L'évaluation de la diversité nutritionnelle des produits de la mer ainsi que des impacts climatiques permet d'obtenir des conseils diététiques plus complets

Communications Terre & Environnement volume 3, Numéro d'article : 188 (2022) Citer cet article

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Les fruits de mer sont prometteurs pour aider à répondre aux besoins nutritionnels avec un faible impact sur le climat. Ici, nous évaluons la densité en éléments nutritifs et les émissions de gaz à effet de serre, pondérées par la méthode de production, qui résultent de la pêche et de l'élevage d'espèces d'importance mondiale. Le bénéfice nutritionnel le plus élevé aux émissions les plus faibles est obtenu en consommant des espèces de petits pélagiques et de salmonidés capturés dans la nature, et des bivalves d'élevage comme les moules et les huîtres. De nombreuses espèces de fruits de mer, mais pas toutes, fournissent plus de nutriments à des émissions inférieures à celles des protéines animales terrestres, en particulier la viande rouge, mais de grandes différences existent, même au sein des groupes d'espèces et des espèces, en fonction de la méthode de production. Les nutriments qui contribuent à la densité nutritionnelle diffèrent entre les fruits de mer, tout comme les besoins en nutriments des groupes de population au sein et entre les pays ou régions. Sur la base des modèles trouvés dans les attributs nutritionnels et l'impact climatique, nous recommandons de recentrer et d'adapter les modèles de production et de consommation vers des espèces et des méthodes de production avec une meilleure performance nutritionnelle et climatique, en tenant compte des besoins nutritionnels spécifiques et des objectifs de réduction des émissions.

À l'échelle mondiale, plus de fruits de mer que jamais sont produits et consommés et la demande continue de croître avec l'augmentation de la richesse et de la croissance démographique1. En 2017, les produits de la mer représentaient 17 % de l'apport mondial en protéines animales1. Il existe des preuves substantielles que les avantages pour la santé de la consommation de fruits de mer l'emportent généralement sur les effets négatifs potentiels sur la santé des contaminants ou d'autres risques pour la sécurité2,3. Les écosystèmes aquatiques jouent un rôle crucial dans la réalisation des objectifs de nutrition humaine4, car les fruits de mer fournissent des quantités substantielles de protéines, d'acides gras n-3 et de micronutriments tels que la vitamine D, la vitamine B12, le sélénium, l'iode, le fer, le zinc et le phosphore. Les fruits de mer sont également importants dans la prévention de nombreuses maladies non transmissibles et dans la lutte contre les carences généralisées en micronutriments5,6,7,8,9, raisons pour lesquelles de nombreux gouvernements recommandent une consommation accrue. De plus, des avantages environnementaux potentiels ont été démontrés en remplaçant d'autres aliments d'origine animale par des fruits de mer10,11,12. Le débat public sur les régimes alimentaires futurs est actuellement fortement axé sur ce que l'on appelle le « virage vert » - le déplacement de la consommation d'aliments d'origine animale terrestre vers des aliments d'origine végétale, avec beaucoup moins d'attention accordée à un éventuel « virage bleu » où les aliments d'origine aquatique jouent un rôle de plus en plus important. Au lieu de cela, les produits de la mer sont souvent soit entièrement omis des discussions, soit traités de manière simpliste comme un tout indifférencié dans les études analysant l'impact combiné sur la santé et l'environnement des régimes alimentaires13,14,15,16,17. Pour augmenter durablement la consommation de produits de la mer, il est nécessaire de mieux comprendre les performances de cette catégorie alimentaire diversifiée.

Alors que la durabilité alimentaire est complexe et multidimensionnelle, le changement climatique est l'un des défis les plus urgents auxquels l'humanité est confrontée, et les émissions de gaz à effet de serre (GES) sont facilement quantifiables dans tous les systèmes de production, ce qui rend possibles les comparaisons entre diverses sources tant que les méthodes sont alignées18. Souvent, mais pas toujours, l'impact climatique est corrélé à d'autres préoccupations environnementales et dans de tels cas, les efforts de réduction des émissions conduiront à une amélioration plus large. Les études évaluant et comparant les émissions de GES des fruits de mer et d'autres produits alimentaires rapportent généralement les émissions par kilogramme de produit, sans tenir compte de la variation de la valeur nutritionnelle et de la fonction alimentaire des produits. Certaines études ont plutôt comparé des produits en fonction des portions ou de la teneur en protéines19 mais n'ont pas saisi la variation nutritionnelle plus large. Récemment, des indices de densité nutritionnelle ont été proposés pour décrire le profil nutritionnel des aliments de manière plus complète lors de la comparaison de leurs impacts environnementaux20,21,22,23. Les indices nutritionnels résument les densités des macro et micronutriments24 et fournissent une indication de la mesure dans laquelle les aliments contribuent aux besoins nutritionnels moyens25. Une étude réalisée en 2019 par Hallström et ses collègues a estimé la valeur nutritionnelle et les émissions de GES d'une gamme de produits de la mer représentatifs des modes de consommation suédois26. Le score de densité nutritionnelle dans cette étude était basé sur des données pour 24 nutriments et il reliait le contenu de chaque nutriment à l'apport nutritionnel de référence (ANREF) des nutriments souhaitables, ou à l'apport maximal recommandé (IRM) des nutriments indésirables. Une attention particulière a été portée à la sélection et à la pondération des produits de la mer consommés en Suède en tenant compte de la cohérence méthodologique et des techniques de production représentatives. Dans un effort plus récent, des données nutritionnelles pour 12 nutriments ont été compilées avec les résultats disponibles de l'analyse du cycle de vie (ACV) pour 35 groupes d'aliments sur la base de statistiques et de catégories de marché27. Une autre étude axée sur les produits de la mer a compilé des données sur la teneur en éléments nutritifs de cinq éléments nutritifs, ainsi que des données sur quatre facteurs de stress environnementaux à un niveau agrégé de groupes d'espèces dans les systèmes de production aquacole28, sans mentionner la grande variation intragroupe dans les deux dimensions26. Une autre étude portait sur les produits de la mer provenant à la fois des systèmes de production de la pêche et de l'aquaculture29 tout en quantifiant les impacts environnementaux de la fourniture de l'ANREF de nutriments spécifiques par le biais de différents aliments, cette dernière ayant également été réalisée par Koehn et al.27.

Ici, nous nous appuyons sur les travaux de Hallström et al.26 et analysons les émissions de GES associées à la production d'espèces de fruits de mer d'importance mondiale par rapport à leurs densités nutritionnelles respectives. Nous affinons davantage le score de densité nutritionnelle en ce qui concerne les nutriments inclus, les procédures de plafonnement et l'analyse de la variabilité à la fois au sein et entre les groupes d'espèces. Nous élargissons la gamme d'espèces pour couvrir toutes les espèces importantes dans la production mondiale pour lesquelles des données sont disponibles et agrégeons nos résultats et présentons l'approvisionnement alimentaire mondial potentiellement disponible de ces espèces pour placer chacune dans le contexte de la production mondiale, en convertissant le poids vif en estimations de la masse de fruits de mer comestibles . Bien que ce qui est considéré comme comestible varie selon le contexte culturel, la plupart des espèces sont principalement consommées sous forme de filets et, par conséquent, le rendement en filets sert d'indicateur approximatif de l'approvisionnement alimentaire. Nous démontrons comment les produits de la mer diffèrent en termes de densité de nutriments et d'impact sur le climat, à la fois les uns par rapport aux autres et aux sources de protéines animales terrestres. De plus, nous identifions les espèces qui fournissent le plus d'éléments nutritifs pour le moins d'émissions ainsi que celles qui fournissent le moins de valeur nutritionnelle pour le coût climatique le plus élevé. Ce faisant, nous ajoutons une dimension nutritionnelle à notre compréhension des émissions du secteur des produits de la mer qui peut être davantage adaptée aux besoins alimentaires spécifiques au pays et à la population afin d'identifier les opportunités pour les produits de la mer d'aider à satisfaire l'alimentation humaine dans les limites des contraintes de carbone.

Au niveau le plus élevé, nous constatons qu'alors qu'il existe une variabilité double entre les scores moyens de densité nutritionnelle des principaux groupes d'espèces de fruits de mer, les émissions médianes de GES varient de plus d'un ordre de grandeur entre les sources de fruits de mer, à la fois en termes de groupes d'espèces mais aussi en termes de mode de production des produits de la mer (Fig. 1). La performance moyenne mondiale de tous les produits de la mer évalués, pondérée par le volume de production des espèces (les deux lignes de la Fig. 1), a une densité nutritionnelle plus élevée que le bœuf, le porc et le poulet et des émissions de GES inférieures à celles du bœuf et du porc. Il est important de noter que la performance moyenne pondérée de toutes les espèces de fruits de mer analysées n'est utile qu'à des fins de comparaison, car elle n'indique pas en soi si cette moyenne représente une valeur élevée ou faible. Cela vaut également pour les données nutritionnelles et environnementales présentées dans une étude récente28, dont les valeurs relatives ne révèlent pas si la différence entre les meilleurs et les moins performants est petite ou grande.

Densité relative des éléments nutritifs et émissions de GES liées à la production (c'est-à-dire que les émissions post-récolte sont exclues) par poids comestible des groupes de produits de la mer d'importance mondiale provenant de la pêche (couleurs unies) et de l'aquaculture (rayé) au point de débarquement ou de récolte, ainsi que du bœuf (B ), poulet (C) et porc (P). La taille relative des bulles du groupe des fruits de mer est proportionnelle aux volumes de production mondiaux de poids comestible en 2015, et les valeurs de densité de GES et de nutriments sont pondérées par espèce. Les valeurs de GES et les scores nutritionnels sont pondérés en fonction du logarithme et positionnés par rapport à la moyenne pondérée de toutes les espèces de fruits de mer incluses (3,7 kg CO2e par kg de poids comestible et NDS 4.0). Pour les graphiques montrant les espèces de chaque groupe d'espèces individuellement, voir les figures supplémentaires. 1–8.

Parmi les groupes de produits de la mer définis, les salmonidés sauvages (saumon rose et rouge) et les petites espèces pélagiques (par exemple, les harengs, les maquereaux et les anchois) et les bivalves d'élevage ont le plus faible ratio d'émissions de GES par densité de nutriments (Fig. 1, Tableau 1) , et comprennent le tertile supérieur des espèces considérées (tableau 1). Ce ne sont cependant pas les espèces de fruits de mer les plus consommées. La récolte de salmonidés sauvages est relativement faible et fonctionnellement limitée par des stocks limités. Une grande partie des débarquements de nombreuses pêcheries de petits pélagiques est actuellement destinée à d'autres utilisations (par exemple, intrants pour l'aquaculture et aliments pour le bétail), en grande partie en raison d'une demande insuffisante pour la consommation humaine directe, mais aussi en raison des incitations créées par la réglementation. Les bivalves d'élevage (par exemple les huîtres, les moules, etc.) figurent parmi les plus performants en termes d'émissions de GES, mais fournissent une densité nutritionnelle légèrement inférieure. En revanche, les crustacés, qu'ils soient d'élevage (principalement des espèces de crevettes tropicales) ou sauvages (diverses espèces de crevettes, homard américain, etc.) et les céphalopodes entraînent tous des émissions supérieures à la moyenne tout en fournissant des scores nutritionnels inférieurs à la moyenne. Nos conclusions concernant les espèces et les groupes d'espèces les plus performants et les moins performants confirment les conclusions précédentes26,27,28. Contrairement à d'autres groupes de fruits de mer qui sont définis phylogénétiquement et qui sont vraisemblablement plus similaires sur le plan nutritionnel9 (voir également Fig. 1), les espèces regroupées sous le nom de « corégone » partagent simplement des caractéristiques de consommation humaine souhaitables (par exemple, chair ferme et pâle, saveur douce). Étant donné que les corégones sauvages et d'élevage représentent des tonnages de production substantiels, leurs scores nutritionnels et d'émissions de GES spécifiques au groupe ont une influence proportionnelle sur les scores moyens pondérés globaux pour tous les produits de la mer analysés. Malgré cela, les espèces de corégones sauvages prises en compte ont donné les scores de densité nutritionnelle les plus bas de tous les groupes évalués (Fig. 1). Dans toutes les comparaisons entre les groupes d'espèces et les formes de production de la Fig. 1, il est important de garder à l'esprit que, comme les observations au sein de chaque groupe et les méthodes utilisées pour caractériser les attributs ne sont pas entièrement cohérentes entre les sources de données, il n'a pas été jugé possible de mener des tests statistiques. Les différences observées doivent donc être interprétées comme indicatives sur la base des données actuellement disponibles.

Chaque groupe d'espèces se compose de 2 à 10 espèces avec une variabilité considérable au sein de chaque groupe, soit en termes de scores de densité de nutriments, d'émissions de GES liées à la production, soit les deux, avec une plus grande variation observée dans les émissions de GES (Fig. 2, Tableau 1, voir également 1 à 8). La plus faible variabilité de la densité nutritionnelle est en partie due au choix de plafonner la teneur en nutriments à l'apport nutritionnel de référence (ANREF, c'est-à-dire qu'une teneur en nutriments supérieure à l'ANREF n'influence pas le score nutritionnel, voir Méthodes). Ce choix réduit également la contribution de la nutrition au score combiné, qui dépend davantage des émissions de GES en raison de la plus grande variabilité des taux d'émission. Reflétant probablement la grande diversité des espèces et des sources de production contenues dans le groupe des corégones, il englobe la plus grande variabilité spécifique à l'espèce des émissions de GES et de la densité nutritionnelle (Fig. 2).

Les scores de densité nutritionnelle sont basés sur les 21 nutriments communs à toutes les espèces (barres pleines) et, si possible, sur les 23 nutriments (lignes grises) (pour les nutriments, voir Méthodes). Les émissions de GES des espèces de fruits de mer individuelles sont représentatives de la méthode de production dominante pour chacune (ou pondérées si plusieurs méthodes de production majeures sont utilisées à l'échelle mondiale). Les barres pleines indiquent les espèces issues de la pêche et les barres rayées les espèces issues de l'aquaculture. Les comparaisons avec les protéines animales terrestres sont basées sur le contenu nutritionnel des coupes de viande moyennes pour le bœuf et le porc, et des filets pour le poulet. Les émissions de GES du bœuf dépassent l'échelle de 56 kg CO2e par kg de produit comestible.

Au sein de la plupart des groupes d'espèces, la grande variabilité observée des émissions de GES (Fig. 2) principalement déterminée par la technique de production, suggère le potentiel d'opportunités de réduction substantielles liées aux méthodes et pratiques de production. Les petits pélagiques sont une exception et présentent une plus grande variation des valeurs de densité nutritionnelle que des émissions de GES. Alors que le contenu nutritionnel des espèces ne peut être influencé que dans une mesure limitée (par exemple, par des changements dans la composition des aliments, le moment de la récolte), des possibilités substantielles de réduire les émissions de GES existent en augmentant l'utilisation de technologies ou d'intrants à faibles émissions (par exemple, sources d'énergie, intrants alimentaires) et en reconstituant les stocks30,31. En particulier, les changements dans la composition et l'utilisation des aliments représentent des opportunités majeures pour réduire les émissions de l'aquaculture nourrie32. Les valeurs d'intensité des émissions de gaz à effet de serre indiquées à la Fig. 2 sont également influencées par les différences de rendement comestible, qui est élevé pour les céphalopodes (~ 70–80 % du poids vif), mais faible pour les bivalves (~ 15–25 % du poids vif), avec espèces de poissons se situant entre ces extrêmes. Les rendements peuvent être maximisés par des réglementations techniques ou temporelles ou par une technologie de transformation améliorée, mais chaque espèce a des limites biologiques. L'analyse de ces paramètres au niveau d'un groupe d'espèces28 passe à côté de cette variabilité, qui peut être plus importante que la variabilité inter-groupes26.

Par rapport aux aliments d'origine animale d'origine terrestre, 22 des 41 espèces de fruits de mer dont les scores de densité nutritionnelle ont pu être évalués (54 %) et 17 des 34 espèces de fruits de mer dont les émissions de GES liées à la production ont pu être quantifiées (50 %) ont obtenu de meilleurs résultats que boeuf, porc et poulet (Fig. 2). Le porc a des performances juste inférieures à la moyenne des fruits de mer dans les deux dimensions évaluées, tandis que le poulet a une densité nutritionnelle bien inférieure, comparable aux groupes de fruits de mer les moins performants (Fig. 1). Le bœuf obtient un score juste en dessous de la densité nutritionnelle moyenne des fruits de mer, mais entraîne des émissions de GES plus élevées que tout autre aliment analysé ici (Fig. 1, 2). La densité en éléments nutritifs des fruits de mer n'est inférieure à celle des produits d'origine animale terrestre que pour quelques espèces (par exemple, certains corégones et carapaces de tapis japonais ; Fig. 2).

Nos résultats indiquent que les salmonidés, qu'ils soient capturés dans la nature ou d'élevage, et les petits pélagiques sont les fruits de mer les plus denses en nutriments évalués (Fig. 2, Tableau 1), ce qui est cohérent avec les recherches précédemment rapportées26,27. Certaines espèces de thon et la carpe commune sont également bien classées pour NDS21 (tertile 1, tableau 1). La plupart des bivalves et des céphalopodes ont montré des scores de densité nutritive intermédiaires (tertile 2, tableau 1), tandis que la plupart des espèces de crustacés et de corégones se sont classés bas (tertile 3, tableau 1).

La vitamine B12, la niacine et la vitamine D sont les nutriments qui, en moyenne, ont le plus contribué aux scores de densité nutritionnelle pour les espèces de fruits de mer évaluées (en moyenne 20, 12 et 9 % de la NDS21, respectivement ; Fig. 3). La vitamine B12, en particulier, a eu le plus grand impact sur la densité nutritionnelle dans 35 des 41 espèces évaluées pour NDS21 (voir le tableau supplémentaire 1). L'analyse de la valeur nutritionnelle à un niveau taxonomique global risque de passer à côté d'importantes différences au sein du groupe et les valeurs moyennes peuvent ne pas bien représenter les espèces individuelles ou le groupe. Par exemple, nos données ont montré que les huîtres avaient la teneur en calcium la plus élevée de toutes les espèces incluses et que tous les bivalves avaient une teneur en calcium supérieure à la moyenne, alors qu'une étude récente28 conclut que les bivalves contiennent moins de calcium que la moyenne dans tous les groupes d'espèces. Malgré les différences entre les espèces individuelles, des modèles peuvent être identifiés entre les groupes de fruits de mer en termes de composition en nutriments (Fig. 3). Par exemple, les acides gras n-3 sont le principal contributeur à NDS21 parmi les salmonidés riches en nutriments (en particulier lorsqu'ils sont élevés) et les petits pélagiques (Fig. 3). Les corégones d'élevage et les salmonidés sauvages sont particulièrement riches en vitamine D, tandis que les céphalopodes, les moules et les crustacés (d'élevage et de pêche) ont une forte teneur en cuivre (Fig. 3). En partie en raison de la teneur plus élevée en vitamine D, les corégones d'élevage ont obtenu de meilleurs résultats que la plupart des espèces de corégones pêchés évaluées. En raison du rôle qu'occupe le corégone dans la consommation actuelle, cet aspect mériterait probablement d'être approfondi en élargissant l'analyse pour inclure un plus grand nombre d'espèces de corégones d'élevage (par exemple, plus d'espèces de carpes).

Profils nutritionnels des groupes de produits de la mer exprimés en pourcentage de contribution au score de densité nutritionnelle NDS21, calculés en tant que moyennes pondérées des espèces incluses au sein des groupes sur la base des volumes de production comestibles. Les nutriments souhaitables sont visualisés s'ils contribuent à ≥10 % de la densité nutritionnelle pour au moins un groupe. Autre comprend tous les nutriments souhaitables restants n'atteignant pas la valeur seuil.

La densité nutritionnelle est un indice composite auquel les nutriments souhaitables et indésirables contribuent positivement et négativement au score final. Notre analyse confirme que les produits de la mer sont une source de protéines animales qui fournissent des quantités minimales de sodium et de graisses saturées, des nutriments qui sont en effet considérés comme « indésirables » d'un point de vue de santé publique. Les bivalves sont le seul groupe considéré dans lequel le sodium peut être considéré comme non négligeable (Fig. 3).

L'importance des nutriments individuels pour un apport nutritionnel adéquat et la santé globale diffère entre les populations et les groupes de population. Pour tenir compte de ces différences, il a été suggéré que les scores de densité nutritionnelle soient adaptés à la population ciblée évaluée23. Ici, nous évitons intentionnellement de faire de tels ajustements locaux afin de pouvoir décrire les schémas globaux d'impact climatique par rapport à la teneur en nutriments des espèces. Les résultats doivent donc nécessairement être considérés dans ce contexte et cet objectif à l'esprit. Toute application future de l'approche à des populations spécifiques devrait tenter de tenir compte des besoins alimentaires locaux ou de sous-groupes de population spécifiques (définis par l'âge, le sexe ou des paramètres socio-économiques), ainsi que de la disponibilité locale des produits de la mer et de leur source.

Les profils nutritionnels de nombreuses espèces analysées ont révélé des concentrations très élevées de quelques nutriments, souvent bien supérieures à leur ANREF. Comme décrit, le plafonnement a été appliqué dans le calcul de la NDS même si cela a aplani la variabilité nutritionnelle entre les espèces. S'ils ne sont pas plafonnés à 100 % de l'ANREF, des scores disproportionnellement élevés seraient observés même dans les produits fournissant de faibles niveaux de la plupart des nutriments et des niveaux élevés d'un ou de quelques nutriments (par exemple, la coque des tapis japonais). La vitamine B12 était le nutriment qui dépassait le plus souvent l'ANREF, dans 26 des 41 espèces de fruits de mer évaluées, avec des teneurs jusqu'à près de 25 fois l'ANREF dans la chair de certaines espèces (voir le tableau supplémentaire 2 pour les données et la discussion supplémentaire 1).

Dans les directives diététiques, la vitamine D, les acides gras n-3, le sélénium et l'iode sont souvent identifiés comme des nutriments provenant des fruits de mer d'une importance particulière dans l'alimentation humaine2. Les profils nutritionnels sont très variables entre les espèces (Fig. 4) et deux types de fruits de mer avec le même score de densité nutritionnelle peuvent apporter des contributions nettement différentes à l'apport de nutriments spécifiques. En évaluant le rôle des nutriments individuels au-delà de leur contribution aux scores nutritionnels, des sources potentiellement importantes de nutriments spécifiques peuvent être identifiées malgré leurs concentrations relativement faibles (Fig. 4). La queue de cheveu à grosse tête, par exemple, n'affiche qu'un score de densité nutritionnelle intermédiaire (tableau 1), mais est la source la plus riche en acides gras n-3 parmi les espèces analysées (Fig. 4, tableau supplémentaire 2). La carpe commune et le tilapia du Nil sont des espèces de corégone d'élevage avec des densités de nutriments nettement différentes (Fig. 2, Tableau 1, Tableau supplémentaire 1), mais contenant toutes deux des concentrations relativement élevées de vitamine D (Fig. 4, Tableau supplémentaire 2). Les données de composition sur le sélénium et l'iode n'étaient disponibles que pour un sous-ensemble des espèces étudiées (36 sur 41). Parmi ceux-ci, les thons étaient tous d'excellentes sources de sélénium, mais même certains crustacés comme le crabe Gazami dépassent le DRI pour cet élément (Fig. 4). L'iode est un nutriment dont de nombreux humains manquent dans le monde33. Certaines espèces, comme le homard américain, la morue franche et l'églefin, sont de bonnes sources de ce micronutriment (Fig. 4), bien qu'elles n'obtiennent pas de bons résultats en termes de NDS21 (Fig. 2, Tableau 1). À l'exception de ces espèces, l'ajout de sélénium et d'iode à une NDS23 n'a pas sensiblement affecté les schémas globaux de performance nutritionnelle des espèces considérées (voir NDS23 à la Fig. 2 et au tableau supplémentaire 3). Afin de saisir tout le potentiel des espèces de fruits de mer dans l'alimentation humaine, il est toutefois conseillé d'inclure ces minéraux dans les évaluations nutritionnelles lorsque leurs concentrations sont disponibles. De plus, il est important de savoir que la NDS ne s'appuie que sur la teneur en éléments nutritifs comme mesure de la qualité nutritionnelle. D'autres aspects liés à l'effet potentiel sur la santé de la consommation de fruits de mer, tels que la biodisponibilité des nutriments, les effets de la matrice alimentaire, la teneur en autres composés bioactifs ou toxiques ne sont pas pris en compte par cette méthode.

Profils nutritionnels de six espèces de fruits de mer en pourcentage de contribution de 100 g de chair comestible crue à l'apport nutritionnel de référence : morue franche (A), carpe commune (B), germon (C), hairtail à grosse tête (D), homard américain (E), et crabe Gazami (F). Les vingt et un nutriments inclus dans la formule NDS21 sont représentés ici, ainsi que le sélénium et l'iode (non disponible pour la carpe commune ou le hairtail à grosse tête ; l'iode non disponible pour le crabe Gazami). Les nutriments sont regroupés par protéines et graisses (orange), minéraux (bleu) et vitamines (vert). Les valeurs sont affichées sous forme de surface relative de la tranche de tarte, avec une valeur maximale (tranche complète) représentant une contribution de 100 %. Tous les nutriments, à l'exception du n-3, sont plafonnés à 100 % en cas de dépassement de l'ANREF.

Nos résultats sont globalement cohérents avec ceux d'analyses similaires réalisées pour les produits de la mer consommés en Suède26 malgré l'utilisation de sources de données distinctes, les espèces pélagiques et salmonidées étant les plus performantes. Lorsque des différences existent (par exemple, le classement des huîtres ou du homard), elles résultent de différences dans les choix méthodologiques effectués pour calculer la densité en éléments nutritifs (par exemple, plafonnement des éléments nutritifs et sélection différente des éléments nutritifs) et de la dépendance à un ensemble plus large de sources de données sur la composition des éléments nutritifs. . Koehn et al.27 ont également identifié les petits pélagiques et le saumon comme les plus performants, malgré de grandes différences dans la modélisation de l'indice nutritionnel, par exemple en excluant les nutriments les plus importants dans cette analyse (vitamines B12, D et niacine) ainsi que teneur en éléments nutritifs indésirables, en calculant la moyenne au lieu de la somme de la teneur en éléments nutritifs par ratio d'ANREF et en laissant une teneur supérieure à l'ANREF influencer l'indice pour tous les nutriments.

Les méthodes d'évaluation de la teneur en éléments nutritifs et les rapports sur les espèces de fruits de mer varient considérablement à l'intérieur et entre les bases de données sur la nutrition et ont probablement affecté la notation de la densité en éléments nutritifs qui en résulte et l'évaluation combinée de l'impact sur la nutrition et le climat. Dans le même ordre d'idées, les densités de nutriments pour chaque espèce sont calculées sur la base d'observations uniques, plutôt que sur les moyennes de plusieurs bases de données29. En outre, de nombreuses espèces d'importance mondiale (par exemple, la carpe) n'ont pas pu être incluses en raison du manque de composition détaillée des nutriments, ce qui indique d'importantes lacunes dans les données. Cela suggère la nécessité d'inclure davantage de produits de la mer dans des bases de données publiques sur la composition des aliments, méthodologiquement harmonisées.

Sur les 41 espèces de fruits de mer pour lesquelles une valeur NDS21 a pu être évaluée, nous avons pu quantifier les émissions de GES spécifiques au mode de production (pêché ou élevé) pour 34 espèces (tableau supplémentaire 4). Les intensités d'émission des espèces individuelles et les principaux schémas d'émissions relatives associés aux groupes de produits de la mer (Fig. 2) sont globalement cohérents avec les résultats précédents de l'étude de la consommation suédoise26. Des différences se produisent lorsque des technologies de production d'importance mondiale, modélisées ici, diffèrent sensiblement des sources spécifiques connues pour approvisionner la consommation suédoise. De plus, des données sur les émissions qui n'étaient pas disponibles au moment de l'analyse précédente ont été utilisées pour quelques espèces (p. ex. l'huître et le saumon atlantique).

Les crustacés sauvages et certains corégones, thons, salmonidés et céphalopodes d'élevage avaient les intensités d'émission de GES les plus élevées. Les deux bivalves d'élevage évalués (moules et huîtres creuses du Pacifique) ainsi que les huit espèces de petits pélagiques évaluées, le saumon rose et le saumon rouge et la goberge d'Alaska, avaient tous des intensités d'émission bien inférieures à celles du poulet (Fig. 2), alors qu'aucune espèce de fruits de mer n'a approché l'échelle des émissions de GES du bœuf.

Cinq des sept espèces pour lesquelles une valeur d'émission de GES n'a pas pu être identifiée ou caractérisée directement sont des espèces de bivalves d'élevage (palourde jackknife, carapace japonaise, pétoncle d'élevage, moules vertes et chiliennes), ce qui indique une lacune importante dans l'ACV et les émissions de GES associées. littérature sur la comptabilisation des émissions. Ceci est regrettable étant donné les performances prometteuses des espèces de bivalves décrites précédemment en termes d'émissions11,32 et de nutrition26,28. Comme les valeurs d'émissions de GES étaient disponibles pour l'élevage de moules bleues, elles ont été utilisées pour caractériser les moules vertes d'élevage et les moules chiliennes, comme une première approximation raisonnable de leurs intensités d'émission réelles. Les cinq espèces (quatre d'élevage et une pêchée) auxquelles il n'a pas été possible d'attribuer une valeur d'émission de GES sont toutes produites principalement en Chine (Fig. 2).

La combustion de carburant pendant la pêche est la principale source d'émissions de GES provenant des pêches de capture, les taux d'intensité de consommation de carburant (FUI) étant fortement influencés par les engins de pêche utilisés et par l'abondance relative et la capturabilité des stocks30,31,34,35. Par conséquent, parmi les espèces pêchées évaluées ici, celles dont les intensités d'émissions sont plus élevées ont généralement été débarquées à l'aide de méthodes de pêche plus gourmandes en carburant ou d'espèces ciblées moins abondantes (tableau supplémentaire 5). Par exemple, parmi les quatre espèces de thon évaluées, celles pour lesquelles une plus grande proportion des débarquements totaux sont capturés à l'aide d'hameçons et de lignes (thon obèse, germon), ont des intensités d'émission plus élevées que les espèces principalement capturées à l'aide de sennes coulissantes (albacore, listao). Le cas de la goberge d'Alaska présente un exemple intéressant d'une espèce du groupe des corégones qui se comporte très bien grâce à une méthode de pêche relativement économe en carburant, le chalutage pélagique, qui se traduit par un taux de capture élevé et une intensité d'émission remarquablement faible, confirmé par de très récentes données36.

Les sources d'émissions de GES provenant de la production aquacole sont beaucoup plus diverses37,38 bien qu'elles aient tendance à être plus élevées lorsque les espèces en élevage sont nourries, en particulier si des apports énergétiques importants sont également nécessaires pour maintenir la qualité de l'eau d'élevage (par exemple, aération, élimination des déchets, refroidissement, etc.). Parmi les espèces d'élevage évaluées, le poisson-chat de l'Amour avait l'intensité d'émission de GES la plus élevée, tandis que les moules et les huîtres d'élevage, toutes deux non nourries en culture, avaient la plus faible (tableau supplémentaire 4). Des taux de rendement comestible relativement faibles sont un facteur explicatif secondaire des émissions relativement élevées de la production de crustacés et de poissons-chats.

Communiquer la performance environnementale des produits de la mer en fonction de leur densité en éléments nutritifs permet de saisir plus complètement la fonction de ces produits par rapport à la performance des systèmes qui les fournissent. Il améliore les comparaisons effectuées sur la base du poids comestible, ce qui, à son tour, constitue une amélioration substantielle par rapport aux comparaisons effectuées sur le poids vif. Il est important de noter que cette lentille nutritionnelle facilite non seulement les comparaisons entre les espèces en utilisant une base plus pertinente pour le produit, mais modifie considérablement le résultat de ces comparaisons. En fait, lors de l'extrapolation des résultats aux volumes de production mondiaux annuels des espèces et des groupes d'espèces que nous avons analysés ici, les groupes les plus importants en termes de masse totale de poids vif produite sont, par ordre décroissant : les bivalves (huîtres et moules), les corégones d'élevage espèces, petits pélagiques et espèces de corégones sauvages (Fig. 5). Les salmonidés, les crustacés et les céphalopodes capturés à l'état sauvage représentent les plus petits groupes d'espèces en tonnage de poids vif produits (Fig. 5). Sur la base de la masse de produits comestibles disponibles, les petits pélagiques et les corégones d'élevage dominent. En effet, les espèces de petits pélagiques ont des taux de rendement comestible plus élevés (53–62 %, tableau supplémentaire 6) que la plupart des autres groupes, mais en particulier par rapport aux espèces de corégone d'élevage (37–45 %) et aux bivalves avec les rendements comestibles les plus faibles de tous les groupes ( 15–24 %). En multipliant la masse comestible de chaque groupe d'espèces, calculée à l'aide de facteurs de rendement comestible spécifiques à l'espèce, par le score NDS21 moyen pondéré des espèces au sein de chaque groupe, l'importance des petits pélagiques en termes de nutrition humaine potentielle augmente encore (Fig. 5). D'autres groupes dont l'importance nutritionnelle relative pour l'homme augmente lorsque l'on passe des volumes à la densité nutritionnelle sont les grands pélagiques, les corégones et les saumons d'élevage, tandis que l'importance relative des corégones pêchés, des céphalopodes, des crustacés d'élevage et sauvages et des groupes de bivalves est tous réduit de leur contributions au volume comestible total. Lorsqu'elles sont traduites en émissions de GES, les différences sont encore plus prononcées avec les trois groupes d'espèces les plus performants, les petits pélagiques, les salmonidés sauvages et les bivalves, qui représentent ensemble 35 % de la densité nutritionnelle disponible tout en ne contribuant qu'à 6 % des émissions de GES liées à la production à travers le monde. toutes les espèces évaluées. En revanche, les espèces de crustacés d'élevage et de pêche représentent 8 % de la densité nutritionnelle totale des produits de la mer et produisent 17 % des émissions totales estimées pour toutes les espèces évaluées. Toutes les données utilisées pour produire des graphiques sont présentées dans les données supplémentaires 1 et le matériel supplémentaire.

Contribution des groupes de produits de la mer aux volumes de production mondiaux en 2015 exprimés sur la base du poids vif et comestible (pour les rendements comestibles spécifiques aux espèces, voir le tableau supplémentaire 6), de la densité des éléments nutritifs (NDS21) et des émissions de GES, tous pondérés par les espèces au sein de chaque groupe de produits de la mer. Les groupes solides sont constitués d'espèces sauvages capturées et rayées d'espèces d'élevage.

En plus des stratégies visant à améliorer la production nutritionnelle des systèmes de produits de la mer individuels mentionnés ci-dessus (c'est-à-dire les changements dans l'alimentation, le moment de la récolte), des opportunités à plus grande échelle existent pour augmenter la performance nutritionnelle des systèmes de produits de la mer de manière plus générale. Les politiques et l'innovation technologique qui augmentent la consommation directe des débarquements des pêcheries de petits pélagiques pourraient entraîner des améliorations spectaculaires de la production nutritionnelle des pêcheries mondiales tout en limitant les émissions. Bien que la proportion de la production mondiale de produits de la mer destinée à des fins non alimentaires diminue1, dans de nombreux contextes, l'utilisation d'espèces de petits pélagiques pour l'alimentation est toujours encouragée. Par exemple, les politiques visant à concentrer les pêcheries sur des navires moins nombreux et plus gros débarquant de plus gros volumes se traduisent par une qualité réduite des captures et une plus grande proportion de captures finissent comme aliments pour animaux, également en raison de la capacité limitée à traiter ces débarquements avant que la qualité ne se détériore davantage.

Les changements de politique qui facilitent une plus grande utilisation des débarquements pour l'alimentation pourraient prendre de nombreuses formes (par exemple, réallocation des quotas, répartition des opportunités de récolte dans le temps ou dans l'espace, amélioration de la conservation des produits à bord et en stockage, rentes différentielles des ressources basées sur la destination des produits, etc.), mais devra tenir compte des caractéristiques uniques de chaque pêcherie et de son environnement. De plus, pour que tout changement substantiel réussisse, de nombreux acteurs doivent être impliqués au-delà des pêcheurs, y compris l'industrie alimentaire et les détaillants qui devront développer, produire et vendre de nouveaux produits. Des efforts seront nécessaires pour comprendre les attitudes des consommateurs vis-à-vis de ces espèces dont les performances optimales dans les deux dimensions, nutritionnelle et climatique, exigeraient d'en utiliser une proportion beaucoup plus élevée directement comme nourriture qu'aujourd'hui. En outre, l'innovation en matière de produits alimentaires conçue pour accroître l'utilisation du poisson ou des sous-produits du poisson dans les suppléments pourrait contribuer à rendre les produits de la mer plus accessibles aux consommateurs dans les pays à revenu élevé et à faible revenu1,39. Par ailleurs, les politiques qui facilitent l'expansion de la mytiliculture, ainsi que les efforts visant à accroître la consommation de moules (par exemple, des conseils diététiques recommandant les moules, des événements culturels parrainés mettant en vedette les moules, le développement de produits alimentaires à base de moules pratiques et abordables, etc.) amélioreraient également les avantages nutritionnels et impacts climatiques de la consommation de produits de la mer en général. Bien que les espèces de macroalgues n'aient pas été incluses ici, une analyse précédente des facteurs de stress environnementaux l'a fait32 et a révélé que les algues étaient un groupe d'espèces prometteur à faible impact. Il existe de grandes lacunes dans les connaissances liées au contenu et à la biodisponibilité des nutriments des algues, ainsi qu'à leur teneur en substances indésirables, mais des recherches sont en cours sur ces sujets. Il a été identifié que les espèces issues de l'aquaculture non nourrie et à faible niveau trophique ont un grand potentiel en tant qu'aliments futurs10,29,40.

Inversement, tout comme les conseils diététiques dans de nombreux pays déconseillent la consommation de viande rouge et transformée, les conseils liés à la consommation de fruits de mer pourraient indiquer les types à éviter en fonction de la valeur nutritionnelle la plus faible aux émissions les plus élevées. Par exemple, la Commission européenne, dans le cadre de sa politique Green Deal, développe un étiquetage nutritionnel et de durabilité pour les produits alimentaires dans les années à venir et, à mesure que davantage de données seront disponibles, ce type d'analyse deviendra plus facile, plus robuste et informatif dans ce type de effort. D'un point de vue mondial, il peut même être judicieux de promouvoir les formes de fruits de mer les plus nutritives dans les populations et les communautés carencées en nutriments, même lorsque la production entraîne des émissions relativement plus élevées, tandis que dans les populations non à risque de carences en nutriments, les consommateurs pourraient accorder plus d'attention aux émissions qu'au contenu nutritionnel lorsqu'ils choisissent des produits de la mer pour leur régime alimentaire. En fait, c'est dans les groupes de population carencés en nutriments que toute augmentation de la consommation de produits de la mer aurait les effets les plus positifs pour la nutrition humaine. Nos résultats montrent que les unités fonctionnelles basées sur la nutrition peuvent être un outil complémentaire précieux lors de la comparaison des performances environnementales entre les espèces de fruits de mer et d'autres aliments.

Les statistiques et la recherche sur les produits de la mer adoptent souvent par défaut une perspective de production, même la consommation étant mesurée en poids vif1. Si la nutrition humaine est l'objectif ultime de la pêche et de l'aquaculture, il est important que les résultats soient compris et évalués sur une base nutritionnellement pertinente, en particulier compte tenu de la diversité des espèces impliquées4 et la maximisation de la production nutritionnelle tout en minimisant les coûts environnementaux de l'approvisionnement en produits de la mer devrait être un principe directeur. pour l'élaboration des politiques dans ces domaines41. Étant donné que la pêche et l'aquaculture sont confrontées à de nombreux défis environnementaux - en termes d'utilisation durable des stocks, de réduction des prises accessoires et d'impacts sur la structure et la fonction des écosystèmes locaux, d'enrichissement en nutriments et d'amplification des maladies - limiter l'analyse de la durabilité aux émissions de GES peut sembler très difficile. limité. Cependant, il n'est pas rare de voir les impacts biotiques s'aligner sur les impacts climatiques, car les méthodes de pêche à forte intensité de carbone entraînent souvent également des impacts plus importants sur l'écosystème30,31,42,43,44. Dans de tels cas, les taux relatifs d'émissions de GES peuvent servir d'indicateur approximatif de la durabilité environnementale plus large, bien qu'il existe des exceptions importantes lorsque les émissions de GES et les impacts environnementaux plus larges ne correspondent pas, par exemple lors de la comparaison de systèmes d'aquaculture ouverts et fermés45. Idéalement, les données nutritionnelles et les principaux moteurs d'émissions, l'utilisation de carburant dans les pêcheries et l'utilisation et la composition des aliments pour animaux seraient collectées et mises à disposition de manière normalisée pour faciliter et accroître la robustesse de ce type d'analyse synthétique et de comparaisons entre les espèces, les groupes d'espèces et les technologies de production. . Cela permettrait également de suivre les performances dans le temps, ce qui pourrait nous guider vers un avenir d'aliments nutritifs à faible coût environnemental.

Les résultats confirment que les produits de la mer sont une source d'aliments hautement nutritifs à relativement faible impact sur le climat. Cela suggère que des gains substantiels de réduction des émissions sont possibles en déplaçant les sources de protéines tout en obtenant simultanément des avantages nutritionnels. De plus, parmi les espèces de fruits de mer, même au sein d'un même groupe d'espèces ou d'espèces, il existe des différences substantielles dans les performances climatiques, selon les méthodes de production. Une consommation accrue d'espèces de petits pélagiques, de salmonidés et de bivalves capturés dans la nature réduirait considérablement les émissions de gaz à effet de serre liées à la consommation de produits de la mer, tout en améliorant les avantages nutritionnels, en particulier en cas de remplacement de la viande rouge. Alors que de nombreux obstacles doivent être surmontés, nous avons le potentiel de remodeler la production et la consommation de produits de la mer vers des espèces qui optimisent la nutrition tout en minimisant les émissions climatiques, à la fois en termes de gamme d'espèces produites et comment. Dans une prochaine étape, ces recommandations pourraient être conçues pour des groupes de population spécifiques afin de répondre à leurs besoins nutritionnels et à leurs objectifs de réduction des émissions.

Nous avons extrait les données de production de masse en poids vif pour 2015 pour plus de 200 espèces de fruits de mer sauvages et d'élevage à partir des données mondiales sur la production de la pêche et de l'aquaculture compilées par le Département des pêches et de l'aquaculture de la FAO et mises à disposition via le logiciel FishStatJ. De cette liste initiale, nous avons exclu séquentiellement les enregistrements qui :

ne pouvait pas être classé dans l'un des cinq principaux groupes d'animaux d'intérêt (c'est-à-dire les poissons d'eau douce, les poissons diadromes, les poissons marins, les crustacés et les mollusques);

les débarquements déclarés uniquement au niveau de la famille ou du genre ou dans tout autre groupement indifférencié ;

ne faisaient pas partie des cinquante premières espèces restantes dans le monde en termes de production de poids vif après le filtrage précédent ; ou

n'ont pas pu être liés à des données suffisamment détaillées sur la composition nutritionnelle de l'espèce spécifique ou d'une espèce proxy étroitement apparentée.

Plusieurs espèces, malgré des volumes de production importants en 2015, n'ont pas pu être incluses en raison du manque de données sur la composition en éléments nutritifs. Les exemples incluent un certain nombre d'espèces de carpes (carpe herbivore, carpe à grosse tête, etc.) bien que suffisamment de données soient disponibles pour retenir la carpe commune (Cyprinus carpio).

Nous avons autorisé certaines exceptions à ces critères. Quelques espèces de fruits de mer supplémentaires ont été incluses bien qu'elles ne se classent pas parmi les principales espèces en termes de volume de production en 2015. Il s'agissait soit d'espèces appartenant à un groupe d'espèces présentant un intérêt particulier d'un point de vue nutritionnel (par exemple, la moule bleue, Mytilus edulis), soit d'espèces analysées précédemment26 (par exemple, l'églefin, Melanogrammus aeglefinus) dans le but de comparer les données nutritionnelles de ces espèces entre les bases de données. Deux groupes taxonomiques supérieurs, la classe des céphalopodes (calmars et octopodes) et la famille des pectinidés (pétoncles) ont également été inclus en tant que groupes agrégés car ces importantes sources de nourriture auraient autrement été absentes de notre analyse. Le profil nutritionnel de ces deux grands groupes a été caractérisé à l'aide des données de composition nutritionnelle d'une espèce membre majeure. Les espèces évaluées, les principaux pays producteurs pour chaque espèce et la raison de leur inclusion sont indiqués dans le tableau supplémentaire 6.

Dans l'ensemble, un total de 41 espèces ou groupes de fruits de mer ont été inclus dans l'étude, dont 14 étaient cultivés et 27 pêchés, représentant ensemble 27 % du volume de production mondiale de poissons et de crustacés (y compris les algues) en 2015.

Nous avons identifié des bases de données pertinentes sur la composition des aliments contenant des données nutritionnelles détaillées par espèce à l'aide de l'outil de recherche en ligne World Nutrient Databases for Dietary Studies (https://foodsystems.org/resources/wndds/). Nous avons sélectionné la base de données sur la composition des aliments uFishJ comme source préférée de données sur la composition des nutriments en fonction de la disponibilité et de la qualité des données. Lorsque les informations sur la teneur en éléments nutritifs individuels manquaient dans uFishJ, les données ont été complétées à partir du Fichier canadien sur les éléments nutritifs, des Tables standard japonaises de composition des aliments ou de la Base de données suédoise sur la composition des aliments. Toutes les données sur la composition en nutriments rassemblées étaient basées sur des analyses de produits comestibles non cuits (après exclusion des parties non comestibles, par exemple les coquilles, les os et la peau), voir le tableau supplémentaire 7 pour plus de détails et de références.

Un profil de composition comprenant 21 nutriments dont 19 jugés souhaitables (protéines, acides gras n-3, vitamines A, D, E, B6, B12, thiamine, riboflavine, niacine, acide pantoténique, folate, calcium, cuivre, fer, potassium, magnésium, phosphore, zinc) et deux non souhaitables (acides gras saturés et sodium) ont été considérés comme suffisamment représentatifs des principaux attributs nutritionnels des fruits de mer pour comparer différents produits de la mer, ainsi que pour couvrir la plupart des nutriments pour lesquels une valeur DRI existe. Le choix des nutriments à inclure était basé sur ceux sélectionnés dans une étude antérieure26 avec les exceptions suivantes. Les fibres alimentaires et la vitamine C ont été exclues car elles ne sont pas importantes pour la comparaison entre les produits de la mer et leur conservation aurait encore restreint le nombre d'espèces pour lesquelles des données complètes sont disponibles. L'acide pantothénique (vitamine B5) a cependant été inclus dans cette analyse, sur la base de la disponibilité des données dans uFishJ et des quantités jugées remarquables pour certains des produits étudiés. Le sélénium et l'iode sont deux nutriments importants dans l'alimentation humaine dont les fruits de mer sont une source importante. Cependant, comme les teneurs en sélénium et en iode n'étaient disponibles que pour un sous-ensemble des espèces incluses, nous les avons exclues de l'analyse principale pour éviter de limiter davantage le nombre d'espèces. Nous avons ensuite entrepris une deuxième analyse de la densité nutritionnelle pour le plus petit nombre d'espèces pour lesquelles des données sur le sélénium et l'iode étaient disponibles, portant à 23 le nombre total de nutriments pris en compte dans cette deuxième analyse. Détails sur les nutriments inclus dans l'analyse et le choix des bases de données sur la composition des aliments apparaissent dans les tableaux supplémentaires 7, 8. Les données nutritionnelles extraites des bases de données pour les espèces incluses sont fournies dans le tableau supplémentaire 2.

Étant donné que les nutriments jouent des rôles différents dans la nutrition humaine et se produisent à des concentrations très différentes, il est nécessaire de construire une métrique ou un score composite pour les produits comparés. À la suite de Hallström et al.26 dont l'analyse était basée sur le modèle Nutrient Rich Food24, nous avons calculé un score de densité nutritionnelle (NDS) pour chaque produit de la mer comme la somme de la contribution fractionnelle aux valeurs DRI des nutriments souhaitables moins la somme des fractions contribution aux valeurs IRM des nutriments indésirables pour 100 g d'un produit alimentaire (Eq. 1).

Où x est le nombre d'éléments nutritifs désirables, y est le nombre d'éléments nutritifs non désirables, Nutriments i et j est la teneur en éléments nutritifs i (éléments nutritifs désirables) ou j (éléments nutritifs indésirables) par 100 g de produit de la mer comestible cru.

Conformément à la perspective globale de la présente étude et des recommandations23, les valeurs de référence pour le DRI et le MRI ont été tirées du Codex Alimentarius international46, à l'exception de la valeur de référence pour les acides gras n-3 qui a été dérivée d'un rapport de consultation d'experts47 (voir le tableau supplémentaire 8).

L'algorithme NDS dans Eq. 1 a été choisie parmi sept méthodes évaluées par Hallström et al.26, car elle équilibrait l'influence des nutriments désirables et non désirables et évitait de générer des valeurs négatives qui peuvent être difficiles à interpréter et à comparer. Le calcul d'un rapport moyen entre les nutriments, comme l'ont fait Koehn et al.27 et exploré mais rejeté par Hallström et al.26 est plus utile dans les cas où seuls les nutriments souhaitables sont inclus, comme dans Koehn et al.27. De plus, l'utilisation d'une PDN évaluée pour 100 g de produit de la mer, plutôt que pour 100 kcal, a été jugée appropriée lors de la comparaison de produits au sein d'une catégorie d'aliments (c'est-à-dire les produits de la mer), qui ne diffèrent pas sensiblement par leur teneur en eau et sont généralement consommés dans des conditions similaires. portions (mais peuvent différer considérablement en teneur en matières grasses et, par conséquent, en calories - une différence partiellement capturée par le score nutritionnel lui-même). Un choix méthodologique important lors de la construction de la PDN pour chaque produit est de savoir s'il faut limiter ou "plafonner" la valeur de la contribution fractionnelle des nutriments souhaitables individuels à 100 % de l'ANREF pour les nutriments dont les concentrations dépassent l'ANREF (c'est-à-dire la vitamine B12 et la vitamine D dans cette étude ). Alternativement, une NDS peut être construite à partir de toutes les valeurs de contribution fractionnelles, qu'une ou plusieurs dépassent 100 % du DRI (comme par exemple dans Hallström et al.26). Les résultats analysés avec plafonnement sont présentés ici, mais une comparaison avec les valeurs NDS non plafonnées et le classement des produits est disponible dans les tableaux supplémentaires 9, 10. Le plafonnement a été appliqué aux nutriments souhaitables, à la seule exception des acides gras n-3, où le DRI est exprimée en pourcentage énergétique minimal du total des calories alimentaires. En raison de l'orientation mondiale de cette étude, tous les nutriments ont contribué de manière égale au score de densité nutritionnelle et aucune pondération n'a été appliquée dans le calcul de la NDS, une possibilité dans les études de suivi axées sur des groupes de population spécifiques (par exemple définis par l'âge, le sexe ou la situation socio-économique). paramètres).

Nous avons calculé la NDS sur la base de 21 nutriments (NDS21) pour les 41 espèces et groupes dans l'ensemble de données plus large (tableau supplémentaire 1) et en outre sur la base de 23 nutriments (NDS23) pour les 34 espèces pour lesquelles les valeurs de teneur en sélénium et en iode étaient disponibles. Pour chaque produit de la mer, nous avons calculé le pourcentage de contribution des nutriments individuels à la PDN finale et identifié les principaux nutriments contributeurs (où les nutriments individuels représentent ≥10 % de la PDN du produit).

Afin de comparer les performances des fruits de mer à d'autres sources de protéines animales, nous avons en outre calculé le NDS21 pour des produits représentatifs à base de bœuf, de poulet et de porc. Pour cette analyse comparative, nous avons obtenu les profils nutritionnels de la viande crue à partir de la base de données du Fichier canadien sur les éléments nutritifs (tableau supplémentaire 7) et nous nous sommes référés à une moyenne de coupes pour le bœuf et le porc et à une moyenne de filet avec peau pour le poulet.

Les intensités des émissions de gaz à effet de serre, en kg d'équivalents CO2 (CO2e) par kg de poids vif, des espèces d'élevage ont été sélectionnées à partir d'un examen des études ACV48, qui a été mis à jour avec des recherches plus récentes. Afin de déterminer la méthode de production la plus représentative pour chaque espèce d'élevage, nous avons entrepris des recherches sur Internet, examiné les fiches d'espèces de la FAO et consulté des experts en aquaculture dans les principales régions productrices. Nous avons ensuite examiné un total de 50 études d'ACV sur l'aquaculture évaluées par des pairs, représentant un total de 104 études de cas, parmi lesquelles les correspondances les plus pertinentes et les plus représentatives ont été sélectionnées en fonction de l'espèce, de la méthode de production, du pays d'origine et de la cohérence méthodologique des études sous-jacentes. Dans une étude récente, nous discutons des méthodes appropriées pour l'agrégation des ACV des aliments18 et concluons que la cohérence méthodologique entre les études est essentielle pour obtenir des résultats significatifs. Il recommande également que les principaux moteurs du problème étudié, ici les émissions de gaz à effet de serre, soient pris en compte lors de la définition des groupes plutôt que des attributs comme la taxonomie qui ne génèrent pas d'impacts. Ici, les facteurs d'émission sont pris en compte dans les données derrière chaque espèce en pondérant chaque espèce en fonction de la contribution relative de la méthode de production, mais nous présentons les résultats en utilisant un groupement taxonomique (principalement des espèces), en raison du deuxième accent mis sur la nutrition, où l'espèce est un différenciateur pertinent. En outre, une approche a été adoptée dans laquelle l'étude la plus représentative a été sélectionnée pour chaque combinaison d'espèces et de méthodes de production plutôt que d'agréger toutes les données disponibles pour éviter les erreurs courantes commises lors de l'agrégation des données d'ACV des aliments18. Il existe néanmoins des incohérences méthodologiques parmi les études ACV que nous avons utilisées et des efforts ont été faits pour minimiser l'impact potentiel de la combinaison des résultats d'études utilisant différentes stratégies d'allocation par la sélection d'études et l'ajustement à une unité fonctionnelle commune. En fin de compte, neuf ACV aquacoles publiées ont été identifiées comme représentatives des pratiques de production commerciale dominantes et dont les méthodes étaient cohérentes pour l'analyse (tableau supplémentaire 4).

Les intensités d'émissions de GES dérivées d'études sélectionnées incluaient les émissions du cycle de vie des aliments provenant de la pêche et de l'agriculture et des activités à la ferme, mais n'incluaient pas les émissions associées au changement d'affectation des terres (LUC), pour lesquelles les données n'étaient pas disponibles de manière cohérente dans les études ACV publiées et les résultats variaient considérablement selon les méthodes et les modèles. Alors que l'inclusion des émissions CAS aurait rendu de nombreuses études incomparables en raison de l'utilisation de différentes approches de modélisation CAS, il est important de noter que son exclusion peut considérablement sous-estimer l'impact climatique de certains systèmes, notamment ceux associés à la déforestation pour la production d'aliments pour animaux ou l'implantation des fermes49. Pour harmoniser les méthodes dans les données utilisées, les émissions de GES du CAS ont été soustraites des émissions totales lorsque celles-ci ont été prises en compte. Les volumes de production de toutes les moules vertes et bleues appartenant aux genres Mytilus et Perna ont été regroupés dans la modélisation des émissions de GES en raison du manque d'études sur les moules vertes du Chili et de Nouvelle-Zélande, bien que des données nutritionnelles soient disponibles pour les trois espèces individuellement. Ni la séquestration ni la libération de carbone dans le processus de formation de la coquille des moules n'ont été prises en compte. Lorsque plusieurs systèmes de production pertinents sur le plan commercial (c'est-à-dire non expérimentaux ou de niche) pour une espèce ont été inclus dans une étude examinée et sélectionnés comme les meilleurs correspondants pour éclairer notre caractérisation des émissions de GES liées à la production, une valeur moyenne pondérée de l'intensité des émissions de GES à la ferme a été calculée. en utilisant la masse de production en poids vif au niveau national et spécifique à la méthode comme facteur de pondération. Dans la plupart des cas, cependant, nous avons pu sélectionner le système de production représentant les volumes de production dominants à l'échelle mondiale.

Alors qu'un nombre croissant d'ACV sont également disponibles pour les pêches de capture sauvage, beaucoup plus de données spécifiques aux espèces et aux engins sont disponibles à partir des évaluations de la consommation de carburant des navires de pêche, et la consommation de carburant a généralement été identifiée comme la principale - souvent bien au-delà de 75 %—source des émissions jusqu'au point de débarquement dans les études ACV détaillées des pêcheries31,50. Nous avons donc suivi l'approche établie par35,50 et précédemment mise en œuvre26 pour baser les estimations des émissions de la pêche de capture sauvage sur les taux d'utilisation de carburant par tonne de poids brut débarquée.

Les méthodes de pêche primaires spécifiques aux espèces ainsi que les tonnages agrégés débarqués pour les espèces capturées dans la nature parmi les 41 espèces et groupes candidats ont été tirés d'une analyse caractérisant les débarquements spécifiques aux espèces par type d'engin à l'échelle mondiale en 201451 (tableau supplémentaire 5). Chaque espèce a été associée à un ou plusieurs des principaux types d'engins (chaluts de fond et pélagiques, filets maillants, palangres, sennes coulissantes, etc.) et pondérée en fonction de la part relative des débarquements par type d'engin. Nous avons ensuite croisé la liste résultante des combinaisons d'espèces et d'engins avec les enregistrements spécifiques aux espèces et aux engins de l'intensité de la consommation de carburant, mesurée en litres par tonne, dans la base de données sur l'utilisation de l'énergie par les pêches (FEUD)34. Comme Gephart et al.32, nous avons calculé la valeur médiane de tous les enregistrements correspondant aux espèces et aux engins, en tronquant les enregistrements pour n'inclure que ceux depuis 1990. Lorsque les valeurs FUI spécifiques à l'espèce n'étaient pas disponibles, les valeurs des espèces apparentées pour lesquelles l'effort, l'environnement, et le comportement devaient être similaires, ont été sélectionnés à la place. Les débarquements signalés pour d'autres types d'engins, y compris inconnus et "à petite échelle", ont tous été additionnés et comptabilisés comme ayant l'intensité d'émission moyenne pondérée des méthodes spécifiées utilisées pour cette espèce, car il était impossible de les faire correspondre avec un carburant suffisamment spécifique à l'engin. utiliser les données. Le FUI moyen pondéré pour chaque espèce (tableau supplémentaire 5) a été converti en émissions de GES du cycle de vie (c'est-à-dire comprenant à la fois la production et la combustion de carburant) à un taux de 3,3 kg CO2e par litre, après quoi une correction a été apportée pour tenir compte de l'environ 25 % des émissions liées à la production sont supposées provenir de sources autres que les carburants, telles que les émissions liées aux navires et aux engins et la perte de réfrigérant35.

Enfin, nous avons calculé un indicateur intégré (GES divisé par NDS21) comme le rapport entre l'impact climatique, exprimé en kg CO2e par kg de produits de la mer comestibles, et NDS21. L'indice combiné classe les produits de la mer en fonction de leur impact climatique par kg lié à leur densité nutritionnelle, permettant ainsi d'identifier les espèces ayant le coût climatique le plus bas et fournissant le plus de nutriments.

Afin de mieux estimer l'impact global de la production de produits de la mer sur la nutrition humaine et le climat, un ratio pondéré des émissions climatiques par nutrition a été obtenu en multipliant les valeurs NDS21 pour les volumes de production comestible de 2015.

Sur les 41 espèces incluses dans l'analyse nutritionnelle, nous avons finalement dérivé des estimations des émissions de GES liées à la production pour 34. Les espèces exclues comprenaient une espèce capturée dans la nature (crabe Gazami) et quatre espèces d'élevage pour lesquelles, à ce jour, aucune donnée appropriée sur les émissions de GES à la ferme. provenant de la production chinoise ont été identifiés dans la littérature (pétoncles, écrevisses rouges de marais, carapace japonaise et palourde jackknife/tagelus resserré).

Pour fournir une base de comparaison commune pertinente pour la nutrition, nous avons transformé toutes les émissions de GES liées à la production sur une base de poids vif en émissions par unité de produit comestible en appliquant des facteurs de rendement comestible spécifiques à l'espèce52 complétés par des facteurs de rendement provenant de sources supplémentaires telles que des bases de données sur la composition des aliments. pour les espèces où les données manquaient ou (dans le cas du saumon atlantique) pour la cohérence avec la source de données de GES utilisée (voir le tableau supplémentaire 6 pour les données de rendement utilisées par espèce). Toutes les émissions liées à la production ont été affectées aux parties comestibles de chaque espèce, c'est-à-dire qu'aucune allocation aux coproduits n'a été appliquée et que les sous-produits sont donc considérés comme des déchets, ce qui n'est en réalité pas le cas car une part croissante des sous-produits de transformation sont en outre exploités. Seules les émissions liées à la production ont été modélisées, car elles dominent généralement les émissions de la chaîne d'approvisionnement. Les produits de la mer sont commercialisés dans le monde entier selon des schémas complexes et les émissions de transport dépendront fortement de l'emplacement du consommateur par rapport au producteur, et les modes de transport utilisés et les données générales sur les distances de transport et les modes par espèce ne sont pas disponibles. Par conséquent, ni les émissions liées au traitement ni à la distribution n'ont été incluses, car elles sont très idiosyncratiques pour des chaînes d'approvisionnement post-production spécifiques. Les détails des étapes de caractérisation des émissions de GES et les résultats sont disponibles dans les tableaux supplémentaires 4, 5.

Pour mettre les produits de la mer en perspective, les estimations des émissions de GES pour les aliments d'origine animale terrestre (bœuf, porc et volaille) ont également été incluses. Nous avons basé nos estimations pour ces produits sur les données compilées par Poore et Nemecek19, suite à leur calcul de moyenne pondérée à partir de leurs études ACV sur les aliments assemblés. Pour maintenir la cohérence avec notre analyse de la production de produits de la mer d'élevage, seules les émissions liées à l'alimentation et à la production ont été incluses et nous avons soustrait les émissions associées au CAS de l'ensemble de données sur les émissions de GES de protéines terrestres19. L'alignement méthodologique entrepris par les auteurs comprenait la limitation des émissions déclarées lorsque l'allocation des coproduits était effectuée en utilisant les valeurs économiques des extrants (par exemple, le lait ou la viande) ou les intrants des aliments pour animaux, de la même manière que certaines des études utilisées pour caractériser les émissions des espèces de fruits de mer d'élevage. La conversion en viande comestible s'est faite de la même manière que pour les produits de la mer, en supposant qu'il n'y ait pas d'utilisation de sous-produits de transformation.

Les données nutritionnelles de quatre bases de données sur la composition des aliments accessibles au public ont été utilisées, voir Références supplémentaires : [16] (FAO, (2016). FAO/INFOODS Global food composition database for fish and shellfish – version 1.0 (uFiSh1.0) FAO/INFOODS Global Food Composition Database for Fish and Shellfish : Data for policy | AIMS) [17] Ministère de l'éducation, de la culture, des sports, de la science et de la technologie (MEXT), Office for Resources, Policy Division Science and Technology Policy Bureau, Japon. Tableaux standard de composition des aliments au Japon. Septième édition révisée. (2015) http://www.mext.go.jp/en/policy/science_technology/policy/title01/detail01/1374030.htm [18] Santé Canada, (2015). Fichier canadien sur les éléments nutritifs. https://food-nutrition.canada.ca/cnf-fce/index-fra.jsp [21] AFS, (2022). Livsmedelsdatabasen ("La base de données sur les aliments"). Agence alimentaire suédoise. https://www7.slv.se/SokNaringsinnehall. D'autres données clés, provenant de publications scientifiques, sont fournies dans les tableaux supplémentaires 1 à 10 ainsi que dans les données supplémentaires 1.

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Cette recherche a été financée par le Conseil suédois de la recherche Formas (Grant 2017-00842).

Agriculture et alimentation, RISE Research Institutes of Sweden, Göteborg, 402 29, Suède

Marta Bianchi, Elinor Hallström & Friederike Ziegler

École d'études sur les ressources et l'environnement, Université Dalhousie, Halifax, N.-É., B3H 4R2, Canada

Robert WR Parker, Kathleen Mifflin et Peter Tyedmers

Aquaculture Stewardship Council, Utrecht, 3511 SX, Pays-Bas

Robert WR Parker

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MB : conceptualisation, investigation, écriture—ébauche originale, écriture—édition. EH : écriture-édition. RWRP : conceptualisation, investigation, visualisation, écriture-édition. KM : investigation, écriture-édition. PT : conceptualisation, rédaction—édition. FZ : conceptualisation, investigation, écriture-ébauche originale, écriture-édition, administration de projet, acquisition de financement.

Correspondance à Friederike Ziegler.

Les auteurs ne déclarent aucun intérêt concurrent.

Communications Earth & Environment remercie les évaluateurs anonymes pour leur contribution à l'évaluation par les pairs de ce travail. Rédacteurs en chef de la manipulation principale : Heike Langenberg et Clare Davis. Les rapports des pairs examinateurs sont disponibles.

Note de l'éditeur Springer Nature reste neutre en ce qui concerne les revendications juridictionnelles dans les cartes publiées et les affiliations institutionnelles.

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Réimpressions et autorisations

Bianchi, M., Hallström, E., Parker, RWR et al. L'évaluation de la diversité nutritionnelle des produits de la mer ainsi que des impacts climatiques permet d'obtenir des conseils diététiques plus complets. Commun Terre Environ 3, 188 (2022). https://doi.org/10.1038/s43247-022-00516-4

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Reçu : 31 mai 2022

Accepté : 03 août 2022

Publié: 08 septembre 2022

DOI : https://doi.org/10.1038/s43247-022-00516-4

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Nature (2022)

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