Удобрения, которые обеспечивают около половины продуктов питания, которые мы потребляем, стали одним из ведущих факторов выбросов парниковых газов, вызванных деятельностью человека. (N₂O) Отчет о бюджете.
Когда лауреаты Нобелевской премии химики Фриц Хабер и Карл Бош взломали код того, как использовать («исправить») обильный, но недоступный для растений атмосферный азот для использования в сельском хозяйстве в начале 1900-х годов. , они не могли себе представить, что их прорыв, изменивший мир, столетие спустя достигнет опасного переломного момента с точки зрения затрат и выгод.
Азотные удобрения вместе с навозом непосредственно производят почти три четверти наших выбросов N₂O. Попадая в атмосферу, он согревает планету в 300 раз сильнее, чем углекислый газ, и будет удерживать тепло, задерживаясь в атмосфере более столетия. N₂O также разрушает озоновый слой, который защищает нас от опасной солнечной радиации. И с 1980 года мы увеличили его присутствие в атмосфере на целых 40%.
Это второй в своем роде отчет, координируемый Глобальным углеродным проектом и включающий международную группу исследователей, Глобальный бюджет закиси азота проливает яркий свет на то, где мы находимся с (N₂O).
«N₂O в атмосфере способствует глобальному потеплению, а также истощению озонового слоя», — сказал Пеп Канаделл из австралийского национального научного агентства CSIRO. «Это долгоживущий мощный парниковый газ, который накапливался в атмосфере с доиндустриального периода».
Азотные удобрения, используемые для большинства культур, за исключением бобовых, которые естественным образом фиксируют азот, производят (N₂O), менее «известный» парниковый газ из большой тройки, наряду с углекислым газом и метаном. Временные исследования показывают, что сейчас в атмосфере на 40 % больше (N₂O), чем 40 лет назад, и если судить по 2020–2022 годам, ситуация может стать намного хуже.
График концентраций закиси азота в атмосфере за 2000 лет с учетом наблюдений, полученных из ледяных кернов и атмосферы
Бюро метеорологии/CSIRO/Австралийского антарктического отдела
«Наш отчет показывает, что накопление N₂O в атмосфере ускорилось в за последние четыре десятилетия», — сказал Канаделл. «Темпы роста за последние три года — с 2020 по 2022 год — на 30% выше, чем в любой предыдущий год, начиная с 1980 года».
«Прямые сельскохозяйственные выбросы» от азотных удобрений и навоза составили 74% антропогенных выбросов N₂O, а также ископаемое топливо и промышленность, отходы и сточные воды, а также сжигание биомассы.
В отчете, в котором оцениваются глобальные источники и стоки N₂O по 21 природной и антропогенной категории, также показано, как потребности населения и растущая экономика являются мощным фактором, способствующим этим выбросам.
«Европа, которая когда-то была крупнейшим источником выбросов, сократила свои выбросы с 1980-х годов на 31% за счет сокращения промышленных выбросов», — сказал руководитель исследования Ханцин Тянь из Бостонского колледжа. «Однако развивающиеся экономики выросли в ответ на рост населения и спроса на продовольствие.
«В пятерку крупнейших стран-эмитентов по объему антропогенных выбросов N₂O в 2020 году вошли Китай (16,7%), Индия (10,9%), США (5,7%), Бразилия (5,3%) и Россия (4,6%). %)», — добавил он.
Существует неразрывная связь между изменением климата, сельским хозяйством и снабжением продовольствием. Например, если климатические переменные снижают урожайность или ухудшают качество субстратов, более вероятно, что мы будем использовать большее количество азотных удобрений. Что, скорее всего, создаст петлю обратной связи.
Исследователи работают над поиском способов, которыми производители могут использовать эти удобрения более эффективно, чтобы сократить выбросы без ущерба для урожайности.
«Наблюдаемые концентрации N₂O в атмосфере в последние годы превысили прогнозируемые уровни, что подчеркивает важность сокращения антропогенных выбросов N₂O», — сказал Канаделл. «Для того, чтобы пути с нулевыми выбросами в соответствии с Парижским соглашением стабилизировали глобальные температуры ниже [повышения] 2 °C (3,6 °F), антропогенные выбросы N₂O должны снизиться в среднем примерно на 20% к 2050 году по сравнению с уровнями 2019 года».
Инициативы CSIRO по измерению и решению проблем выбросов N₂O в сельском хозяйстве включают сокращение потерь азотных удобрений при производстве хлопка, а также исследования воздействия N₂O в зерновом секторе, чтобы сделать продовольственную систему более эффективной по азоту.
Глобальный бюджет закиси азота публикуется в журнале Earth System Science Data.
