• Research
  • Education
  • Publications and Data
  • People
  • News
  • Contact
  • Suomeksi

WDRGWDRGWDRGWDRG
Menu
  • Research
  • Education
  • Publications and Data
  • People
  • News
  • Contact
  • Suomeksi

How much water do you eat?

26.08.2019

Share this post

Our doctoral candidate, M.Sc. (tech.) Mika Jalava will defend his doctoral dissertation this Friday, 30.8.2019 at noon in Aalto, TU1 room in Maarintie 8. His dissertation, “The water we eat: Methods for estimating water use of diets in changing food” is published online in Aalto Docs.

Thesis summary:
Water scarcity already affects more than half of the human population. The largest water consuming human activity, food production, is at the centre of the quest for sustainable use of this natural capital. How much resources are required to satisfy the global food demand depends on more than just the number of us and how much we eat. It is largely determined by what the human diets consist of and where the food is produced, as well as how much of it is lost and wasted.

This dissertation focuses on water consumption in agriculture as a key determining factor in achieving food security. It does so by studying three overarching themes: the resource-saving effect of changes in human diets, modelling the supply chains within the complex food systems, and methods used to evaluate agricultural water use and its impacts. A substantial body of existing research aims to find relationships between consumer choices and resource use in agricultural production, but many aspects in the methodologies and in their results remain controversial. This dissertation points out challenges in using current methods to define alternative diets in global studies and presents a novel, optimisation-based method that adjusts diets according to chosen dietary guidelines and level of diet change. It combines the diet change analysis with food system models in a way that can capture interactions between different resource-saving measures and presents estimates of their global, regional and country-level potential to improve food security. A novel food system model, Aalto OptoFood was developed to allow analysing resource efficiency of large changes in food demand and in system dynamics, such as synergies between crop and livestock-based food production.

The dissertation found that replacing livestock-based foodstuffs in human diets with crop-based alternatives is an efficient way to reduce agricultural water consumption. Theoretically, the water thus saved could supply food for up to 1.8 billion people. Yet, the opportunity cost of livestock in terms of water may be lower in practice. Shifting water from the production of one foodstuff to another requires the availability of other resources, such as suitable cropland. Non-arable rangelands may support livestock production that positively contributes to food security. Nevertheless, many current production systems depend heavily on water and land resources that could be more efficiently used for crop production. Optimal spatial distribution of production changes would allow diet change to preferentially reduce livestock with highest opportunity cost in terms of water, and offer high initial returns with relatively small changes.

Finally, this dissertation uses the framework of the Cultural Theory to discuss how modelling outcomes are affected by decisions stemming from different worldviews. It argues that modellers should be conscious of such decisions and communicate them clearly to avoid real or perceived biases.

 

 

Tutkimusryhmämme tohtorikoulutettava Mika Jalava puolustaa väitöskirjaansa perjantain 30.8.2019 klo 12 Aalto-yliopistossa TU1-salissa (Maarintie 8). Hänen väitöskirjansa “Syömämme vesi: ruokavalioiden vedenkulutuksen arvioiminen muuttuvissa ruokajärjestelmissä” on ladattavissa Aalto Docs-palvelusta.

Väitöskirjan tiivistelmä:

Jo yli puolet ihmiskunnasta kärsii veden puutteesta. Koska ruuan tuotantoon kuluu suurin osa ihmisen käyttämästä vedestä, se on keskeinen tekijä pyrittäessä vesivarojen kestävään käyttöön. Globaalin ruuan kysynnän tyydyttämiseen tarvittavan veden määrä riippuu paitsi siitä, montako meitä on ja paljonko syömme, myös ruokavaliostamme, ruokahävikistä ja ruuan tuotantoalueista.

Tämä väitöskirja keskittyy maatalouden vedenkulutukseen ruokaturvan avaintekijänä. Sen kolme pääteemaa ovat ihmisten ruokavalion muutoksien resursseja säästävä vaikutus, tarjontaketjujen mallintaminen monimutkaisissa ruokajärjestelmissä ja maatalouden vedenkulutuksen arviointimenetelmät. Kuluttajien valintojen ja maatalouden resurssien käytön välisiä suhteita on tutkittu laajalti, mutta menetelmistä ja tuloksista on yhä ristiriitaa. Tämä väitöskirja osoittaa haasteita nykyisissä menetelmissä, joilla pyritään nykyistä resurssitehokkaampiin ruokavalioihin globaaleissa tutkimuksissa. Se esittää uuden, optimointiin perustuvan menetelmän, jolla ruokavalioita voidaan säätää suositusten ja haluttujen skenaarioiden mukaisiksi. Väitöskirja yhdistää ruokavaliomuutoksen analyysin ruokajärjestelmämalleihin mahdollistaen veden säästöön tähtäävien menetelmien yhteisvaikutuksien selvittämisen ja esittää arvioita ruokaturvan edistämisen mahdollisuuksista globaalisti, alueellisesti ja maakohtaisesti. Ruuan kysynnän laajojen muutoksien ja ruokajärjestelmän dynaamisten osien kuten kasvi- ja eläinperäisen ruuan tuottamiseen liittyvien synergioiden analysoimiseksi kehitettiin uusi ruokajärjestelmämalli, Aalto OptoFood.

Väitöskirja osoitti, että eläinperäisten ruoka-aineiden korvaaminen kasviperäisillä on tehokas tapa pienentää maanviljelyn vedenkulutusta. Teoreettisesti siten säästynyt vesi mahdollistaisi ruuan tarjonnan kasvattamisen 1,8 miljardin ihmisen tarpeita vastaavalla määrällä. Eläintuotannon vaihtoehtoiskustannus voi kuitenkin käytännössä olla pienempi. Tuotannon siirtyminen ruoka-aineesta toiseen edellyttää myös muita resursseja, kuten viljelymaata. Muuhun viljelyyn sopimattomat laitumet voivat mahdollistaa ruokaturvaa parantavan eläintuotannon. Monet tuotantojärjestelmät kuitenkin tarvitsevat runsaasti vettä ja maata, joiden käyttö kasvintuotannossa olisi tehokkaampaa. Alueellisesti ihanteellinen tuotannon muutoksien sijoittelu mahdollistaisi veden suhteen vaihtoehtoiskustannuksiltaan kalleimman eläintuotannon ensisijaisen korvaamisen, jolloin suhteellisen pienillä muutoksilla saataisiin nopea vaikutus veden kulutukseen.

Lopuksi väitöskirja pohtii riskin kulttuuriteorian viitekehyksessä sitä, miten erilaisiin maailmankuviin tukeutuvat päätökset vaikuttavat mallinnuksen tuloksiin. Se esittää, että välttyäkseen tuomasta malleihin ennakkoasenteen aiheuttamia todellisia vinoumia tai vaikutelmia niistä, mallintajien tulisi tehdä nämä päätökset tietoisesti ja kommunikoida ne selkeästi.

Link to Mika Jalava in Aalto People

Tweet

Related Post

APRIL 24, 2025

Data-driven water and...

Sina Masoumzadeh Sayyar  When was the last time...

10

DECEMBER 9, 2024

What My PhD Taught Me &...

Johannes Piipponen With over 95% of my PhD...

30

NOVEMBER 28, 2024

To protect or to...

Daniel Chrisendo The efforts to protect women...

70
Here you can read blogs, research highlights, newsletters and other news from Water and Development Research Group.

Newsletters

 
  • WDRG Newsletter 1/2025
  • WDRG Newsletter 3/2024
  • WDRG Newsletter 2/2024
  • WDRG Newsletter 1/2024
Newsletter Archive →

News Archive

  • April 2025
  • December 2024
  • November 2024
  • May 2024
  • November 2023
  • September 2023
  • April 2023
  • March 2023
  • November 2022
  • August 2022
  • June 2022
  • May 2022
  • April 2022
  • March 2022
  • December 2021
  • November 2021
  • October 2021
  • September 2021
  • August 2021
  • June 2021
  • April 2021
  • March 2021
  • February 2021
  • January 2021
  • December 2020
  • October 2020
  • September 2020
  • August 2020
  • June 2020
  • May 2020
  • April 2020
  • February 2020
  • January 2020
  • December 2019
  • November 2019
  • October 2019
  • September 2019
  • August 2019
  • March 2019
  • February 2019
  • January 2019
  • September 2018
  • July 2018
  • May 2018
  • April 2018
  • March 2018
  • February 2018
  • January 2018
  • December 2017
  • October 2017

Contact info

Aalto University

Water & Development Research Group
Aalto University
P.O.Box 15200
FIN-00076 Aalto
Finland

Aalto University is a multidisciplinary university, where science and art meet technology and business. We are committed to identifying and solving grand societal challenges and building an innovative future.

© Water and Development Research Group. Aalto University School of Engineering

Recent news

  • Data-driven water and wastewater networks asset management; an achievable goal or mere fantasy? April 24, 2025
  • What My PhD Taught Me & The Pros and Cons of Efficiency December 9, 2024
  • To protect or to discriminate? Women’s participation in dirty, hard, and dangerous jobs November 28, 2024
  • Enhancing Electricity Access in Rural Lesotho May 21, 2024
  • Unravelling the challenge of data scarcity in Flood Risk Mapping November 3, 2023

Twitter feed

Tweets by AaltoWAT

© 2020 WDRG, All Rights Reserved.