Il sistema alimentare e la biodiversità: una transizione verso comportamenti più sostenibili

The food system is a major driver of biodiversity loss and environmental degradation. This thesis investigates the food–biodiversity connection by combining evidence from both consumption and production sides of the food system through three complementary studies. The first study provides a systematic review of the literature to clarify how biodiversity is impacted by the food system and how biodiversity (via ecosystem services) supports food production. The second article examines whether simplified information can influence consumer choices towards healthier and more sustainable options by using an incentivised, non-hypothetical behavioural experiment with nutrition and environmental labels. The third article investigates sustainability processes in coffee production in Veracruz (Mexico) by gathering stakeholder insights and modelling system interactions through Fuzzy Cognitive Maps (FCM), comparing baseline dynamics with intervention and scenario simulations. The review chapter systematically selected 1,114 papers and identified five main research streams, with a strong focus on studies about food production compared to other stages of the value chain. Across these streams, findings converge on two key insights: that reducing environmental and biodiversity impacts while maintaining food security requires a combination of supply- and demand-side measures, and that the success of biodiversity-friendly strategies depends on context-specific trade-offs (for example, yield outcomes versus ecological restoration). The consumer experiment consisted of 25 sessions and involved 173 participants across four information conditions (no label, Eco-score, Nutri-score, both labels). Eco-score prompted a more noticeable shift towards lower-impact choices than Nutri-score, while displaying both labels reduced the effect observed with a single label, which aligns with information overload. A feedback mechanism further enhanced behavioural change: 64% of participants indicated willingness to revise their basket after viewing their score, and 43% actually altered their choices, with the highest revision rates observed in the Eco-score treatment. The Veracruz coffee FCM combined 12 individual maps into a social cognitive map featuring 25 concepts, including 6 intervention variables, 12 sector variables, and 7 outcomes. Baseline simulations showed a low-sustainability equilibrium characterised by high biophysical and institutional stressors; intervention and scenario simulations showed that the greatest system-wide improvements occurred under enabling and institutional measures (notably capacity building, partnerships, and pro-environmental financial support), whereas agricultural intensification had negative effects on the system. Overall, the thesis proposes that successful biodiversity-aligned food system transitions require coordinated policy mixes: straightforward, transparent environmental information and feedback to influence demand, combined with institutional and capacity-building measures that facilitate sustainability on the production side. The integrated workflow developed here can be applied to other food-related socio-ecological systems to identify leverage points and design appropriate intervention portfolios based on context.

Il sistema alimentare è una determinante chiave della perdita di biodiversità e del degrado ambientale. Questa tesi indaga la connessione tra sistema alimentare e biodiversità combinando evidenze provenienti sia dal lato dei consumi sia da quello della produzione, attraverso tre studi complementari. Il primo studio offre una revisione sistematica della letteratura per chiarire come la biodiversità sia influenzata dal sistema alimentare e come, a sua volta, la biodiversità (tramite i servizi ecosistemici) sostenga la produzione alimentare. Il secondo articolo esamina se informazioni semplificate possano orientare le scelte dei consumatori verso opzioni più salutari e sostenibili, mediante un esperimento comportamentale incentivato e non ipotetico con etichette nutrizionali e ambientali. Il terzo articolo analizza i processi di sostenibilità nella produzione di caffè a Veracruz (Messico), raccogliendo le prospettive degli stakeholder e modellando le interazioni del sistema tramite Mappe Cognitive Fuzzy (Fuzzy Cognitive Maps, FCM), confrontando le dinamiche di base con simulazioni di intervento e di scenario. Il capitolo di revisione ha selezionato sistematicamente 1.114 articoli e ha identificato cinque principali filoni di ricerca, con una forte prevalenza di studi sulla produzione alimentare rispetto ad altre fasi. L’insieme dei risultati converge su due messaggi chiave: ridurre gli impatti ambientali e sulla biodiversità mantenendo la sicurezza alimentare richiede una combinazione di misure lato offerta e lato domanda; inoltre, il successo delle strategie “biodiversity-friendly” dipende da trade-off specifici del contesto (ad esempio tra risultati in termini di resa e ripristino ecologico). L’esperimento sui consumatori si è articolato in 25 sessioni e ha coinvolto 173 partecipanti in quattro condizioni informative (nessuna etichetta, Eco-score, Nutri-score, entrambe le etichette). L’Eco-score ha indotto uno spostamento più marcato verso scelte a minore impatto rispetto al Nutri-score, mentre la presenza simultanea di entrambe le etichette ha ridotto l’effetto osservato con una singola etichetta, in linea con l’ipotesi di sovraccarico informativo. Un meccanismo di feedback ha ulteriormente rafforzato il cambiamento comportamentale: il 64% dei partecipanti ha dichiarato disponibilità a rivedere il proprio paniere dopo aver visto il punteggio e il 43% ha effettivamente modificato le scelte, con i tassi di revisione più elevati nel trattamento con Eco-score. La FCM sul caffè a Veracruz ha aggregato 12 mappe individuali in una mappa cognitiva sociale con 25 concetti, includendo 6 variabili di intervento, 12 variabili di settore e 7 variabili di risultato. La baseline ha mostrato un equilibrio di bassa sostenibilità caratterizzato da elevati stressor biofisici e istituzionali; le simulazioni di intervento e di scenario hanno indicato che i maggiori miglioramenti a livello di sistema si ottengono con misure abilitanti e istituzionali (in particolare rafforzamento delle capacità, partnership e supporto finanziario pro-ambientale), mentre l’intensificazione agricola produce effetti negativi sul sistema. Nel complesso, la tesi sostiene che transizioni del sistema alimentare allineate alla biodiversità richiedono combinazioni coordinate di politiche: informazioni semplici e trasparenti, accompagnate da feedback per influenzare la domanda, insieme a misure istituzionali e di capacity building che facilitino la sostenibilità dal lato della produzione. Il workflow integrato sviluppato in questo lavoro può essere applicato ad altri sistemi socio-ecologici legati al cibo per identificare leve di cambiamento e progettare interventi adeguati al contesto.