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Sahel landscape in a good year: Center for International Forestry Research via Flickr

If you had to pick ground zero for climate change, you might pick the Sahel, the grasslands between the Sahara in the north and African tropical rainforests in the south. The region is immensely fertile—when it isn't being slammed by recurrent droughts and floods. Many human lives are suspended in a fragile balance with the volatile climate of this region.

During the epic drought of the 1970s and 1980s, 30 percent less rain fell in the Sahel compared to the 1950s and more than 100,000 people died. Basically it was the biggest drought over the largest land area of the 20th century, according to the Geophysical Fluid Dynamics Lab at Princeton (GFDL).

At that time most believed the cause of drought was human overuse of the land—grazing, deforestation, poor farming practices—on a local scale. Nowadays the data suggest recurring Sahelian droughts are driven by a more complex constellation of factors, some related to global climate change, including:

  • Warming sea surface temperatures in the Indian Ocean (see this paper in Science)
  • Increase in greenhouse gases combined with increase in atmospheric aerosols (see GFDL)
  • Changes in the Atlantic multidecadal oscillation, which may or may not be manmade (seethis paper in International Journal of Climatology)

Sadly 2012 has produced another drought in the Sahel, only two years after the 2010 drought. Water shortages, failed crops, insect plagues, high food prices, human displacement, conflict, and chronic poverty now threaten the lives of 18 million people in the region, including at least a million children, says UNICEF.

The global warming casualty list already includes 150,000 additional people killed every year, mostly from disease and malnutrition. That number is projected to grow. According to the Natural Resources Defense Council, heat waves could kill 150,000 Americans alone by 2099 (scary map of that here.)





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Immediate action needed to improve health of humans and the planet

Photo: ©AFP/Aizar Raldes
Quinoa field in Bolivia

8 August 2012, Rome - Immediate action to promote sustainable diets and food biodiversity so as to improve the health of humans and of the planet is urged in a book just published by FAO and Bioversity International.  

“Regardless of the many successes of agriculture in the last three decades, it is clear that food systems, and diets, are not sustainable,” says Barbara Burlingame, Principal Officer of FAO’s Nutrition and Consumer Protection Division, in a preface to the book, Sustainable Diets and Biodiversity

“While over 900 million people in the world suffer from hunger, even more – about 1.5 billion – are overweight or obese, and an estimated two billion suffer from micronutrient malnutrition including vitamin A, iron, or iodine deficiency,” Burlingame notes.

The problem of feeding the world’s growing population has so far been seen largely in terms of providing sufficient quantities of food, the book points out.  But the pace of biodiversity loss and ecosystem degradation, coupled with emerging health issues related to diet, make it urgent to address the quality of agriculture and food systems. Poor diets are linked to marked increases in non-communicable diseases such as diabetes and cardio-vascular diseases across the world.

Heavy footprints

High-input industrial agriculture and long-distance transport have made refined carbohydrates and fats affordable and available across the globe, leading to an overall simplification of diets and reliance on a limited number of energy-rich foods. But such foods lack nutrient quality and have heavy carbon and water footprints.  Cheap, energy-dense foods have also come at the cost of flavour, diversity and cultural connection.

Currently just three major staples crops – corn, wheat and rice – provide 60 percent of the dietary energy from plant origin at global level, while, with rising incomes in developing economies, huge numbers of people are abandoning traditional plant-based foods in favour of diets rich in meat, dairy products, fats and sugar. 

The book argues that modern diets and food production methods play a significant role in shrinking plant and animal genetic diversity, with 17,291 species out of  47,677 assessed by the International Union for the Conservation of Nature described as threatened with extinction. 

Urgent need

“There is an urgent need to change the paradigm of agricultural production in order to integrate the dimension of nutritional quality in our decisions as to what to produce and where,” writes Emile Frison, Director General of Rome-based Bioversity International. 

“This requires us to move beyond the major staples and to look at the many hundreds and thousands of Neglected and Underutilized plant and animal species that mean the difference between an unsustainable and a sustainable diet.” 

In Kenya, for instance, Bioversity have successfully helped reinstate a number of leafy green vegetables until recently considered as poor people’s food into local diets and markets. Promotion of  the traditional plants, including African night shade, cowpea and pumpkin leaves, spider plant and vine spinach, has increased demand both within households and in the market. Smallholder farmers are also benefiting. 

In India, healthy cereals such as foxtail and finger millet have been reintroduced in areas where they had been abandoned due to government policies promoting cassava production for starch. Efforts are also underway to promote native Andean cereals such as quinoa and amaranth at the international level. The United Nations has declared 2013 to be the International Year of Quinoa. 

Major effort

“The transition of diets based on energy-dense foods high in fat and sugar is not inevitable,” writes Frison. “We must make a major effort to ensure that all people in the world will not only have adequate food but adequate nutrition to meet their needs”. 

Our food systems need to undergo ‘radical transformations’ towards a more efficient use of resources and more efficiency and equity in the consumption of food and towards sustainable diets, Burlingame says. 

“Sustainable diets can address the consumption of foods with lower water and carbon footprints, promote the use of food biodiversity, including traditional and local foods, with their many nutritionally rich species and varieties,” she adds. “They can also contribute to the transition to nutrition-sensitive and climate-smart agriculture and nutrition-driven food systems.”

 


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거대한 발자국몇몇 세계의 대수층이 남용되어(빨강, 노랑, 주황) 세계의 지하수 공급에 타격을 주고 있다. 이러한 대수층의 지하수 "발자국"(아래에 있는 회색)은 현재의 수요를 떠받치기 위한 이론상의 영역을 상징한다.Gleeson et al/Nature 2012













한줌의 갈증이 난 국가들은 그 자원이 다시 차는 것보다 훨씬 더 빠르게 지하수를 낭비하고 있다.


인도, 파키스탄, 사우디아라비아, 이란, 멕시코, 미국은 물부족 국가의 세계적 집단을 이끈다고, 8월 8일 Nature에서 연구자들은 보고한다. 농업 부문의 관개는 많은 수요를 일으킨다고 수문지질학자이자 공동저자인 몬트리올 맥길대학의 Tom Gleeson 씨는 말한다. 


그와 동료들은 세계의 대수층에서 양수하는 지속가능성을 측정하기 위해 새로운 "지하수 발자국" 측정이란 것을 고안했다. 그 분석도구는 뽑아내는 물과 들어가는 물을 비교하고, 얼마나 많은 대수층이 현재와 같은 양수를 버틸 것인지 측정한다. 대수층보다 큰 지하수 발자국은 사람들이 그것이 재충전되는 것보다 빠르게 뽑아쓴다는 걸 의미한다 —그건 재생할 수 없는 자원으로 취급한다고 Gleeson은 말한다.


세계 대수층의 80%가 지속가능한 발자국이지만, 다른 대수층에 의지하는 사람들은 세계의 물 공급을 퍼내고 있다. 이렇게 남용된 저장소, 지하수 발자국은 대수층의 영역을 훨씬 초과해버린다. “그건 지속가능하지 않다”고  Gleeson 씨는 말한다. “우린 대수층이 언제까지 갈지 모른다.”


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FROM where I sit on the north end of America’s grain belt, I can almost hear the corn popping to the south of me. The drought threatens to drive up global corn prices beyond their level in 2007-8, when food demonstrations broke out around the world. But such crises often lead to change — and transformation is what is needed to make our food system less vulnerable.

We have become dangerously focused on corn in the Midwest (and soybeans, with which it is cultivated in rotation). This limited diversity of crops restricts our diets, degrades our soils and increases our vulnerability to droughts. Farmers in the central plains used to grow a greater diversity of food and forage crops, including oats, hay, alfalfa and sorghum. But they gradually opted to grow more and more corn thanks to federal agricultural subsidies and expanding markets for corn in animal feed, corn syrup and ethanol.

The virtue of corn is that it is one of the most productive crops on the planet, a characteristic that has been greatly amplified by years of research and development. Over time, this cheap and plentiful commodity found more uses and worked its way into more countries.

Cheap corn enabled the proliferation of high fructose corn syrup, an ingredient that is almost impossible to avoid in the American diet today. Farmers also produced less fodder for their own animals as they increasingly purchased relatively inexpensive corn-based feeds. When the cheap price of corn alone could not open up new opportunities, government policies and quotas encouraged the development of corn-based ethanol production and markets, to the point where 40 percent of the corn crop is now devoted to this use.

America’s corn surpluses also drove global market prices so low that many countries found it cheaper to import grain rather than grow their own.

Corn’s weakness is that it is highly susceptible to drought. As an open pollinator, corn has a critical seven-day window (which varies across the Corn Belt depending on planting time) when it really needs sufficient rainfall in order to successfully cross-fertilize with other corn plants. Given this summer’s drought, the worst since the 1950s, it is not surprising that the corn crop has taken a beating. Most estimates suggest that only about a quarter of the crop is in good condition.

The problem is not so much the drought but our over-reliance on this single crop. As droughts are predicted to become more frequent with global climate change, we must rethink our increasingly vulnerable agri-food system. As such, the failing corn crop may not be such a bad thing if it prompts a push for change.

The No. 1 culprit behind our overreliance on corn is the federal farm subsidy program. While subsidies are not categorically bad, they become a problem if they leave farmers with little choice but to focus on a few crops. The proposed farm bill now before Congress would make some progress by ending direct payments to farmers for certain commodities (most notably corn) in favor of expanded crop insurance. Even with that critical change, a floor price (below which farmers receive payments from the government) and a more robust crop insurance program for certain commodities will still mean that farmers narrowly concentrate on corn and soybeans in the Midwest.

While this system clearly favors those interests that benefit from an oversupply of cheap corn (fertilizer and pesticide providers, feedlots and food and ethanol producers), it is not good for taxpayers, our food system or the environment.

The better approach would be to offer somewhat lower floor-price supports to a much broader range of crops and to incentivize mixed crop and livestock farms by offering direct payments linked to fodder production that is used on the farm. We also need a crop insurance program that is sensitive to climate change. Insurance should be for the occasional hazard, not one that is occurring with increasing regularity. For example, as Minnesota’s climate becomes more like that of Kansas (as some climate change models predict), insurance schemes should encourage more drought-tolerant planting strategies.

The relentless promotion of corn-based ethanol through state quotas and federal subsidies must also be relaxed. The fact that the energy content of a gallon of corn-based ethanol is only slightly more than the energy required to produce it has always made the environmental argument for these programs dubious. Using switch grass or sugar cane to produce ethanol makes more environmental sense and would reduce the inevitable tension between energy and food needs for corn.

Internationally, we need a rebalancing of the food system from a few megaproducers and lots of importers to a more decentralized mix. Most countries face a problem of double exposure: volatility in global food markets and meteorological variability affecting domestic production. Good risk management means encouraging both domestic production and trade to manage exposure to inevitable variation.

Such changes needn’t be bad for America’s agricultural economy and our farmers. We might produce less corn, and perhaps not experience the same booms when production is strong and prices are high, but we would also not encounter the same devastating lows when drought strikes or prices collapse. A more diverse cropping landscape would mean viable farms, healthier diets and a steadier food system.

William G. Moseley, a professor of geography at Macalester College, is the author of the forthcoming book “An Introduction to Human-Environment Geography: Local Dynamics and Global Processes.”

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이른바 "Big Six"라 하는 농화학기업 —몬산토Monsanto, 신젠타Syngenta, 다우Dow Agrosciences, 바스프BASF, 바이엘Bayer, 파이어니아(듀퐁)Pioneer (DuPont)— 은 멋지게 앉아 있다. 그들은 함께 세계 농약 시장의 약 70%를 장악하고, 근본적으로 전체 유전자조작 종자 시장을 좌지우지한다. 그들이 주목하는 작물의 가격 —옥수수, 콩, 목화 등— 은 주요 재배지의 심각한 가뭄으로 인해 치솟고 있다. 비싸진 작물 가격은 일반적으로 농민이 더 많은  돈을 농화학제품에 지불하여 최대의 수확을 올리도록 조장함으로써 농약 판매의 증가로 전환된다.

그 기업들은 세계를 무대로 운영되지만 —브라질 같은 공업형 농업의 신흥 중심지에서 본거지를 얻는다— 생명공학에 친화적인 미국이 이윤의 중심지이다. 그들은 미국 농업이란 큰 덩어리를 꽤 잘 독점했다 —그들의 GMO 종자는 미국 농경지의 53% 이상을 차지하는 옥수수, 콩, 목화라는 작물을 지배하고, 19%를 차지하는 GMO 알팔파(건초)는 승인을 얻었다. 막대한 연간 미국의 옥수수 —여느 해의 세계 옥수수 가운데 40%를 차지하는— 는 GMO 종자만이 아니라 엄청난 양의 살충제, 살균제, 제초제를 파는 특별한 보고이다.

그러나 두 가지가 여기 미국에서 Big 6를 당황하게 만들 수 있다: 1) 복합 제초제에 저항하도록 조작된 새로운 세대의 종자에 대한 규제 과정에서의 어떠한 지연; 그리고 2) 여러 다른 나라 —유럽연합, 중국, 일본, 한국을 포함하여— 에서 이미 행하는 필요사항이자 미국의 대중이 압도적으로 지지를 표현하고 있는  GMO를 함유한 식품에 대한 '표시'를 요구하는 어떠한 주요한 운동.  아니나 다를까 Big 6는 그들의 막대한 이윤 가운데 수백만 달러를 그러한 위협들에 선수를 쓰기 위하여 투자하고 있다.

새로운 세대의 제초제 저항성 작물에 대한 빠른 규제완화는 단순한 이유에서 중요하다: 몬산토의 대성공작 Roundup Ready 기술 —몬산토의 Roundup 제초제에 저항성을 갖추는 걸 특징으로 하는 옥수수, 콩, 목화, 사탕무, 알팔파 등의 종자— 은 실패하고 있다. Roundup 내성 슈퍼 잡초가 대규모 농업 지역 곳곳에 통제할 수 없을 만큼 급속히 퍼지고 있다. 그 문제를 해결하기 위한 산업의 유일한 해결책은 2,4-D와 dicamba 같은 오래된 독성 성분을 Roundup에 섞은 복합 제초제에 동시에 저항성을 띠는 종자를 출시하는 것이다(현재 미국에서 가장 널리 사용되며 큰 수익을 올린 제초제인 Roundup 자체는 무해한 화학물질로 명성이 나 있지만, 그 상황은 과학계에서 조용히 부숴지고 있다.)

1월에 발표된 논문에서, Penn State의 과학팀은 생명공학 산업의 전략을 평가했는데, 그 결론은 혹독하다:

첫째, 제초제 저항성 구조의 작물들은 내성을 지닌 풀을 무성하게 만들 것이다. 둘째, 이러한 작물들은 제초제 사용을 수월하게 만들어 사용량을 늘리고, 이는 환경에 잠재적으로 악영향을 미칠 것이다. 마지막으로, 새로운 특성에 의해 제공되는 단기간의 수정은 통합적인 풀 관리의 공공 연구와 확장에 지속적인 경시를 부추길 것이다.

곧, 그 전략은 멋지게 더 많은 제초제를 팔아서 Big 6의 수익이 빛나도록 작용하며, 제초제 내성 풀이란 문제의 해결을 미루는 것과 함께 환경에는 해를 끼칠 것이다. 해마다 옥수수와 콩만이 아니라 다양한 작물을 재배하고 겨울철에는 봄의 풀을 억제하는 데 도움이 되는 덮개작물을 재배하는 것과 같은 접근법은 Big 6가 돈을 벌지 못하게 할 것이다.

그래서 다우, 바이엘, 몬산토는 모두 복합 제초제에 저항성을 가진 새로운 작물을 미국 농무부의 승인을 받으려 신청했다. 한편 그들의 승인은 근본적으로 형식적으로서 —난 예전에 어떻게 미국의 규제 체계가 GMO 작물의 환경영향을 진지하게 조사하는 실질적 기제가 없는지에 대하여 썼다— 현행 체계는 농지에 적용 과정을 거쳐 작물을 이동시키는 데에 때로는 몇 년씩 시간이 걸린다. 그리고 기업들은 일단 자신의 작물을 강요하도록 관리하고, 승인은 식품안전을 위한 센터(Center for Food Safety)와 같은 환경단체로부터의 소송에 취약한 상태이다. 

2012년 1/4분기, 식물보호법(Plant Protection Act)에 대해 의회를 위협하려고 몬산토는 149만 달러를 쓰는 한편 다우는 37만 달러를 썼다. 그 법안은 미국 농무부가 새로운 GMO를 규제하는 법이다. 오랫동안 Big 6의 친구였던 미국 농업개량동맹(American Farm Bureau Federation)은 해당 분기에 생명공학 규제를 완화시키는 로비활동에 적어도 64만 달러를 썼다. 2/4분기에 그 금액은 꾸준히 늘어나 몬산토는 160만 달러를 투하하고 다우는 22만 달러를 추가했다. 소송을 빨리 진행시키고 귀찮음을 제거하기 위하여 농화학기업의 로비는 내가 이 글과 이 글에서 언급했듯이, 최근 친산업적 두 가지 농업 관련 법안을 준비하고 있는 하원의원들에게 살금살금 다가가 그들을 압박했다. 하나는 미국 농무부의 새로운 작물 평가에 대한 과정을 간소화하고 제한할 것이다; 다른 하나는 연방법원이 환경규약을 기다리는 동안 재배를 중지하도록 명령해도 농민들이 종자를 심는 걸 허용할 것이다. Sourcewatch의 연구원 Jill Richardson 씨는 다우와 몬산토가 얼마나 많은 돈을 써서 규제완화란 쟁점에 대해 작업을 펼쳤는지 상세히 파냈다.

이러한 특별한 노력이 헛되이 끝날 수 있다; 논쟁 중인 두 가지 하원법은 로비스트들이 다지고 있는 친산업적인 조항과 완전히 무관하다는 이유로 교착상태이다. 그러나 Big 6가 소문에 의하면 미국 농무부를 감시견으로 길들이는 채찍으로 의회를 부리는 걸 멈출 것이라 기대할 이유도 없다. 

내일, 나는 규제에 대항한 산업의 전쟁에 대한 또 다른 측면을 살펴보겠다 -GMO 표시제에 대한 캘리포니아의 투표 발안.

http://www.motherjones.com/tom-philpott/2012/08/biotech-gmo-deregulation

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1981년에 수립한 작부체계 실험Farming Systems Trial(FST)은 관행농과 유기농을 나란히 비교하는 미국에서 가장 오래 운영된 실험이다. 이 프로젝트는 유기농의 생산과 경제적, 환경적인 복합성과 에너지 보존의 실행가능성을 보여준다. FST는 우리의 흙과 물을 개선하는 동시에 관행농과 비슷하거나 더 나은 작물 수확량과 유통 이익을 발생시킨다는 유기농업의 잠재력을 밝혔다.



실험에 관하여

우리는 연구의 초점으로 특히 우리 지역과 중서부에 널리 심고 있는 옥수수/콩 생산을 선택했다. 그 작물들은 동물의 사료작물로 열심히 생산하고 있다. 그 오랜 역사 동안 FST는 각각 다양한 관리 방법을 특색으로 하는 세 가지 핵심 농업체계를 함유한다 : 거름에 기반한 유기농 체계, 콩과식물에 기반한 유기농 체계, 합성물질에 기반한 관행농 체계. 각 핵심 체계의 기본적인 가이드라인은 다음과 같이 특징지을 수 있다:

거름 유기농

이 체계는 유기적인 유제품이나 소고기 사업을 대표한다. 그것은 연간 먹이인 곡식 작물과 계속 반복되는 사료 작물을 모두 포함하는 오랜 돌려짓기를 특색으로 한다.  그 체계의 비옥도는 콩과작물과 주기적인 거름 공급에 의해 제공된다. 이런 다양한 돌려짓기는 또한 해충을 방어하는 주요한 line를 만든다.

콩과식물 유기농

이 체계는 유기농 돈벌이 곡식 체계를 대표한다. 그것은 연간 곡식 작물과 덮개작물로 구성된 중간 길이의 돌려짓기를 특색으로 한다. 그 체계의 유일한 비옥도의 원천은 해충을 방어하는 주요한 line이 제공하는 콩과작물과 돌려짓기이다.

합성물질 관행농

이 체계는 미국에서 주요한 곡식 농사를 대표한다. 그것은 비옥도를 위한 합성 질소에 의존하고, 풀은 펜실베니아주의 지도사업이 추천하여 적용하는 합성 제초제로 억제한다. 


몇 가지 주요 결과:

수확량
  • 실험의 27년에 걸쳐 옥수수 수확량은 유기농과 관행농 체계가 맞멎었다.
  • 콩 수확량은 거름과 관행농 체계가 같았고, 오직 콩과 체계가 조금 떨어졌다.
  • 5년의 4번 보통의 가뭄에서, 유기농 체계는 옥수수 수확량이 관행농 체계보다 꽤 높았다(31% 높음).
  • 유기농 체계에서 옥수수와 콩 작물은 관행농이란 상대보다 풀과의 경쟁에서 훨씬 더 잘 견뎠다. 반면 수확량은 비슷하게 생산했다.

1995년 건조한 여름철에 유기농 콩과(왼쪽)와 관행농(오른쪽) 체계에서 옥수수. 둘은 같은 날 똑같은 품종을 심었다. 하지만 오직 관행농의 옥수수만 물 부족 현상이 나타났다. 유기농 옥수수의 수확량은 관행농보다 그해 29% 높았다.

  • 토양의 탄소와 질소는 유기농 체계에서 크게 늘어났다. 하지만 관행농에서는 그렇지 않았다.
  • 2009~2010년 예비적인 토양 표본자료에 기반하여, 유기농 체계는 실험을 시작한 이래 토양 탄소가 가장 많이 증가했다.
  • 탄소 격리의 조건에서 거름 체계는 콩과식물 체계에 뒤이어 선두였다.
  • 토양 탄소의 증가는 우선 실험의 13년 가장 컸다. 토양 탄소는 1994년 이후 15년 동안 두 유기농 체계에서 지속적으로 커졌다. 그러나 처음 15년보다는 더 느린 비율이었다. 
  • 관행농 체계는 최근에 와서 탄소의 손실을 보여주었다.
  • 각 체계를 통해 수량의 스며듦은 관행농 체계보다 유기농 체계에서 15~20% 더 높았다. 유기농의 관리에서 지하수가 차고 유거수가 감소되는 것이 나타났다.
  • 종합적으로, 질산성 질소의 침출은 상당히 낮았고 모든 체계가 같았다.
  • 유기농과 비교한 음료수에서 관행농의 침출수 표본이 질산성 질소 농도에서 법적 허용치 10ppm을 더 빈번하게 초과했다.
  • 제초제는 오직 관행농 체계에서 수집한 물 표본에서만 검출되었다. 관행적인 돌려짓기로 옥수수에 이어 또 옥수수를 몇 년 동안 심었는데, 그러면서 2년 연속 atrazine이란 제초제를 뿌렸다. 침출수에서 아트라진 수치가 EPA에서 음료수 기준으로 정한 최대 오염물질 3ppb를 초과할 때가 있었다. 모든 관행농의 표본에서 아트라진Atrazine은 0.1ppb를 초과했다. 그런 농도는 개구리의 기형을 초래하는 것을 보여주었다(Hayes et al., 2002).
에너지
  • 유기농 체계에서 총 에너지 사용은 관행농 체계에서보다 적었다.
  • 관행적인 옥수수-콩 체계에서 에너지 사용은 질소비료와 제초제 투입에 의해 높아졌다. 반면 씨앗과 연료 사용은 유기농 체계에서 가장 큰 에너지 수요를 발생시켰다.
경제
  • 실험 초기 년도의 몇몇 경제적 연구(1980년대와 1990년대)는 콩과식물과 관행농 체계란 두 곡물 사업에서 유통 이익이 같음을 보여주었다(모든 농업 생산물이 시장에서 똑같은 값을 받는다고 가정하고).
  • 씨앗값과 장비 비용은 콩과식물 체계에서 더 높은 반면, 관행농 체계에서 비료와 농약이 가장 비용이 많이 드는 투입재였다(이러한 경제적 분석은 거름 체계를 포함하지 않았다; 오직 돈벌이 곡물 체계만 비교했다).
  • 심지어 전환비용(시작 초기의 수확량의 잠재적 손실과 같은)과 가족의 노동력 비용을 포함해도, 유기농과 관행농의 수익을 같게 만드는 데 필요한 유기농의 가격 프리미엄은 관행농 생산물보다 단 10%만 높아도 된다. 1990년대 전반에 걸쳐, 유기농 가격 프리미엄이 그 수준에서 초과 이익을 얻었고, 프리미엄의 범위는 65~140% 사이였다.




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