Salinisation impacts in life cycle assessment: a review of challenges and options towards their consistent integration

Autor: Serge Marlet, Claudine Basset-Mens, Sylvain Perret, Olivier Grünberger, Philippe Roux, Stéphane Follain, Sandra Payen, Montserrat Núñez
Přispěvatelé: Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME), Fonctionnement agroécologique et performances des systèmes de cultures horticoles (UPR HORTSYS), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Information – Technologies – Analyse Environnementale – Procédés Agricoles (UMR ITAP), Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Laboratoire d'étude des Interactions Sol - Agrosystème - Hydrosystème (UMR LISAH), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Gestion de l'Eau, Acteurs, Usages (UMR G-EAU), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-AgroParisTech-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [ Madagascar])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-AgroParisTech-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Fonctionnement agroécologique et performances des systèmes de cultures horticoles (Cirad-Persyst-UPR 103 HORTSYS), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-AgroParisTech-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)
Rok vydání: 2016
Předmět:
Life cycle impact assessment
Operations research
0208 environmental biotechnology
Life cycle inventory
02 engineering and technology
Salinisation
010501 environmental sciences
01 natural sciences
Salinité
Soil
Land use
land-use change and forestry
F06 - Irrigation
Land use change
Life-cycle assessment
General Environmental Science
Utilisation des terres
Pollution de l'eau
6. Clean water
eau souterraine
[SDE]Environmental Sciences
Salinité du sol
Arable land
P02 - Pollution
P33 - Chimie et physique du sol
Analyse du cycle de vie
Eau d'irrigation
Resource
Méthodologie
Resource (biology)
Pollution par l'agriculture
12. Responsible consumption
Pollution du sol
Soil . Resource
Impact modelling
Salinisation du sol
P10 - Ressources en eau et leur gestion
Irrigation
Environmental planning
0105 earth and related environmental sciences
Land use
Impact assessment
Évaluation de l'impact
Water
15. Life on land
Eau superficielle
020801 environmental engineering
13. Climate action
Eau usée
Environmental science
U30 - Méthodes de recherche
Zdroj: International Journal of Life Cycle Assessment
International Journal of Life Cycle Assessment, Springer Verlag, 2016, 21 (4), pp.577-591. ⟨10.1007/s11367-016-1040-x⟩
International Journal of Life Cycle Assessment, Springer Verlag, 2016, 21 (4), pp.577-594. ⟨doi:10.1007/s11367-016-1040-x⟩
ISSN: 1614-7502
0948-3349
DOI: 10.1007/s11367-016-1040-x
Popis: International audience; Purpose Salinisation is a threat not only to arable land but also to freshwater resources. Nevertheless, salinisation impacts have been rarely and only partially included in life cycle assessment (LCA) so far. The objectives of this review paper were to give a comprehensive overview of salinisation mechanisms due to human interventions, analyse the completeness, relevance and scientific robustness of existing published methods addressing salinisation in LCA and provide recommendations towards a comprehensive integration of salinisation within the impact modelling frameworks in LCA.Methods First, with the support of salinisation experts and related literature, we highlighted multiple causes of soil and water salinisation and presented induced effects on human health, ecosystems and resources. Second, existing life cycle impact assessment (LCIA) methods addressing salinisation were analysed against the International Reference Life Cycle Data System analysis grid of the European Commission. Third, adopting a holistic approach, the modelling options for salinisation impacts were analysed in agreement with up-to-date LCIA frameworks and models.Results and discussion We proposed a categorisation of salinisation processes in four main types based on salinisation determinism: land use change, irrigation, brine disposal and overuse of a water body. For each salinisation type, key human management and biophysical factors involved were identified. Although the existing methods addressing salinisation in LCA are important and relevant contributions, they are often incomplete with regards to both the salinisation pathways they address and their geographical validity. Thus, there is a lack of a consistent framework for salinisation impact assessment in LCA. In analysing existing LCIA models, we discussed the inventory and impact assessment boundary options. The land use/land use change framework represents a good basis for the integration of salinisation impacts due to a land use change but should be completed to account for off-site impacts. Conversely, the land use/land use change framework is not appropriate to model salinisation due to irrigation, overuse of a water body and brine disposal. For all salinisation pathways, a bottom-up approach describing the environmental mechanisms (fate, exposure and effect) is recommended rather than an empirical or top-down approach because (i) salts and water are mobile and theirs effects are interconnected; (ii) water and soil characteristics vary greatly spatially; (iii) this approach allows the evaluation of both on-and off-site impacts and (iv) it is the best way to discriminate systems and support a reliable eco-design.Conclusions This paper highlights the importance of including salinisation impacts in LCA. Much research effort is still required to include salinisation impacts in a global, consistent and operational manner in LCA, and this paper provides the basis for future methodological developments.
Databáze: OpenAIRE
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