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Food systems are shaped by global change. Climate change adversely affects yields and already strained resources necessary for food production. Economic and demographic development influence consumer preferences and create unprecedented demands, transforming the entire food value chain. Understanding how global change drivers are influencing food systems is essential in finding solutions for sustainably providing food for nine billion people.
Urbanization is one of these defining drivers of food system transitions. Yet, its effects have not been sufficiently explored. This dissertation contributes to a better understanding of the role of urbanization by investigating the implications of two dimensions of urbanization on two dimensions of the food system: the spatial dimension and urban living on the one hand, and the food production and food consumption activities on the other hand. Specifically, it addresses two overarching research questions in two separate parts: (i) How is urban area expansion affecting food production activities? (ii) How is urbanization and associated urban living affecting food consumption patterns?
The first part of this dissertation addresses the first question and analyzes the implications of the spatial dimension of urbanization on food production activities. Chapter 2 sets the stage with a comprehensive assessment of the extent and density of multiple drivers and impacts of land use change. It reveals significant co-occurrences of expanding human activities and pervasive pressure on biodiversity. Further, it highlights the need for a more detailed understanding of competing land use dynamics driven by human activities. Chapter 3 examines the implications of urban areas expansion on croplands at the global level. It shows that while global cropland losses are marginal, they are very relevant in some of the rapidly urbanizing regions of Africa and Asia. It also finds that the croplands surrounding urban areas are almost twice as productive as the remaining croplands. The implications at the local level are far-reaching, affecting livelihoods and ultimately food security. In this context, some countries are likely to lose their food self-sufficiency. Chapter 4 supplements the earlier findings and explores the risks associated with high import dependencies on key staple crops for developing countries. It investigates how high dependency on food imports could potentially affect the calorie supply in developing countries.
The second part of the dissertation investigates the second question and explores how urbanization and associated urban living is affecting food consumption patterns. Chapter 5 analyzes the empirical relationships between urban development and packaged food, processed food, and food away from home consumption at different spatial scales. The analysis reveals that the level of urban development affects the consumption of packaged foods at the country level. Further, it shows variations in processed food and food away from home consumption at different levels of urban development within India. While income is still the most important driver for changing food consumption, the findings also identify a significant urban effect on diets.
The concluding chapter 6 discusses the broader implications and significance of the findings of this dissertation. In particular, it is discussed how the findings affect food system outcomes, namely food security and livelihoods. Chapter 6 also highlights potential avenues for future research.
Das Ernährungssystem wird fundamental von den Veränderungsprozessen des globalen Wandels beeinflusst. Der Klimawandel etwa hat negative Folgen für die weltweiten Ernteerträge und wirkt sich bereits jetzt auf dringend benötigte Ressourcen zur Nahrungsmittelproduktion aus. Die wirtschaftliche und demographische Entwicklung beeinflusst das Konsumverhalten der Menschen und sorgt für eine rasant steigende Nachfrage nach Lebensmitteln. Es ist essentiell zu verstehen, wie die Treiber der globalen Veränderung das Ernährungssystem beeinflussen, um Lösungen für eine nachhaltige Versorgung mit Lebensmitteln für neun Milliarden Menschen zu finden.
Einer der wichtigsten Treiber hinter dem globalen Wandel ist die Urbanisierung. Bisher sind deren Effekte auf Ernährungssysteme noch nicht hinreichend erforscht. Diese Dissertation leistet einen Beitrag zum besseren Verständnis der Rolle der Urbanisierung, indem sie die Auswirkungen von zwei Aspekten der Urbanisierung auf zwei Aspekte des Ernährungssystems untersucht: die räumliche Dimension und das urbane Leben auf der einen und die Nahrungsmittelproduktion und der Nahrungsmittelverbrauch auf der anderen Seite. Zwei umfassende Forschungsfragen werden in jeweils einem Teil der Dissertation bearbeitet. Die erste Frage lautet, wie die räumliche Expansion der urbanen Gebiete die Nahrungsmittelproduktion beeinflusst. Die zweite Frage ist, wie sich die Urbanisierung und das damit verbundene urbane Leben auf die Essgewohnheiten auswirken.
Der erste Teil der Dissertation befasst sich mit der ersten Frage. Mit einer umfangreichen räumlichen Analyse der Intensitäten verschiedener Landnutzungsdynamiken schafft Kapitel zwei die Voraussetzungen dafür. Es zeigt insbesondere Zusammenhänge zwischen dem sich ausdehnenden menschlichen Handeln und dem allgegenwärtigen Druck auf die Biodiversität. Des Weiteren unterstreicht es die Notwendigkeit eines besseren Verständnisses der konkurrierenden Landnutzungsdynamiken, die aus menschlichem Handeln resultieren. Kapitel drei untersucht die Auswirkungen der Expansion urbaner Gebiete auf Ackerflächen in einem globalen Zusammenhang. Es wird deutlich, dass die Verluste an Ackerflächen zwar global gesehen marginal sind. Gleichzeitig sind sie aber sehr produktiv und besonders relevant in Regionen mit schnell expandierenden urbanen Gebieten in Asien und Afrika. Die Auswirkungen sind auf lokaler Ebene weitreichend und betreffen die Lebensgrundlage und letztlich die Nahrungsmittelsicherheit. In diesem Zusammenhang ist es wahrscheinlich, dass einige Länder sich in Zukunft nicht mehr ausreichend selber mit Lebensmitteln versorgen können. Kapitel vier ergänzt die bisherigen Erkenntnisse und beleuchtet die Risiken von Importabhängigkeiten für Entwicklungsländer. Es wird geprüft, wie hohe Abhängigkeiten von Nahrungsmittelimporten im Falle von Angebotsschocks möglicherweise die Kalorienversorgung in diesen Ländern beeinflussen könnte.
Der zweite Teil der Dissertation untersucht die zweite Frage – wie sich die Urbanisierung und damit verbunden das urbane Leben auf die Gewohnheiten des Nahrungsmittelkonsums auswirken. Kapitel fünf analysiert die empirischen Zusammenhänge zwischen urbaner Entwicklung und verpackten Lebensmitteln, verarbeiteten Lebensmitteln und dem Konsum von Lebensmitteln außerhalb der eigenen vier Wände auf verschiedenen räumlichen Skalen. Die Analyse zeigt, dass das Level der urbanen Entwicklung den Konsum von verpackten Lebensmitteln auf dem Land beeinflusst. Außerdem wird deutlich, dass es auf verschiedenen Ebenen der urbanen Entwicklung in Indien Variationen des Konsums von verarbeiteten Lebensmitteln und des Konsums von Lebensmitteln außer Haus gibt. Während das Einkommen immer noch der wichtigste Treiber für veränderte Essgewohnheiten ist, zeigen die Ergebnisse auch einen signifikanten urbanen Einfluss auf die Ernährung.
Das abschließende Kapitel sechs diskutiert die breiteren Auswirkungen und die Signifikanz der vorliegenden Dissertation. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Diskussion, wie die Ergebnisse die Literatur zu Nahrungsmittelsystemen unter dem Einfluss des globalen Wandels komplementiert. Kapitel sechs beleuchtet außerdem mögliche Wege für weitere Forschungsvorhaben.
