveis de CO\(_2\) na atmosfera são bastante altos sob a ótica alimentar. É alarmante ver o Brasil como um dos dez países com maiores emissões de dióxido de carbono e isto serve como um gatilho para repensarmos sobre nossas atitudes e comportamentos de consumo também. Espera-se que nosso país cumpra metas factíveis sobre as políticas nacionais e internacionais voltadas a redução das emissões de CO\(_2\) não somente na questão alimentar, como também nas diversas áreas agravantes para tal cenário.

Referências