La evaluación de la diversidad nutricional de los productos del mar junto con los impactos climáticos informa un asesoramiento dietético más completo
Communications Earth & Environment volumen 3, Número de artículo: 188 (2022) Citar este artículo
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Los mariscos prometen ayudar a satisfacer las necesidades nutricionales con un bajo impacto climático. Aquí, evaluamos la densidad de nutrientes y las emisiones de gases de efecto invernadero, ponderadas por método de producción, que resultan de la pesca y el cultivo de especies de importancia mundial. El mayor beneficio de nutrientes con las emisiones más bajas se logra consumiendo especies de pequeños pelágicos y salmónidos capturados en la naturaleza, y bivalvos de cultivo como mejillones y ostras. Muchas, pero no todas, las especies de mariscos proporcionan más nutrición con emisiones más bajas que las proteínas de animales terrestres, especialmente la carne roja, pero existen grandes diferencias, incluso dentro de los grupos de especies y las especies, según el método de producción. Los nutrientes que contribuyen a la densidad de nutrientes difieren entre los mariscos, al igual que las necesidades de nutrientes de los grupos de población dentro y entre países o regiones. Con base en los patrones encontrados en los atributos nutricionales y el impacto climático, recomendamos reenfocar y adaptar los patrones de producción y consumo hacia especies y métodos de producción con mejor desempeño nutricional y climático, teniendo en cuenta las necesidades nutricionales específicas y los objetivos de reducción de emisiones.
A nivel mundial, se producen y consumen más productos del mar que nunca y la demanda continúa creciendo con el aumento de la riqueza y el crecimiento de la población1. En 2017, los productos del mar representaron el 17 % de la ingesta mundial de proteína animal1. Existe evidencia sustancial de que los beneficios para la salud del consumo de pescados y mariscos generalmente superan los posibles efectos negativos para la salud de los contaminantes u otros riesgos de seguridad2,3. Los ecosistemas acuáticos juegan un papel crucial en el cumplimiento de los objetivos de nutrición humana4, ya que los productos del mar proporcionan cantidades sustanciales de proteínas, ácidos grasos n-3 y micronutrientes como vitamina D, vitamina B12, selenio, yodo, hierro, zinc y fósforo. Los productos del mar también son importantes en la prevención de numerosas enfermedades no transmisibles y en la lucha contra las deficiencias generalizadas de micronutrientes5,6,7,8,9, razones por las que muchos gobiernos recomiendan un mayor consumo. Además, se han demostrado los beneficios ambientales potenciales al reemplazar otros alimentos de origen animal con mariscos10,11,12. El debate público sobre las dietas futuras se centra actualmente en gran medida en el llamado "cambio verde": cambiar el consumo de alimentos basados en animales terrestres a alimentos de origen vegetal, con mucha menos atención dedicada a un posible "cambio azul" donde los alimentos de origen acuático juegan un papel importante. un papel cada vez más importante. En cambio, los mariscos a menudo se omiten por completo de las discusiones o se tratan de manera simplista como un todo indiferenciado en estudios que analizan el impacto combinado de las dietas en la salud y el medio ambiente13,14,15,16,17. Para aumentar el consumo de productos del mar de manera sostenible, se necesita una mejor comprensión del desempeño de esta diversa categoría de alimentos.
Si bien la sostenibilidad alimentaria es compleja y multidimensional, el cambio climático es uno de los desafíos más urgentes que enfrenta la humanidad, y las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) son fácilmente cuantificables en todos los sistemas de producción, lo que hace posible la comparación entre diversas fuentes siempre que los métodos estén alineados18. A menudo, pero no siempre, el impacto climático se correlaciona con otras preocupaciones ambientales y, en tales casos, los esfuerzos de reducción de emisiones conducirán a una mejora más amplia. Los estudios que evalúan y comparan las emisiones de GEI de los mariscos y otros productos alimenticios generalmente informan emisiones por kilogramo de producto, sin tener en cuenta la variación en el valor nutricional y la función alimentaria de los productos. En cambio, algunos estudios compararon productos en función de las porciones o el contenido de proteínas19, pero no capturaron la variación nutricional más amplia. Recientemente, se propusieron índices de densidad nutricional para describir el perfil nutricional de los alimentos de manera más completa al comparar sus impactos ambientales20,21,22,23. Los índices de nutrientes resumen las densidades de macro y micronutrientes24 y proporcionan una indicación de la medida en que los alimentos contribuyen a las necesidades nutricionales medias25. Un estudio de 2019 realizado por Hallström y sus colegas estimó el valor nutricional y las emisiones de GEI de una variedad de productos del mar representativos de los patrones de consumo suecos26. El puntaje de densidad de nutrientes en ese estudio se basó en datos de 24 nutrientes y relacionó el contenido de cada nutriente con la ingesta dietética de referencia (DRI) de nutrientes deseables, o la ingesta máxima recomendada (MRI) de nutrientes indeseables. Se tuvo cuidado de seleccionar y pesar los productos del mar consumidos en Suecia con respecto a la consistencia metodológica y las técnicas de producción representativas. En un esfuerzo más reciente, se compilaron datos de nutrientes para 12 nutrientes junto con los resultados disponibles de la evaluación del ciclo de vida (LCA) para 35 grupos de alimentos basados en estadísticas y categorías de mercado27. Otro estudio centrado en pescados y mariscos compiló datos de contenido de nutrientes para cinco nutrientes, junto con datos sobre cuatro factores estresantes ambientales en un nivel agregado de grupos de especies dentro de los sistemas de producción acuícola28, sin mencionar la gran variación dentro del grupo en ambas dimensiones26. Otro estudio incluyó pescados y mariscos de los sistemas de producción de pesca y acuicultura29 mientras también cuantificaba los impactos ambientales de proporcionar la DRI de nutrientes específicos a través de diferentes alimentos, el último de los cuales también fue realizado por Koehn et al.27.
Aquí, nos basamos en el trabajo de Hallström et al.26 y analizamos las emisiones de GEI asociadas con la producción de especies de mariscos de importancia mundial en relación con sus respectivas densidades de nutrientes. Refinamos aún más el puntaje de densidad de nutrientes con respecto a los nutrientes incluidos, los procedimientos de limitación y el análisis de la variabilidad tanto dentro como entre los grupos de especies. Ampliamos el rango de especies para cubrir todas las especies importantes en la producción global para las cuales hay datos disponibles y agregamos nuestros resultados y presentamos el suministro de alimentos global potencialmente disponible de estas especies para ubicar cada una en el contexto de la producción global, convirtiendo el peso vivo en estimaciones de masa comestible de pescados y mariscos. . Aunque lo que se considera comestible varía según el contexto cultural, la mayoría de las especies se consumen predominantemente en filetes y, por lo tanto, el rendimiento de los filetes sirve como un indicador aproximado del suministro de alimentos. Demostramos cómo los productos del mar difieren en densidad de nutrientes e impacto climático tanto en relación entre sí como con las fuentes de proteína animal terrestre. Además, identificamos aquellas especies que brindan la mayor cantidad de nutrientes en general con la menor cantidad de emisiones, así como aquellas que brindan el menor valor nutricional con el costo climático más alto. Al hacerlo, agregamos una dimensión nutricional a nuestra comprensión de las emisiones del sector de productos del mar que se puede adaptar aún más a las necesidades dietéticas específicas de cada país y población para identificar oportunidades para que los productos del mar ayuden a satisfacer las dietas humanas dentro de las limitaciones de carbono.
En el nivel más alto, encontramos que si bien existe una variabilidad doble entre los puntajes promedio de densidad de nutrientes de los principales grupos de especies de mariscos, las emisiones medianas de GEI varían en más de un orden de magnitud entre las fuentes de mariscos, tanto en términos de grupos de especies como en términos de cómo se producen los productos del mar (Fig. 1). El desempeño promedio global de todos los productos del mar evaluados, ponderado por el volumen de producción de especies (las dos líneas en la Fig. 1), tiene una densidad de nutrientes más alta que la carne de res, cerdo y pollo y emisiones de GEI más bajas que la carne de res y cerdo. Es importante destacar que el rendimiento promedio ponderado de todas las especies de mariscos analizadas es útil solo con fines comparativos, ya que no indica per se si este promedio representa un valor alto o bajo. Esto también es cierto para los datos sobre nutrición y medio ambiente que se muestran en un estudio reciente28, cuyos valores relativos no revelan si la diferencia entre el mejor y el peor desempeño es pequeña o grande.
Densidad relativa de nutrientes y emisiones de GEI relacionadas con la producción (es decir, se excluyen las emisiones posteriores a la cosecha) por peso comestible de grupos de productos del mar de importancia mundial de la pesca (colores sólidos) y la acuicultura (rayados) en el punto de desembarque o cosecha, junto con la carne de res (B ), pollo (C) y cerdo (P). El tamaño relativo de las burbujas del grupo de pescados y mariscos es proporcional a los volúmenes de producción de peso comestible global de 2015, y los valores de densidad de nutrientes y GEI se ponderan por especies. Tanto los valores de GEI como los puntajes de nutrición están ponderados logarítmicamente y posicionados en relación con el promedio ponderado de todas las especies de mariscos incluidas (3,7 kg CO2e por kg de peso comestible y NDS 4,0). Para ver los gráficos que muestran las especies en cada grupo de especies individualmente, consulte las Figs. complementarias. 1–8.
Entre los grupos de mariscos definidos, los salmónidos capturados en la naturaleza (salmón rosado y rojo) y las especies pelágicas pequeñas (por ejemplo, arenques, caballas y anchoas) y los bivalvos de cultivo tienen las emisiones de GEI más bajas por relación de densidad de nutrientes (Fig. 1, Tabla 1) , y comprenden el tercil superior de las especies consideradas (Cuadro 1). Sin embargo, estas no son las especies de mariscos más consumidas. La captura de salmónidos silvestres es relativamente baja y funcionalmente restringida por existencias limitadas. Una gran parte de los desembarques de muchas pesquerías de pequeños pelágicos se destina actualmente a otros usos (p. ej., insumos para la acuicultura y alimentos para el ganado), en gran parte debido a la demanda insuficiente para el consumo humano directo, pero también como resultado de los incentivos creados por las reglamentaciones. Los bivalvos de cultivo (p. ej., ostras, mejillones, etc.) se encuentran entre los mejores en términos de emisiones de GEI, pero proporcionan una densidad nutricional ligeramente inferior. Por el contrario, los crustáceos, tanto de piscifactoría (principalmente especies de camarones tropicales) como silvestres (varias especies de camarones, langosta americana, etc.) y cefalópodos, dan como resultado emisiones superiores a la media y proporcionan puntuaciones nutricionales inferiores a la media. Nuestros hallazgos con respecto a las especies y grupos de especies con mejor y peor desempeño confirman hallazgos previos26,27,28. A diferencia de otros grupos de pescados y mariscos que se definen filogenéticamente y presumiblemente son nutricionalmente más similares9 (ver también la Fig. 1), las especies agrupadas como 'pescado blanco' simplemente comparten características deseables para el consumo humano (por ejemplo, carne firme y pálida, sabor suave). Dado que tanto el pescado blanco capturado en la naturaleza como el de piscifactoría representan tonelajes de producción sustanciales, sus puntuaciones nutricionales y de emisiones de GEI específicas del grupo tienen una influencia proporcional en las puntuaciones medias ponderadas generales de todos los productos del mar analizados. A pesar de esto, las especies de pescado blanco silvestres consideradas dieron como resultado las puntuaciones de densidad de nutrientes más bajas de todos los grupos evaluados (Fig. 1). En todas las comparaciones entre grupos de especies y formas de producción en la Fig. 1, es importante tener en cuenta que, dado que las observaciones dentro de cada grupo y los métodos utilizados para caracterizar los atributos no son totalmente consistentes entre las fuentes de datos, no se consideró factible realizar estudios formales. prueba estadística. Por lo tanto, las diferencias observadas deben interpretarse como indicativas en función de los datos actualmente disponibles.
Cada grupo de especies consta de 2 a 10 especies con una variabilidad considerable dentro de cada grupo, ya sea en términos de puntajes de densidad de nutrientes, emisiones de GEI relacionadas con la producción, o ambos, con una mayor variación observada en las emisiones de GEI (Fig. 2, Tabla 1, ver también Complemento Figuras 1 a 8). La menor variabilidad en la densidad de nutrientes se debe en parte a la elección de limitar el contenido de nutrientes en la ingesta dietética de referencia (DRI, es decir, el contenido de nutrientes que excede el DRI no influye en el puntaje de nutrición, ver Métodos). Esta elección también reduce la contribución de la nutrición a la puntuación combinada, que se debe más a las emisiones de GEI debido a la mayor variabilidad en las tasas de emisión. Probablemente reflejando la gran diversidad de especies y fuentes de producción contenidas dentro del grupo del pescado blanco, abarca la mayor variabilidad específica de especies tanto de las emisiones de GEI como de la densidad nutricional (Fig. 2).
Los puntajes de densidad de nutrientes se basan en los 21 nutrientes comunes a todas las especies (barras completas) y, donde sea posible, 23 nutrientes (líneas grises) (para los nutrientes, consulte Métodos). Las emisiones de GEI de especies de pescados y mariscos individuales son representativas del método de producción dominante para cada una (o se ponderan si se emplean múltiples métodos de producción principales a nivel mundial). Las barras sólidas indican las especies de la pesca y las barras rayadas las especies de la acuicultura. Las comparaciones con las proteínas animales de origen terrestre se basan en el contenido nutricional de cortes de carne promedio para carne de res y cerdo, y filetes de pollo. Las emisiones de GEI de la carne de res están más allá de la escala de 56 kg CO2e por kg de producto comestible.
Dentro de la mayoría de los grupos de especies, la gran variabilidad observada en las emisiones de GEI (Fig. 2), determinada principalmente por la técnica de producción, sugiere el potencial de oportunidades de reducción sustanciales relacionadas con los métodos y prácticas de producción. Los pequeños pelágicos son una excepción y muestran una mayor variación en los valores de densidad de nutrientes que en las emisiones de GEI. Si bien el contenido nutricional de las especies solo puede verse influenciado en un grado limitado (por ejemplo, a través de cambios en la composición del alimento, el momento de la cosecha), existen oportunidades sustanciales para reducir las emisiones de GEI al aumentar el uso de tecnologías o insumos de baja emisión (por ejemplo, fuentes de energía, insumos para piensos) y mediante la reconstrucción de las existencias30,31. En particular, los cambios en la composición y el uso de los alimentos representan importantes oportunidades para reducir las emisiones de la acuicultura alimentada32. Los valores de intensidad de emisión de gases de efecto invernadero informados en la Fig. 2 también están influenciados por las diferencias en el rendimiento comestible, que es alto para los cefalópodos (~70–80 % del peso vivo), pero bajo para los bivalvos (~15–25 % del peso vivo), con especies de peces que caen entre estos extremos. Los rendimientos se pueden maximizar a través de regulaciones técnicas o temporales o mediante una tecnología de procesamiento mejorada, pero cada especie tiene límites biológicos. Al analizar estos parámetros a nivel de grupo de especies28 se pierde esta variabilidad, que puede ser mayor que la variabilidad entre grupos26.
En comparación con los alimentos de origen animal de origen terrestre, 22 de las 41 especies de mariscos cuyas puntuaciones de densidad de nutrientes pudieron evaluarse (54 %) y 17 de las 34 especies de mariscos cuyas emisiones de GEI relacionadas con la producción pudieron cuantificarse (50 %) se desempeñaron mejor que carne de res, cerdo y pollo (Fig. 2). El cerdo se desempeña justo por debajo del promedio de los mariscos en ambas dimensiones evaluadas, mientras que el pollo tiene una densidad de nutrientes mucho más baja, comparable a los grupos de mariscos con peor desempeño (Fig. 1). La carne de res tiene un puntaje justo por debajo de la densidad de nutrientes promedio de los mariscos, pero da como resultado emisiones de GEI más altas que cualquier otro alimento analizado aquí (Figs. 1, 2). La densidad de nutrientes de los mariscos es solo menor que la de los productos animales terrestres para unas pocas especies (por ejemplo, algunos pescados blancos y almejas japonesas; Fig. 2).
Nuestros resultados indican que los salmónidos, tanto capturados en la naturaleza como de piscifactoría, y los pequeños pelágicos son los pescados y mariscos más densos en nutrientes evaluados (Fig. 2, Tabla 1), lo cual es consistente con investigaciones reportadas previamente26,27. Algunas especies de túnidos y la carpa común también ocupan un lugar destacado en la NDS21 (tercil 1, Tabla 1). La mayoría de los bivalvos y cefalópodos mostraron puntajes de densidad de nutrientes intermedios (tercil 2, Tabla 1), mientras que la mayoría de las especies de crustáceos y pescado blanco obtuvieron una clasificación baja (tercil 3, Tabla 1).
La vitamina B12, la niacina y la vitamina D son los nutrientes que, en promedio, contribuyeron más a las puntuaciones de densidad de nutrientes en las especies de mariscos evaluadas (en promedio, 20, 12 y 9 % de NDS21, respectivamente; Fig. 3). La vitamina B12, en particular, tuvo el mayor impacto en la densidad de nutrientes en 35 de las 41 especies evaluadas para NDS21 (consulte la Tabla complementaria 1). Analizar el valor nutricional a un nivel taxonómico general corre el riesgo de pasar por alto importantes diferencias dentro del grupo y los valores promedio pueden no representar bien a las especies individuales o al grupo. Por ejemplo, nuestros datos mostraron que las ostras tenían el contenido de calcio más alto de todas las especies incluidas y que todos los bivalvos tenían un contenido de calcio superior al promedio, mientras que un estudio reciente28 concluye que los bivalvos contienen calcio por debajo del promedio en todos los grupos de especies. A pesar de las diferencias entre especies individuales, se pueden identificar patrones entre grupos de mariscos en términos de composición de nutrientes (Fig. 3). Por ejemplo, los ácidos grasos n-3 son el contribuyente clave de NDS21 entre los salmónidos densos en nutrientes (especialmente cuando se crían) y los pequeños pelágicos (Fig. 3). El pescado blanco de cultivo y los salmónidos silvestres son particularmente ricos en vitamina D, mientras que los cefalópodos, mejillones y crustáceos (tanto de cultivo como de pesca) tienen un alto contenido de cobre (Fig. 3). En parte debido al mayor contenido de vitamina D, el pescado blanco de piscifactoría se desempeñó mejor que la mayoría de las especies de pescado blanco evaluadas. Debido al papel que ocupa el pescado blanco en el consumo actual, este aspecto probablemente merecería una mayor investigación ampliando el análisis para incluir un mayor número de especies de pescado blanco de piscifactoría (por ejemplo, más especies de carpa).
Perfiles de nutrientes de los grupos de mariscos expresados como contribución porcentual a la puntuación de densidad de nutrientes NDS21, calculados como promedios ponderados de las especies incluidas dentro de los grupos en función de los volúmenes de producción comestible. Los nutrientes deseables se visualizan si contribuyen ≥10% de la densidad de nutrientes para al menos un grupo. Otros incluye todos los nutrientes deseables restantes que no alcanzan el valor de corte.
La densidad de nutrientes es un índice compuesto en el que los nutrientes deseables e indeseables contribuyen positiva y negativamente a la puntuación final. Nuestro análisis confirma que los productos del mar son una fuente de proteína animal que proporciona cantidades mínimas de sodio y grasas saturadas, nutrientes que de hecho se consideran "indeseables" desde la perspectiva de la salud pública. Los bivalvos son el único grupo considerado en el que el sodio puede considerarse no despreciable (Fig. 3).
La importancia de los nutrientes individuales para una ingesta nutricional adecuada y la salud en general difiere entre poblaciones y grupos de población. Para tener en cuenta tales diferencias, se ha sugerido que los puntajes de densidad de nutrientes deben adaptarse a la población objetivo evaluada23. Aquí evitamos intencionalmente hacer tales ajustes locales para poder describir los patrones generales del impacto climático en relación con el contenido de nutrientes en todas las especies. Por lo tanto, los resultados deben necesariamente considerarse dentro de este contexto y objetivo en mente. Cualquier aplicación futura del enfoque a poblaciones específicas debe intentar tener en cuenta las necesidades dietéticas locales o de subgrupos de población específicos (definidos por edad, género o parámetros socioeconómicos), así como la disponibilidad local de productos del mar y su origen.
Los perfiles de nutrientes de muchas especies analizadas revelaron concentraciones muy altas de unos pocos nutrientes, a menudo muy por encima de su DRI. Como se describió, se aplicó la limitación en el cálculo de NDS a pesar de que esto aplanó la variabilidad nutricional entre especies. Si no se limita al 100 % del DRI, se observarían puntuaciones desproporcionadamente altas incluso en productos que proporcionen niveles bajos de la mayoría de los nutrientes y niveles altos de uno o unos pocos nutrientes (p. ej., alfombra japonesa). La vitamina B12 fue el nutriente que con mayor frecuencia superó el DRI, en 26 de las 41 especies de mariscos evaluadas, con contenidos de hasta casi 25 veces el DRI en la carne de algunas especies (consulte la Tabla complementaria 2 para obtener datos y la Discusión complementaria 1).
En las pautas dietéticas, la vitamina D, los ácidos grasos n-3, el selenio y el yodo se identifican a menudo como nutrientes de los mariscos de especial importancia en las dietas humanas2. Los perfiles de nutrientes son muy variables entre especies (Fig. 4) y dos tipos de pescados y mariscos con el mismo puntaje de densidad de nutrientes pueden hacer contribuciones marcadamente diferentes a la ingesta de nutrientes específicos. Al evaluar el papel de los nutrientes individuales más allá de su contribución a las puntuaciones de nutrientes, se pueden identificar fuentes potencialmente importantes de nutrientes específicos a pesar de sus concentraciones relativamente pequeñas (Fig. 4). La cola de pelo de cabeza grande, por ejemplo, solo muestra una puntuación de densidad de nutrientes intermedia (Tabla 1), pero es la fuente más rica de ácidos grasos n-3 entre las especies analizadas (Fig. 4, Tabla complementaria 2). La carpa común y la tilapia del Nilo son especies de pescado blanco cultivadas con densidades de nutrientes marcadamente diferentes (Fig. 2, Tabla 1, Tabla complementaria 1), pero ambas contienen concentraciones relativamente altas de vitamina D (Fig. 4, Tabla complementaria 2). Los datos de composición sobre selenio y yodo solo estaban disponibles para un subconjunto de las especies estudiadas (36 de 41). Entre estos, los atunes fueron excelentes fuentes de selenio, pero incluso algunos crustáceos como el cangrejo Gazami exceden el DRI para este elemento (Fig. 4). El yodo es un nutriente del que muchos humanos son deficientes a nivel mundial33. Algunas especies, como la langosta americana, el bacalao del Atlántico y el eglefino, son buenas fuentes de este micronutriente (Fig. 4), a pesar de no tener una buena puntuación en términos de NDS21 (Fig. 2, Tabla 1). Con la excepción de estas especies, la adición de selenio y yodo a un NDS23 no afectó notablemente los patrones generales de rendimiento nutricional de las especies consideradas (ver NDS23 en la Fig. 2 y la Tabla complementaria 3). Sin embargo, para capturar todo el potencial de las especies de mariscos en la dieta humana, es recomendable incluir estos minerales en las evaluaciones nutricionales cuando sus concentraciones estén disponibles. Además, es importante tener en cuenta que la NDS solo se basa en el contenido de nutrientes como medida de la calidad nutricional. Otros aspectos relacionados con el efecto potencial sobre la salud del consumo de productos del mar, como la biodisponibilidad de nutrientes, los efectos de la matriz alimentaria, el contenido de otros compuestos bioactivos o tóxicos, no se capturan con este método.
Perfiles de nutrientes de seis especies de mariscos como contribución porcentual de 100 g de carne cruda comestible a la ingesta dietética de referencia: bacalao del Atlántico (A), carpa común (B), atún blanco (C), cola de pelo grande (D), langosta americana (E), y cangrejo Gazami (F). Los veintiún nutrientes incluidos en la fórmula NDS21 están representados aquí, además de selenio y yodo (no disponible para carpa común o cola de pelo grande; yodo no disponible para cangrejo de Gazami). Los nutrientes se agrupan por proteínas y grasas (naranja), minerales (azul) y vitaminas (verde). Los valores se muestran como área relativa de la porción circular, con un valor máximo (porción completa) que representa una contribución del 100 %. Todos los nutrientes, excepto el n-3, tienen un tope del 100 % cuando superan el DRI.
Nuestros resultados son ampliamente consistentes con los de análisis similares llevados a cabo para pescados y mariscos consumidos en Suecia26 a pesar de usar distintas fuentes de datos, con especies pelágicas y salmónidas que se desempeñan mejor. Cuando existen diferencias (p. ej., la clasificación de las ostras o la langosta), son el resultado de las diferencias en las elecciones metodológicas realizadas para calcular la densidad de nutrientes (p. ej., límite de nutrientes y una selección diferente de nutrientes) y la confianza en un conjunto más amplio de fuentes de datos de composición de nutrientes. . Koehn et al.27 también identificaron a los pequeños pelágicos y al salmón como los de mejor desempeño, a pesar de las grandes diferencias en el modelo del índice de nutrientes, por ejemplo, excluyendo los nutrientes que eran más importantes en este análisis (vitaminas B12, D y niacina), así como contenido de nutrientes indeseables, calculando el promedio en lugar de la suma del contenido de nutrientes por relación DRI y dejando que el contenido superior a DRI influya en el índice de todos los nutrientes.
Los métodos de evaluación del contenido de nutrientes y los informes para las especies de mariscos varían ampliamente tanto dentro como entre las bases de datos de nutrición y probablemente afectaron la calificación resultante de la densidad de nutrientes y la evaluación combinada del impacto en la nutrición y el clima. De manera relacionada, las densidades de nutrientes para cada especie se calculan en base a observaciones individuales, en lugar de promedios de múltiples bases de datos29. Además, muchas especies de importancia mundial (p. ej., la carpa) no pudieron incluirse debido a la falta de una composición de nutrientes detallada, lo que apunta a importantes lagunas en los datos. Esto sugiere la necesidad de incluir más productos del mar en bases de datos públicas de composición de alimentos metodológicamente armonizadas.
De las 41 especies de mariscos para las que se pudo evaluar un valor NDS21, pudimos cuantificar las emisiones de GEI específicas del modo de producción (p. ej., pescadas o cultivadas) para 34 especies (Tabla complementaria 4). Las intensidades de emisión de especies individuales y los patrones principales de emisiones relativas asociadas con grupos de mariscos (Fig. 2) son ampliamente consistentes con hallazgos previos en el estudio del consumo sueco26. Las diferencias ocurren cuando las tecnologías de producción de importancia mundial, modeladas aquí, difieren notablemente de las fuentes específicas que se sabe que abastecen el consumo sueco. Además, se utilizaron datos de emisiones que no estaban disponibles en el momento del análisis anterior para algunas especies (p. ej., ostra y salmón del Atlántico).
Los crustáceos capturados en la naturaleza y algunos pescados blancos, atunes, salmónidos y cefalópodos de cultivo tuvieron las intensidades de emisión de GEI más altas. Ambos bivalvos de cultivo evaluados (mejillones y ostras del Pacífico) junto con las ocho especies pelágicas pequeñas evaluadas, salmón rosado y rojo y abadejo de Alaska, tuvieron intensidades de emisión muy inferiores a las del pollo (Fig. 2), mientras que ninguna especie de marisco se acercó a la escala. de las emisiones de GEI de la carne de vacuno.
Cinco de las siete especies para las que no se pudo identificar o caracterizar directamente un valor de emisión de GEI son especies de bivalvos de cultivo (almeja navaja, almeja japonesa, vieira de cultivo, mejillón verde y chileno), lo que apunta a una brecha importante en el LCA y los GEI relacionados. literatura sobre contabilidad de emisiones. Esto es desafortunado dado el desempeño prometedor de las especies de bivalvos descritas anteriormente en términos de emisiones11,32 y nutrición26,28. Como los valores de emisión de GEI estaban disponibles para el cultivo de mejillón azul, se utilizó para caracterizar el mejillón verde y el mejillón chileno cultivados, como una primera aproximación razonable de sus intensidades de emisión reales. Las cinco especies (cuatro cultivadas y una pescada) a las que no se les pudo asignar un valor de emisión de GEI se producen principalmente en China (Fig. 2).
La quema de combustible durante la pesca es la principal fuente de emisiones de GEI de la pesca de captura, con tasas de intensidad de uso de combustible (FUI) fuertemente influenciadas por el arte de pesca empleado y la abundancia relativa y capturabilidad de las poblaciones30,31,34,35. En consecuencia, entre las especies pescadas evaluadas aquí, aquellas con mayores intensidades de emisión generalmente se desembarcaron utilizando métodos de pesca más intensivos en combustible o especies objetivo que son menos abundantes (Tabla complementaria 5). Por ejemplo, entre las cuatro especies de túnidos evaluadas, aquellas para las que una mayor proporción de los desembarques totales se capturan con artes de anzuelo y línea (patudo, atún blanco), tienen intensidades de emisión más altas que las especies capturadas principalmente con redes de cerco (rabil, listado). El caso del abadejo de Alaska presenta un ejemplo interesante de una especie en el grupo del pescado blanco que se desempeña muy bien debido a un método de pesca relativamente eficiente en combustible, la pesca de arrastre pelágica, que resulta en una alta tasa de captura y una intensidad de emisión notablemente baja, confirmada por investigaciones muy recientes. datos36.
Las fuentes de emisiones de GEI de la producción acuícola son mucho más diversas37,38, aunque tienden a ser mayores cuando se alimentan las especies en cultivo, especialmente si también se requieren aportes energéticos sustanciales para mantener la calidad del agua de cultivo (p. ej., aireación, eliminación de desechos, refrigeración, etc.). Entre las especies de cultivo evaluadas, el bagre de Amur tuvo la intensidad de emisión de GEI más alta, mientras que los mejillones y las ostras de cultivo, ambos sin alimentar en cultivo, tuvieron la más baja (Tabla complementaria 4). Las tasas de rendimiento comestible relativamente bajas son un factor explicativo secundario detrás de las emisiones relativamente altas de la producción de crustáceos y bagres.
La comunicación del desempeño ambiental de los productos del mar en función de su densidad de nutrientes capta de manera más completa la función de estos productos en relación con el desempeño de los sistemas que los proporcionan. Mejora las comparaciones realizadas sobre la base del peso comestible, que a su vez es una mejora sustancial sobre las comparaciones realizadas sobre el peso vivo. Es importante destacar que esta lente nutricional no solo facilita las comparaciones entre especies utilizando una base más relevante para el producto, sino que cambia sustancialmente el resultado de esas comparaciones. De hecho, al escalar los resultados a los volúmenes de producción global anual de las especies y grupos de especies que hemos analizado aquí, los grupos más importantes en términos de masa de peso vivo total producida son, en orden descendente: bivalvos (ostras y mejillones), pescado blanco de cultivo especies, pequeños pelágicos y especies de pescado blanco silvestres (Fig. 5). Los salmónidos, crustáceos y cefalópodos capturados en la naturaleza representan los grupos de especies de menor tonelaje de peso vivo producidos (Fig. 5). Sobre la base de la masa de producto comestible disponible, dominan los pequeños pelágicos y el pescado blanco de piscifactoría. Esto se debe a que las especies pelágicas pequeñas tienen tasas de rendimiento comestible más altas (53–62 %, Cuadro complementario 6) que la mayoría de los otros grupos, pero en particular en comparación con las especies de pescado blanco cultivadas (37–45 %) y los bivalvos con los rendimientos comestibles más bajos de todos los grupos ( 15-24%). Al multiplicar la masa comestible de cada grupo de especies, calculada utilizando factores de rendimiento comestible específicos de la especie, por el puntaje NDS21 promedio ponderado de las especies dentro de cada grupo, la importancia de los pequeños pelágicos en términos de nutrición humana potencial aumenta aún más (Fig. 5). Otros grupos cuya importancia nutricional relativa para los seres humanos aumenta cuando se pasa de los volúmenes a la densidad nutricional son los grandes pelágicos, el pescado blanco de piscifactoría y el salmón, mientras que la importancia relativa del pescado blanco, los cefalópodos, los crustáceos de piscifactoría y capturados en la naturaleza y los grupos de bivalvos se reduce. contribuciones al volumen comestible total. Cuando se traducen en emisiones de GEI, las diferencias son aún más pronunciadas con los tres grupos de especies de mayor rendimiento, pequeños pelágicos, salmónidos silvestres y bivalvos, que en conjunto representan el 35 % de la densidad nutricional disponible y solo contribuyen con el 6 % de las emisiones de GEI relacionadas con la producción en todo el país. todas las especies evaluadas. Por el contrario, las especies de crustáceos cultivadas y pescadas representan el 8 % de la densidad nutricional total de los productos del mar y producen el 17 % de las emisiones totales estimadas en todas las especies evaluadas. Todos los datos utilizados para producir gráficos se presentan en Datos complementarios 1 y Material complementario.
Contribución de los grupos de productos del mar a los volúmenes de producción global en 2015 expresada sobre la base del peso vivo y comestible (para conocer los rendimientos comestibles específicos de la especie, consulte la Tabla complementaria 6), la densidad de nutrientes (NDS21) y las emisiones de GEI, todos ponderados por especie dentro de cada grupo de productos del mar. Los grupos sólidos consisten en especies rayadas capturadas en la naturaleza de especies cultivadas.
Además de las estrategias para mejorar el rendimiento nutricional de los sistemas de pescados y mariscos individuales mencionados anteriormente (es decir, cambios en la alimentación, el momento de la cosecha), existen oportunidades a mayor escala para aumentar el rendimiento nutricional de los sistemas de pescados y mariscos de manera más amplia. Las políticas y la innovación tecnológica que aumentan el consumo directo de los desembarques de las pesquerías de pequeños pelágicos podrían resultar en mejoras dramáticas en la producción nutricional de las pesquerías globales al tiempo que limitan las emisiones. Aunque la proporción de la producción mundial de productos del mar destinada a fines no alimentarios está disminuyendo1, en muchos entornos todavía se incentiva la utilización de especies pelágicas pequeñas para la alimentación. Por ejemplo, las políticas que apuntan a concentrar las pesquerías en menos embarcaciones más grandes que desembarcan grandes volúmenes dan como resultado una calidad de captura reducida y una mayor proporción de capturas que terminan como alimento, también debido a la capacidad limitada para procesar estos desembarques antes de que la calidad se deteriore aún más.
Los cambios de política que faciliten una mayor utilización de los desembarques para alimentos podrían adoptar muchas formas (por ejemplo, reasignaciones de cuotas, distribución de oportunidades de cosecha en el tiempo o el espacio, mejora de la conservación de productos a bordo y almacenados, rentas de recursos diferenciales basadas en el destino del producto, etc.), pero tendrá que tener en cuenta las características únicas de las pesquerías individuales y sus entornos. Además, para que cualquier cambio sustancial tenga éxito, muchos actores deben involucrarse más allá de los pescadores, incluida la industria alimentaria y los minoristas que necesitarán desarrollar, producir y vender nuevos productos. Se necesitarán esfuerzos para comprender las actitudes de los consumidores hacia estas especies cuyo rendimiento superior en ambas dimensiones, nutrición y clima, requeriría utilizar una proporción mucho mayor directamente como alimento que en la actualidad. Además, la innovación de productos alimenticios diseñada para aumentar la utilización de pescado o subproductos de pescado en suplementos podría contribuir a hacer que los productos del mar sean más accesibles para los consumidores en entornos de países de ingresos altos y bajos1,39. Por separado, las políticas que facilitan la expansión del cultivo de mejillones, junto con los esfuerzos para aumentar el consumo de mejillones (por ejemplo, asesoramiento dietético que recomienda mejillones, eventos culturales patrocinados que presentan mejillones, desarrollo de productos alimenticios convenientes y asequibles a base de mejillones, etc.) también mejorarían la nutrición y la salud combinadas. impactos climáticos del consumo de productos del mar en general. Si bien las especies de macroalgas no se incluyeron aquí, un análisis anterior de los factores ambientales estresantes sí lo hizo32 y descubrió que las algas marinas eran un grupo de especies prometedor de bajo impacto. Existen grandes lagunas de conocimiento relacionadas con el contenido y la biodisponibilidad de los nutrientes de las algas marinas, así como sobre su contenido de sustancias indeseables, pero la investigación sobre estos temas continúa. Se ha identificado que las especies de la acuicultura no alimentada y de bajo nivel trófico tienen un gran potencial como futuros alimentos10,29,40.
Por el contrario, así como los consejos dietéticos en muchos países recomiendan no consumir carnes rojas y procesadas, los consejos relacionados con el consumo de mariscos podrían indicar los tipos que se deben evitar en función del valor nutricional más bajo con las emisiones más altas. Por ejemplo, la Comisión Europea, como parte de su política Green Deal, está desarrollando etiquetas de nutrición y sostenibilidad para productos alimenticios en los próximos años y, a medida que haya más datos disponibles, este tipo de análisis será más fácil, más sólido e informativo en ese tipo de esfuerzo. Desde una perspectiva global, incluso puede ser conveniente promover las formas más nutritivas de pescados y mariscos en las poblaciones y comunidades con deficiencia de nutrientes, incluso cuando la producción genera emisiones relativamente más altas, mientras que en las poblaciones que no corren el riesgo de sufrir deficiencias de nutrientes, los consumidores podrían prestar más atención. a las emisiones que al contenido nutricional al elegir productos del mar para sus dietas. De hecho, es en los grupos de población con deficiencia de nutrientes donde cualquier aumento en el consumo de productos del mar tendría los efectos más positivos para la nutrición humana. Nuestros resultados muestran que las unidades funcionales basadas en la nutrición pueden ser una valiosa herramienta complementaria al comparar el desempeño ambiental entre especies de mariscos y otros alimentos.
Las estadísticas y la investigación de productos del mar a menudo adoptan por defecto una perspectiva de producción, e incluso el consumo se mide en masa de peso vivo1. Si la nutrición humana es el objetivo final de la pesca y la acuicultura, es importante que los resultados se entiendan y evalúen sobre una base nutricionalmente relevante, particularmente dada la diversidad de especies involucradas4 y maximizar el resultado nutricional y minimizar los costos ambientales del aprovisionamiento de productos del mar debe ser un principio rector. para la formulación de políticas en estas áreas41. Dado que tanto la pesca como la acuicultura enfrentan muchos desafíos ambientales, en términos de utilización sostenible de las poblaciones, reducción de la captura incidental e impactos en la estructura y función del ecosistema local, enriquecimiento de nutrientes y amplificación de enfermedades, restringir el análisis de sostenibilidad a las emisiones de GEI puede parecer muy difícil. limitado. Sin embargo, no es raro ver que los impactos bióticos se alineen con los impactos climáticos, ya que los métodos de pesca intensivos en carbono a menudo también generan impactos más grandes en el ecosistema30,31,42,43,44. En tales casos, las tasas relativas de emisiones de GEI pueden servir como un indicador aproximado de la sostenibilidad ambiental más amplia, aunque existen excepciones importantes cuando las emisiones de GEI y los impactos ambientales más amplios no se alinean, por ejemplo, cuando se comparan sistemas acuícolas abiertos y cerrados45. Idealmente, los datos de nutrición y los factores clave de las emisiones, el uso de combustible en la pesca y el uso y la composición de los alimentos se recopilarían y pondrían a disposición de manera estandarizada para facilitar y aumentar la solidez de este tipo de análisis sintético y comparaciones entre especies, grupos de especies y tecnologías de producción. . Esto también permitiría monitorear el desempeño a lo largo del tiempo, lo que podría ayudarnos a guiarnos hacia un futuro de alimentos nutritivos a bajos costos ambientales.
Los resultados confirman que los productos del mar son una fuente de alimentos altamente nutritivos con un impacto climático relativamente bajo. Esto sugiere que es posible lograr ganancias sustanciales en la reducción de emisiones al cambiar las fuentes de proteínas y al mismo tiempo lograr beneficios nutricionales. Además, entre las especies de mariscos, incluso dentro del mismo grupo de especies o especies, existen diferencias sustanciales en el desempeño climático, dependiendo de los métodos de producción. El aumento del consumo de especies pelágicas pequeñas, salmónidos y bivalvos capturados en la naturaleza reduciría considerablemente las emisiones de gases de efecto invernadero del consumo de pescados y mariscos, al tiempo que mejoraría los beneficios nutricionales, en particular si se reemplaza la carne roja. Si bien es necesario superar muchos obstáculos, tenemos el potencial de remodelar la producción y el consumo de productos del mar hacia especies que optimicen la nutrición y minimicen las emisiones climáticas tanto en términos del conjunto de especies que se producen y cómo. Como siguiente paso, tales recomendaciones podrían diseñarse para grupos de población específicos para satisfacer sus necesidades nutricionales y objetivos de reducción de emisiones.
Extrajimos datos de producción en masa de peso vivo para 2015 para más de 200 especies de mariscos capturados en la naturaleza y cultivados de los datos de producción mundial de pesca y acuicultura compilados por el Departamento de Pesca y Acuicultura de la FAO y disponibles a través del software FishStatJ. De esa lista inicial, excluimos secuencialmente aquellos registros que:
no se pudo clasificar como uno de los cinco principales grupos de animales de interés (es decir, peces de agua dulce, peces diádromos, peces marinos, crustáceos y moluscos);
desembarques comunicados únicamente a nivel de familia o género o en cualquier otro grupo no diferenciado;
no estaban entre las cincuenta especies restantes a nivel mundial por producción de peso vivo después del filtrado anterior; o
no pudo vincularse a datos de composición nutricional suficientemente detallados para la especie específica o una especie indirecta estrechamente relacionada.
Varias especies, a pesar de los importantes volúmenes de producción de 2015, no pudieron incluirse debido a la falta de datos de composición de nutrientes. Los ejemplos incluyen varias especies de carpa (carpa herbívora, carpa cabezona, etc.), aunque se disponía de suficientes datos para retener la carpa común (Cyprinus carpio).
Permitimos algunas excepciones a estos criterios. Se incluyeron algunas especies de mariscos adicionales a pesar de no clasificarse entre las principales especies según el volumen de producción de 2015. Estas eran especies pertenecientes a un grupo de especies de particular interés desde una perspectiva nutricional (p. ej., mejillón azul, Mytilus edulis) o especies analizadas previamente26 (p. ej., eglefino, Melanogrammus aeglefinus) con el fin de comparar los datos nutricionales de estas especies en las bases de datos. Dos grupos taxonómicos superiores, la clase Cephalopoda (calamares y octópodos) y la familia Pectinidae (vieiras) también se incluyeron como grupos agregados, ya que de otro modo estas importantes fuentes de alimento no habrían estado presentes en nuestro análisis. El perfil nutricional de estos dos grupos más grandes se caracterizó utilizando los datos de composición nutricional de una especie miembro importante. Las especies evaluadas, los principales países productores de cada especie y el motivo de su inclusión se informan en la Tabla complementaria 6.
En general, se incluyeron en el estudio un total de 41 especies o grupos de mariscos, de los cuales 14 se cultivaron y 27 se pescaron, lo que en conjunto representa el 27 % del volumen de producción mundial de pescado y mariscos (incluidas las algas) en 2015.
Identificamos bases de datos de composición de alimentos relevantes que contienen datos nutricionales detallados por especie utilizando la herramienta de búsqueda en línea World Nutrient Databases for Dietary Studies (https://foodsystems.org/resources/wndds/). Seleccionamos la base de datos de composición de alimentos uFishJ como la fuente preferida de datos de composición de nutrientes en función de la disponibilidad y la calidad de los datos. Cuando faltaba información sobre el contenido de nutrientes individuales en uFishJ, los datos se complementaron con el archivo de nutrientes de Canadá, las tablas estándar de composición de alimentos de Japón o la base de datos de composición de alimentos de Suecia. Todos los datos de composición de nutrientes recopilados se basaron en análisis de productos comestibles crudos (después de la exclusión de partes no comestibles, por ejemplo, conchas, huesos y piel), consulte la Tabla complementaria 7 para obtener más detalles y referencias.
Un perfil de composición que incluye 21 nutrientes, de los cuales 19 se consideraron deseables (proteínas, ácidos grasos n-3, vitaminas A, D, E, B6, B12, tiamina, riboflavina, niacina, ácido pantoténico, ácido fólico, calcio, cobre, hierro, potasio, magnesio, fósforo, zinc) y dos no deseables (ácidos grasos saturados y sodio) se consideró suficientemente inclusivo de los principales atributos nutricionales de los productos del mar con el fin de comparar diferentes productos del mar, así como cubrir la mayoría de los nutrientes para los cuales existe un valor DRI. La elección de los nutrientes para su inclusión se basó en los seleccionados en un estudio anterior26 con las siguientes excepciones. Se excluyeron la fibra dietética y la vitamina C, ya que no son importantes para la comparación entre productos del mar y mantenerlos habría restringido aún más el número de especies con disponibilidad de datos completa. Sin embargo, el ácido pantoténico (vitamina B5) se incluyó en este análisis, según la disponibilidad de datos en uFishJ y las cantidades que se consideraron notables para algunos de los productos estudiados. El selenio y el yodo son dos nutrientes que son importantes en las dietas humanas para las cuales los mariscos son una fuente importante. Sin embargo, dado que el contenido de selenio y yodo solo estaba disponible para un subconjunto de las especies incluidas, las excluimos del análisis principal para evitar limitar aún más el número de especies. Posteriormente, llevamos a cabo un segundo análisis de densidad de nutrientes para el menor número de especies para las que se disponía de datos de selenio y yodo, lo que elevó a 23 el número total de nutrientes considerados en este segundo análisis. Detalles sobre los nutrientes incluidos en el análisis y la elección de las bases de datos de composición de alimentos aparecen en las Tablas Suplementarias 7, 8. Los datos de nutrición extraídos de las bases de datos para las especies incluidas se proporcionan en la Tabla Suplementaria 2.
Dado que los nutrientes desempeñan diferentes funciones en la nutrición humana y se presentan en concentraciones muy diferentes, es necesario construir una métrica compuesta o una puntuación para los productos que se comparan. Siguiendo a Hallström et al.26 cuyo análisis se basó en el modelo de alimentos ricos en nutrientes24, calculamos una puntuación de densidad de nutrientes (NDS) para cada producto del mar como la suma de la contribución fraccionaria a los valores DRI de los nutrientes deseables menos la suma de la fracción contribución a los valores de MRI de nutrientes no deseables por 100 g de un producto alimenticio (Ec. 1).
Donde x es el número de nutrientes deseables, y es el número de nutrientes no deseables, el nutriente i y j es el contenido del nutriente i (nutrientes deseables) o j (nutrientes indeseables) por 100 g de producto marino comestible crudo.
De acuerdo con la perspectiva global del presente estudio y las recomendaciones23, los valores de referencia para DRI y MRI se tomaron del Codex Alimentarius internacional46, excepto el valor de referencia para los ácidos grasos n-3 que se derivó de un informe de consulta de expertos47 (consulte la Tabla complementaria 8).
El algoritmo NDS en la ecuación. 1 fue elegido entre siete métodos evaluados por Hallström et al.26, ya que equilibró la influencia de los nutrientes deseables y no deseables y evitó generar valores negativos que pueden ser difíciles de interpretar y comparar. Calcular una proporción promedio entre nutrientes, como lo hicieron Koehn et al.27 y explorado pero descartado por Hallström et al.26 es más útil en los casos en que solo se incluyen los nutrientes deseables, como en Koehn et al.27. Además, el uso de una NDS evaluada por 100 g de producto del mar, en lugar de 100 kcal, se consideró apropiado al comparar productos dentro de una categoría de alimentos (es decir, productos del mar), que no difieren mucho en el contenido de agua y generalmente se consumen en forma similar. porciones (pero pueden diferir considerablemente en el contenido de grasa y, en consecuencia, las calorías, una diferencia capturada en parte por el puntaje de nutrientes en sí). Una elección metodológica importante al construir la NDS para cada producto es si limitar o "topar" el valor de la contribución fraccional de los nutrientes deseables individuales al 100 % del DRI para aquellos nutrientes cuyas concentraciones excedan el DRI (es decir, vitamina B12 y vitamina D en este estudio). ). Alternativamente, se puede construir un NDS de todos los valores de contribución fraccionarios, independientemente de si uno o más superan el 100 % del DRI (como, por ejemplo, se hizo en Hallström et al.26). Los resultados analizados con protección se presentan aquí, pero una comparación con los valores de NDS sin protección y la clasificación de los productos está disponible en las Tablas complementarias 9, 10. La protección se aplicó a los nutrientes deseables, con la única excepción de los ácidos grasos n-3, donde el DRI es dado en términos de energía mínima % de las calorías dietéticas totales. Debido al enfoque global de este estudio, todos los nutrientes contribuyeron por igual al puntaje de densidad de nutrientes y no se aplicó ninguna ponderación en el cálculo de NDS, una posibilidad en estudios de seguimiento con un enfoque en grupos de población específicos (por ejemplo, definidos por edad, género o nivel socioeconómico). parámetros).
Calculamos el NDS en base a 21 nutrientes (NDS21) para las 41 especies y grupos en el conjunto de datos más grande (Tabla complementaria 1) y, además, en base a 23 nutrientes (NDS23) para las 34 especies para las cuales los valores de contenido de selenio y yodo estaban disponibles. Para cada producto del mar, calculamos la contribución porcentual de los nutrientes individuales a la NDS final e identificamos los principales nutrientes que contribuyen (donde los nutrientes individuales representan ≥10 % de la NDS del producto).
Para comparar el rendimiento de los productos del mar con otras fuentes de proteína animal, calculamos adicionalmente NDS21 para productos representativos de carne de res, pollo y cerdo. Para este análisis comparativo, obtuvimos los perfiles nutricionales de la carne cruda de la base de datos del Archivo de nutrientes de Canadá (Tabla complementaria 7) y nos referimos a un promedio de cortes para carne de res y cerdo y a un promedio de filetes con piel para pollo.
Las intensidades de las emisiones de gases de efecto invernadero, como equivalentes en kg de CO2 (CO2e) por kg de peso vivo, de las especies cultivadas se seleccionaron a partir de una revisión de estudios de LCA48, que se actualizó con investigaciones más recientes. Para determinar el método de producción más representativo para cada especie cultivada, realizamos búsquedas en Internet, revisamos las hojas de especies de la FAO y consultamos con expertos en acuicultura en las principales regiones productoras. Luego revisamos un total de 50 estudios LCA de acuicultura revisados por pares, que representan un total de 104 estudios de casos, de los cuales se seleccionaron las coincidencias más relevantes y representativas en función de la especie, el método de producción, el país de origen y la coherencia metodológica en los estudios subyacentes. En un estudio reciente, discutimos métodos adecuados para la agregación de LCA de alimentos18 y concluimos que la coherencia metodológica entre los estudios es clave para obtener resultados significativos. También recomienda que los impulsores clave del problema estudiado, aquí las emisiones de gases de efecto invernadero, deben tenerse en cuenta al definir grupos en lugar de atributos como la taxonomía que no generan impactos. Aquí, los impulsores de las emisiones se tienen en cuenta en los datos detrás de cada especie al ponderar cada especie en función de la contribución relativa del método de producción, pero presentamos los resultados utilizando una agrupación taxonómica (principalmente especies), debido al segundo enfoque en la nutrición, donde la especie es un diferenciador relevante. Además, se adoptó un enfoque en el que se seleccionó el estudio más representativo para cada combinación de especies y métodos de producción en lugar de agregar todos los datos disponibles para evitar errores comunes que se cometen cuando se agregan los datos de ACV de alimentos18. Todavía hay inconsistencias metodológicas entre los estudios LCA que usamos y se hicieron esfuerzos para minimizar el impacto potencial de combinar los resultados de los estudios que emplean diferentes estrategias de asignación mediante la selección de estudios y el ajuste a una unidad funcional común. Finalmente, se identificaron nueve LCA de acuicultura publicados como representativos de las prácticas dominantes de producción comercial y cuyos métodos eran consistentes para el análisis (Tabla complementaria 4).
Las intensidades de emisión de GEI derivadas de estudios seleccionados incluyeron las emisiones del ciclo de vida de los alimentos que se originaron en la pesca y la agricultura y las actividades en la granja, pero no incluyeron las emisiones asociadas con el cambio de uso de la tierra (LUC), para las cuales los datos estaban disponibles de manera inconsistente de los estudios LCA publicados y los resultados variaron ampliamente con los métodos y modelos. Si bien la inclusión de las emisiones de LUC habría hecho que muchos estudios fueran incomparables debido al uso de diferentes enfoques de modelado de LUC, es importante tener en cuenta que su exclusión puede subestimar sustancialmente el impacto climático de algunos sistemas, en particular los asociados con la deforestación para la producción de alimentos o la ubicación de granjas49. Para armonizar los métodos en los datos utilizados, las emisiones de GEI de LUC se restaron de las emisiones totales cuando se contabilizaron. Los volúmenes de producción de todos los mejillones verdes y azules pertenecientes a los géneros Mytilus y Perna se agruparon en el modelo de emisiones de GEI debido a la falta de estudios de mejillones verdes de Chile y Nueva Zelanda, aunque los datos nutricionales estaban disponibles para las tres especies individualmente. No se tuvo en cuenta ni el secuestro ni la liberación de carbono en el proceso de formación de la concha de mejillón. Cuando varios sistemas de producción comercialmente relevantes (es decir, no experimentales o de nicho) para una especie se incluyeron en un estudio revisado y se seleccionaron como la mejor combinación para informar nuestra caracterización de las emisiones de GEI relacionadas con la producción, se calculó un valor promedio ponderado de la intensidad de las emisiones de GEI en la explotación. utilizando como factor de ponderación la masa de producción en peso vivo específica del método a nivel de país. En la mayoría de los casos, sin embargo, pudimos seleccionar el sistema de producción que representaba los volúmenes de producción dominantes a nivel mundial.
Si bien también hay un número creciente de LCA disponibles para la pesca de captura silvestre, se dispone de muchos más datos específicos de especies y artes de las evaluaciones del consumo de combustible de los barcos de pesca, y el uso de combustible generalmente se ha identificado como el principal, a menudo muy por encima de 75 %: fuente de emisiones hasta el punto de desembarque en estudios LCA detallados de pesquerías31,50. Por lo tanto, seguimos el enfoque establecido por35,50 e implementado previamente26 para basar las estimaciones de emisiones de la pesca de captura silvestre en las tasas de uso de combustible por tonelada de desembarques de peso vivo.
Los métodos de pesca primarios específicos de la especie junto con los tonelajes agregados desembarcados para las especies capturadas en la naturaleza entre las 41 especies y grupos candidatos se tomaron de un análisis que caracteriza los desembarques específicos de la especie por tipo de arte a nivel mundial en 201451 (Tabla complementaria 5). Cada especie se asoció con uno o más de los principales tipos de arte (p. ej., redes de arrastre pelágicas y de fondo, redes de enmalle, palangres, redes de cerco, etc.) y se ponderó según la proporción relativa de desembarques de cada tipo de arte. Luego cruzamos la lista resultante de combinaciones de especies y artes con registros específicos de especies y artes de la intensidad del uso de combustible, medidos en litros por tonelada, en la base de datos de uso de energía pesquera (FEUD)34. Al igual que Gephart et al.32, calculamos el valor medio de todos los registros que coincidían con especies y artes, truncando los registros para incluir solo aquellos desde 1990. Cuando los valores de FUI específicos de la especie no estaban disponibles, los valores de las especies relacionadas para las cuales el esfuerzo, el medio ambiente, el y se esperaba que el comportamiento fuera similar, se seleccionaron en su lugar. Todos los desembarques notificados para otros tipos de arte, incluidos los desconocidos y los de "pequeña escala", se sumaron y contabilizaron como si tuvieran la intensidad de emisión promedio ponderada de los métodos especificados utilizados para esa especie, ya que era imposible emparejarlos con suficiente combustible específico para el arte. utilizar datos. El FUI promedio ponderado para cada especie (Cuadro complementario 5) se convirtió en emisiones de GEI del ciclo de vida (es decir, incluyendo tanto la producción como la quema de combustible) a una tasa de 3,3 kg CO2e por litro, después de lo cual se hizo una corrección para tener en cuenta aproximadamente Se supone que el 25 % de las emisiones relacionadas con la producción provienen de fuentes no relacionadas con el combustible, como las emisiones relacionadas con el suministro de embarcaciones y artes y la pérdida de refrigerante35.
Por último, calculamos un indicador integrado (GEI dividido por NDS21) como la relación entre el impacto climático, expresado en kg CO2e por kg de pescado comestible, y NDS21. El índice combinado clasifica los productos del mar según su impacto climático por kg en relación con su densidad de nutrientes, lo que permite identificar las especies con el costo climático más bajo que brindan la mayor cantidad de nutrición.
Para estimar mejor el impacto global de la producción de productos del mar en la nutrición humana y el clima, se obtuvo una proporción ponderada de emisiones climáticas por nutrición al multiplicar los valores NDS21 para los volúmenes de producción comestible de 2015.
De las 41 especies incluidas en el análisis nutricional, finalmente derivamos estimaciones de emisiones de GEI relacionadas con la producción para 34. Las especies excluidas incluyeron una especie capturada en la naturaleza (cangrejo de Gazami) y cuatro especies cultivadas para las cuales, hasta la fecha, no hay datos apropiados de emisiones de GEI en la granja. de la producción china se identificaron en la literatura (vieiras, cangrejo rojo de los pantanos, almeja japonesa y almeja navaja/Tagelus constreñido).
Para proporcionar una base de comparación común relevante para la nutrición, transformamos todas las emisiones de GEI relacionadas con la producción en peso vivo en emisiones por unidad de producto comestible mediante la aplicación de factores de rendimiento comestible específicos de la especie52 complementados con factores de rendimiento de fuentes adicionales, como bases de datos de composición de alimentos. para las especies en las que faltaban datos o (en el caso del salmón del Atlántico) para la coherencia con la fuente de datos de GEI utilizada (consulte la Tabla complementaria 6 para conocer los datos de rendimiento utilizados por especie). Todas las emisiones relacionadas con la producción se asignaron a las partes comestibles de cada especie, es decir, no se aplicó la asignación de coproductos y, por lo tanto, los subproductos se consideran desechos, lo que en realidad no es el caso como una proporción cada vez mayor de subproductos de procesamiento. se utilizan más. Solo se modelaron las emisiones relacionadas con la producción, ya que generalmente dominan las emisiones de la cadena de suministro. Los productos del mar se comercializan en todo el mundo en patrones complejos y las emisiones del transporte dependerán en gran medida de la ubicación del consumidor en relación con el productor, y los modos de transporte utilizados y los datos generales sobre distancias de transporte y modos por especie no están disponibles. Por lo tanto, no se incluyeron las emisiones relacionadas con el procesamiento o la distribución, ya que estas son muy idiosincrásicas para las cadenas de suministro de posproducción específicas. Los detalles de los pasos de caracterización de las emisiones de GEI y los resultados están disponibles en las Tablas complementarias 4 y 5.
Para poner los productos del mar en perspectiva, también se incluyeron estimaciones de emisiones de GEI para alimentos de origen animal terrestre (carne de res, cerdo y aves). Basamos nuestras estimaciones para estos productos en los datos compilados por Poore y Nemecek19, siguiendo el cálculo de la media ponderada de sus estudios LCA de alimentos ensamblados. Para mantener la coherencia con nuestro análisis de la producción de productos del mar cultivados, solo se incluyeron las emisiones relacionadas con el alimento y la producción, y restamos las emisiones asociadas con LUC del conjunto de datos de emisiones de GEI de proteínas terrestres19. La alineación metodológica emprendida por los autores incluyó la limitación de las emisiones notificadas cuando la asignación de coproductos se realizó utilizando valores económicos de productos (p. ej., leche o carne) o insumos para alimentos, de manera similar a algunos de los estudios utilizados para caracterizar las emisiones de especies de mariscos cultivados. La conversión a carne comestible se hizo de la misma manera que para los mariscos, suponiendo que no se usaron subproductos de procesamiento.
Se utilizaron datos nutricionales de cuatro bases de datos de composición de alimentos disponibles públicamente, consulte Referencias complementarias: [16] (FAO, (2016). FAO/INFOODS Base de datos mundial de composición de alimentos para pescado y mariscos – versión 1.0 (uFiSh1.0) FAO/INFOODS Global Food Base de datos de composición para pescado y mariscos: datos para políticas | AIMS) [17] Ministerio de Educación, Cultura, Deportes, Ciencia y Tecnología (MEXT), Oficina de Recursos, División de Políticas Oficina de Políticas de Ciencia y Tecnología, Japón. Tablas estándar de composición de alimentos en Japón. Séptima edición revisada. (2015) http://www.mext.go.jp/en/policy/science_technology/policy/title01/detail01/1374030.htm [18] Health Canada, (2015). Archivo de nutrientes canadiense. https://food-nutrition.canada.ca/cnf-fce/index-eng.jsp [21] SFA, (2022). Livsmedelsdatabasesen ("La base de datos de alimentos"). Agencia Sueca de Alimentos. https://www7.slv.se/SokNaringsinnehall. Otros datos clave, que se originan en publicaciones científicas, se proporcionan en las Tablas complementarias 1 a 10, así como en los Datos complementarios 1.
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Esta investigación fue financiada por el Consejo Sueco de Investigación Formas (Subvención 2017-00842).
Agricultura y Alimentos, Institutos de Investigación RISE de Suecia, Göteborg, 402 29, Suecia
Marta Bianchi, Elinor Hallström y Friederike Ziegler
Escuela de Recursos y Estudios Ambientales, Universidad de Dalhousie, Halifax, NS, B3H 4R2, Canadá
Robert WR Parker, Kathleen Mifflin y Peter Tyedmers
Consejo de Administración de Acuicultura, Utrecht, 3511 SX, Países Bajos
Roberto WR Parker
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MB: conceptualización, investigación, redacción—borrador original, redacción—edición. EH: redacción—edición. RWRP: conceptualización, investigación, visualización, escritura—edición. KM: investigación, redacción—edición. PT: conceptualización, escritura—edición. FZ: conceptualización, investigación, redacción-borrador original, redacción-edición, administración de proyectos, adquisición de fondos.
Correspondencia a Friederike Ziegler.
Los autores declaran no tener conflictos de intereses.
Communications Earth & Environment agradece a los revisores anónimos por su contribución a la revisión por pares de este trabajo. Editores principales de manejo: Heike Langenberg y Clare Davis. Los informes de los revisores están disponibles.
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Reimpresiones y permisos
Bianchi, M., Hallström, E., Parker, RWR et al. La evaluación de la diversidad nutricional de los productos del mar junto con los impactos climáticos informa un asesoramiento dietético más completo. Entorno terrestre común 3, 188 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00516-4
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Recibido: 31 mayo 2022
Aceptado: 03 agosto 2022
Publicado: 08 septiembre 2022
DOI: https://doi.org/10.1038/s43247-022-00516-4
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Naturaleza (2022)
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