Podtlenek azotu jest znacznie silniejszym gazem cieplarnianym niż CO2

podtlenek azotu z rolnictwa i innych źródeł gromadzi się w atmosferze tak szybko, że stawia ziemię na drodze do niebezpiecznego ocieplenia 3℃ w tym stuleciu, nasze nowe badania wykazały.

każdego roku ponad 100 milionów ton azotu rozprowadza się na uprawach w postaci nawozów syntetycznych. Tę samą ilość ponownie umieszcza się na pastwiskach i uprawach w oborniku od zwierząt gospodarskich.

ta kolosalna ilość azotu sprawia, że uprawy i pastwiska rosną obficie. Ale również uwalnia podtlenek azotu (n₂o), gaz cieplarniany.

rolnictwo jest główną przyczyną rosnących koncentracji i prawdopodobnie tak pozostanie w tym stuleciu. Emisje N₂O z rolnictwa i przemysłu można ograniczyć, a jeśli mamy nadzieję ustabilizować klimat na Ziemi, musimy podjąć pilne działania.

skąd się bierze podtlenek azotu?

odkryliśmy, że emisje N₂O ze źródeł naturalnych, takich jak gleby i oceany, nie zmieniły się zbytnio w ostatnich dziesięcioleciach. Ale emisje ze źródeł ludzkich gwałtownie wzrosły. Stężenia n₂o w atmosferze osiągnęły 331 części na miliard w 2018 r., 22% powyżej poziomu około roku 1750, przed rozpoczęciem ery przemysłowej.

Rolnictwo spowodowało prawie 70% globalnych emisji N₂O w ciągu dekady do 2016 roku. Emisje powstają w wyniku procesów mikrobiologicznych w glebach. Zastosowanie azotu w nawozach syntetycznych i oborniku jest kluczowym czynnikiem tego procesu. Inne ludzkie źródła N₂O obejmują przemysł chemiczny, ścieki i spalanie paliw kopalnych.

N₂O jest niszczone w górnej atmosferze, głównie przez promieniowanie słoneczne. Ale ludzie emitują N₂O szybciej niż jest niszczone, więc gromadzi się w atmosferze. N₂O niszczy warstwę ozonową i przyczynia się do globalnego ocieplenia.

jako gaz cieplarniany, n₂o ma 300 razy większy potencjał ocieplenia niż dwutlenek węgla (CO₂) i pozostaje w atmosferze średnio 116 lat. Jest trzecim najważniejszym gazem cieplarnianym po CO₂ (który trwa w atmosferze do tysięcy lat)i metanie.

N₂O niszczy warstwę ozonową, gdy wchodzi w interakcję z gazem ozonowym w stratosferze. Inne substancje zubożające warstwę ozonową, takie jak chemikalia zawierające chlor i brom, zostały zakazane na mocy Protokołu Montrealskiego Organizacji Narodów Zjednoczonych. N₂O nie jest zakazane na mocy protokołu, chociaż Porozumienie Paryskie dąży do zmniejszenia jego stężenia.

co odkryliśmy

Międzyrządowy Zespół ds. zmian klimatu opracował scenariusze na przyszłość, przedstawiając różne ścieżki, jakie świat może podjąć w zakresie redukcji emisji do 2100 roku. Nasze badania wykazały, że stężenia N₂O zaczęły przekraczać poziomy przewidywane we wszystkich scenariuszach. Obecne stężenia są zgodne z globalnym średnim wzrostem temperatury znacznie powyżej 3℃ w tym stuleciu.

odkryliśmy, że globalna emisja n₂o spowodowana przez człowieka wzrosła o 30% w ciągu ostatnich trzech dekad.

s emisje z rolnictwa pochodzą głównie z syntetycznych nawozów azotowych stosowanych w Azji Wschodniej, Europie, Azji Południowej i Ameryce Północnej. Emisje z Afryki i Ameryki Południowej są zdominowane przez emisje z odchodów zwierzęcych.

pod względem wzrostu emisji największy udział mają gospodarki wschodzące – w szczególności Brazylia, Chiny i Indie – gdzie w ostatnich dziesięcioleciach gwałtownie wzrosła produkcja roślinna i liczba zwierząt gospodarskich. Emisje n₂o z Australii były stabilne w ciągu ostatniej dekady. Wzrost emisji z rolnictwa i odpadów został skompensowany przez spadek emisji z przemysłu i paliw kopalnych.

co robić?

N₂O musi być częścią wysiłków na rzecz zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych, a prace już trwają. Na przykład od końca lat 90. w Stanach Zjednoczonych, Europie i Japonii udało się ograniczyć emisje z przemysłu chemicznego, zwłaszcza w produkcji nylonu.

ograniczenie emisji z rolnictwa jest trudniejsze – produkcja żywności musi być utrzymana i nie ma prostej alternatywy dla nawozów azotowych. Ale istnieją pewne opcje.

w Europie w ciągu ostatnich dwóch dekad emisje N₂O spadły wraz ze wzrostem wydajności rolnictwa. Osiągnięto to w dużej mierze dzięki rządowej polityce mającej na celu zmniejszenie zanieczyszczenia dróg wodnych i wody pitnej, co sprzyjało bardziej wydajnemu stosowaniu nawozów.

inne sposoby zmniejszenia emisji N₂O z rolnictwa obejmują:

• lepsze gospodarowanie obornikiem zwierzęcym
• stosowanie nawozów w sposób, który lepiej odpowiada potrzebom roślin uprawnych
• uprawy naprzemienne w celu włączenia tych, które produkują własny azot, np. rośliny strączkowe, w celu zmniejszenia zapotrzebowania na nawozy
• nawozy o zwiększonej wydajności, które obniżają produkcję N₂O.

powstrzymanie nadużywania nawozów azotowych jest nie tylko dobre dla klimatu. Może również zmniejszyć zanieczyszczenie wody i zwiększyć rentowność gospodarstw.

nawet przy odpowiedniej polityce i działaniach w dziedzinie rolnictwa potrzebne będą nawozy syntetyczne i nawozy do obornika. Aby doprowadzić Sektor do zerowej emisji gazów cieplarnianych, w razie potrzeby do stabilizacji klimatu, potrzebne będą nowe technologie.

ten artykuł został napisany przez międzynarodowy zespół ekspertów. Jest on ponownie publikowany z rozmowy na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł.