Η χρήση αζωτούχων λιπασμάτων παγκοσμίως για την παραγωγή τροφίμων και η κλιματική αλλαγή. Διάβασμα σε 2,5'

Η χρήση αζωτούχων λιπασμάτων παγκοσμίως για την παραγωγή τροφίμων θα μπορούσε να απειλήσει τις προσπάθειες να διατηρηθεί η υπερθέρμανση του πλανήτη κάτω από τους 2^ο C από τα προ-βιομηχανικά επίπεδα.
Tian, H. et al. (2020) A comprehensive quantification of global nitrous oxide sources and sinks, Nature, https://www.nature.com/articles/s41586-020-2780-0

Daisy Dunne

Αυτό είναι σύμφωνα με την πρώτη ολοκληρωμένη αξιολόγηση του Global Carbon Project, για το πώς οι εκπομπές οξείδιων του αζώτου (N2O) συμβάλλουν στην αλλαγή του κλίματος.

Δημοσιευμένο στο Nature, τα αποτελέσματα δείχνουν, ότι οι εκπομπές N2O που προκαλούνται από τον άνθρωπο έχουν αυξηθεί κατά 30% τις τελευταίες τέσσερις δεκαετίες - με τη χρήση αζωτούχων λιπασμάτων στη συμβατική γεωργία να διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην ανοδική πορεία.

Η αυξανόμενη ζήτηση για κρέας και γαλακτοκομικά προϊόντα συνέβαλε επίσης στην αύξηση. Αυτό συμβαίνει επειδή η κοπριά των ζώων προκαλεί εκπομπές N2O και τα λιπάσματα αζώτου χρησιμοποιούνται συχνά στην παραγωγή ζωοτροφών, λένε οι επιστήμονες.

Οι χώρες με τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες εκπομπές N2O που προκαλούνται από τον άνθρωπο είναι η Βραζιλία, η Κίνα και η Ινδία, προσθέτει η έρευνα.

Ισχυρός ρύπος

Το N2O είναι ένα μακροχρόνιο αέριο θερμοκηπίου που είναι σχεδόν 300 φορές πιο ισχυρό από το CO2 σε περίοδο 100 ετών. Είναι ο τρίτος μεγαλύτερος συντελεστής στην κλιματική αλλαγή μετά το CO2 και το μεθάνιο.

Το αέριο απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα με διάφορες φυσικές διεργασίες, μεταξύ άλλων μέσω της δραστηριότητας μικροβίων σε εδάφη και ωκεανούς. Άλλες φυσικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένων των χημικών αντιδράσεων στη στρατόσφαιρα και την τροπόσφαιρα, προκαλούν μείωση των εκπομπών N2O.

Ωστόσο, οι ανθρώπινες δραστηριότητες μπορούν επίσης να προκαλέσουν την απελευθέρωση του Ν2Ο στην ατμόσφαιρα. Οι εκπομπές N2O που προκαλούνται από τον άνθρωπο προέρχονται κυρίως από τη γεωργία, με τη βιομηχανία ορυκτών καυσίμων και την καύση βιομάζας να συμβάλλουν επίσης σε μικρότερο βαθμό.

Η νέα αξιολόγηση εξέτασε όλους τους τρόπους με τους οποίους οι ανθρώπινες δραστηριότητες και οι φυσικές διεργασίες συμβάλουν  στις εκπομπές N2O από το 2007 έως το 16 προκειμένου να δημιουργήσει τον πρώτο παγκόσμιο «προϋπολογισμό N2O».

Τα ευρήματα δείχνουν ότι, αν δεν περιοριστούν, οι εκπομπές N2O που προκαλούνται από τον άνθρωπο θα μπορούσαν να απειλήσουν τον στόχο της Συμφωνίας του Παρισιού να διατηρήσει την υπερθέρμανση του πλανήτη «πολύ κάτω» από το 2C, λέει ο επικεφαλής συγγραφέας Prof Hanqin Tian, ​​διευθυντής του Διεθνούς Κέντρου για την Κλιματική και Παγκόσμια Αλλαγή στο Πανεπιστήμιο Auburn. στην Αλαμπάμα.

"Το πιο εκπληκτικό αποτέλεσμα της μελέτης ήταν το εύρημα ότι οι τρέχουσες τάσεις στις εκπομπές N2O δεν είναι συμβατές με τους άξονες προσαρμογής για την επίτευξη των κλιματικών στόχων της Συμφωνίας των Παρισίων."

 

Πρώτος προϋπολογισμός
 

Το παρακάτω γράφημα, το οποίο δημιουργήθηκε από μια επεξεργασία του Global Carbon, συνοψίζει τα ευρήματα. Στο γράφημα, τα πορτοκαλί βέλη δείχνουν τις εκπομπές N2O που προκαλούνται από τον άνθρωπο, ενώ τα πράσινα βέλη δείχνουν τις φυσικές εκπομπές N2O. Ένα μπλε βέλος υποδεικνύει τη μείωση των εκπομπών N2O που παρέχονται από χημικές αντιδράσεις στην ανώτερη ατμόσφαιρα.

Στο γράφημα, οι μέσες εκπομπές N2O εμφανίζονται σε εκατομμύρια τόνους ετησίως, με το ελάχιστο και μέγιστο εύρος εκπομπών να εμφανίζεται σε παρένθεση.

Μια γραφική περίληψη του παγκόσμιου προϋπολογισμού του αζώτου (N2O) παγκοσμίως από το 2007-16. Tian et al. (2020)/Global Carbon Project/International Nitrogen Initiative.

Το γράφημα δείχνει ότι οι παγκόσμιες εκπομπές N2O αυξήθηκαν κατά καθαρά 4,3 εκατομμύρια τόνους ετησίως, κατά μέσο όρο, από το 2007-16. Αυτός ο αριθμός περιλαμβάνει εκπομπές N2O τόσο από φυσικές όσο και από ανθρώπινες πηγές.

Εκείνη την περίοδο, οι εκπομπές N2O που προκαλούνται από τον άνθρωπο αυξήθηκαν σε 7,3 εκατομμύρια τόνους ετησίως. Αυτό είναι 30% υψηλότερο από ό, τι πριν από τέσσερις δεκαετίες, λέει η μελέτη.

Περισσότερες από τις μισές εκπομπές N2O που προκαλούνται από τον άνθρωπο προέρχονται από τη γεωργία.

 

Ο κύριος μοχλός αυτών των εκπομπών είναι τα λιπάσματα αζώτου, τα οποία ψεκάζονται τακτικά σε καλλιέργειες τροφίμων για να αυξήσουν τις αποδόσεις.

Η εφαρμογή λιπασμάτων στις καλλιέργειες έχει αυξηθεί εννέα φορές παγκοσμίως από το 1961, σύμφωνα με μια πρόσφατη έκθεση ορόσημων για τη γη και την κλιματική αλλαγή από τη Διακυβερνητική Επιτροπή για την Κλιματική Αλλαγή (IPCC) που κυκλοφόρησε το 2019.

Ωστόσο, η αυξανόμενη ζήτηση για κρέας και γαλακτοκομικά προϊόντα είναι επίσης κινητήρια δύναμη για την αύξηση των γεωργικών εκπομπών.

«Η αυξανόμενη ζήτηση για κρέας και γαλακτοκομικά προϊόντα έχει αυξήσει σημαντικά τις παγκόσμιες εκπομπές N2O από την παραγωγή και διαχείριση κοπριάς που σχετίζονται με την επέκταση βοσκοτόπων.

Η αξιολόγηση δείχνει ότι, από τη δεκαετία του 1980, οι γεωργικές εκπομπές N2O αυξάνονται ταχύτερα στην Ανατολική και Νότια Ασία, τη Νότια Αμερική και την Αφρική.

Εν τω μεταξύ, οι γεωργικές εκπομπές N2O στη Βόρεια Αμερική παρέμειναν σταθερά υψηλές, ενώ η Ευρώπη σημείωσε μικρή πτώση στις γεωργικές εκπομπές N2O.  Οι τριτοκοσμικές χώρες παράγουν περισσότερο για την κατανάλωση κρέατος στην Ευρώπη.

 

 

Ξεπερασμένο

Στο πλαίσιο της ανάλυσής τους, οι επιστήμονες διερεύνησαν πώς συγκρίνονται οι τρέχουσες εκπομπές N2O με εκείνες των σεναρίων που χρησιμοποιούνται για τη μελλοντική προβολή για την κλιματική αλλαγή.

Σε αυτά περιλαμβάνονται τα «αντιπροσωπευτικά μονοπάτια συγκέντρωσης» (RCP) και τα «κοινά κοινωνικοοικονομικά μονοπάτια» (SSP). [Περισσότερες πληροφορίες για όλα αυτά τα μονοπάτια είναι διαθέσιμες στην επεξήγηση του Carbon Brief στα SSP.]

Το διάγραμμα Α παρακάτω δείχνει πώς συγκρίνονται οι παγκόσμιες εκπομπές N2O με τις προβλεπόμενες εκπομπές από τα RCP. Το διάγραμμα Γ, εν τω μεταξύ, δείχνει πώς οι παγκόσμιες συγκεντρώσεις του N2O συγκρίνονται με τις προβλεπόμενες συγκεντρώσεις από τα RCP.

(Το RCP2.6 είναι ένα σενάριο όπου ο κόσμος περιορίζει επιτυχώς την υπερθέρμανση του πλανήτη κάτω από τους 2^ο C, ενώ το RCP8.5 είναι ένα σενάριο πολύ υψηλών εκπομπών, όπου οι θερμοκρασίες θα μπορούσαν να αυξηθούν κατά περίπου 4,3^ο C ή περισσότερο έως το τέλος του αιώνα.)

Το διάγραμμα Β δείχνει πώς συγκρίνονται οι παγκόσμιες εκπομπές N2O με τις προβλεπόμενες εκπομπές από τα SSPs, ενώ το διάγραμμα D δείχνει πώς συγκρίνονται οι παγκόσμιες συγκεντρώσεις του N2O με τις προβλεπόμενες συγκεντρώσεις από τα SSP.

(Το SSP3 είναι ένα σενάριο όπου οι χώρες δεν συνεργάζονται για τη δράση για το κλίμα, ενώ το SSP1 είναι ένα σενάριο όπου ο κόσμος μετατοπίζει την εστίασή του στην επίτευξη των κλιματικών στόχων.)

Στα διαγράμματα, η μαύρη γραμμή δείχνει μέσες εκπομπές N2O, ενώ η μπλε γραμμή δείχνει εκτιμήσεις «από κάτω προς τα πάνω» και η κίτρινη γραμμή δείχνει εκτιμήσεις «από πάνω προς τα κάτω». (Οι εκτιμήσεις από κάτω προς τα πάνω βασίζονται σε δεδομένα αποθέματος χώρας, ενώ οι εκτιμήσεις από την κορυφή λαμβάνονται από παγκόσμια μοντέλα και δορυφορικά δεδομένα.)

 

Εκπομπές ιστορικού και προβλεπόμενου οξειδίου του αζώτου (N2O) (A, B) και συγκεντρώσεις (C, D). Τα διαγράμματα Α και Γ δείχνουν πώς συγκρίνονται οι ιστορικές εκπομπές με τις προβλέψεις από τις αντιπροσωπευτικές οδούς συγκέντρωσης (RCPs), ενώ τα διαγράμματα Β και Δ δείχνουν πώς συγκρίνονται οι ιστορικές εκπομπές με τις προβλέψεις από τις κοινές κοινωνικοοικονομικές διαδρομές (SSPs). Πίστωση: Tian et al. (2020).

Τα διαγράμματα δείχνουν ότι οι εκπομπές N2O ακολουθούν επί του παρόντος ένα σενάριο υψηλών εκπομπών (RCP8.5) - και ξεπερνούν όλες τις προβολές SSP.

Αυτό σημαίνει ότι, προκειμένου να περιοριστεί η υπερθέρμανση του πλανήτη κάτω από τους 2^ο C, οι εκπομπές N2O θα πρέπει να μειωθούν ταχέως τις επόμενες δεκαετίες, εξηγεί ο συγγραφέας της μελέτης Δρ Pep Canadell, επικεφαλής ερευνητής του επιστημονικού και βιομηχανικού ερευνητικού οργανισμού της Κοινοπολιτείας (CSIRO) Climate Research Κέντρο στην Αυστραλία και εκτελεστικός διευθυντής του Global Carbon Project.

«Το παγκόσμιο σύστημα τροφίμων θα εκλύει πάντα N2O δεδομένου ότι δεν υπάρχουν εναλλακτικές λύσεις για το λίπασμα αζώτου για την καλλιέργεια τόσο πολλών από τα τρόφιμα που τρώμε. Ωστόσο, πρέπει να γίνουμε πολύ πιο αποτελεσματικοί στον τρόπο που το χρησιμοποιούμε, γεγονός που θα οδηγήσει σε σημαντικές μειώσεις εκπομπών. "

Τα ευρήματα ενισχύουν το μήνυμα ότι ο κόσμος πρέπει να αλλάξει τις διατροφικές του συνήθειες για να αντιμετωπίσει την κλιματική αλλαγή, λέει ο καθηγητής Pete Smith, πρόεδρος της επιστήμης των φυτών και του εδάφους στο Πανεπιστήμιο του Αμπερντίν, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα.

«Η μελέτη υπογραμμίζει ότι πρέπει να βρούμε πιο αποτελεσματικούς τρόπους παραγωγής τροφίμων, με χαμηλότερες εισόδους αζώτου και εκπομπές ανά μονάδα προϊόντος. Αλλά επίσης, πρέπει να επανασχεδιάσουμε το τρέχον σύστημα διατροφής μας, ώστε να μπορεί να μας τροφοδοτήσει όλους εντός των «πλανητικών ορίων»,

 

μειώνοντας την εξάρτηση από ανεπαρκείς αλυσίδες εφοδιασμού, όπως το κρέας και τα γαλακτοκομικά προϊόντα και μειώνοντας δραματικά τα απόβλητα τροφίμων ».

Τα αποτελέσματα «υπογραμμίζουν περαιτέρω την ανάγκη ενίσχυσης της γεωργίας στην ατζέντα της κλιματικής αλλαγής», λέει η Δρ Helen Harwatt, ανώτερη ερευνητική στο Chatham House και συνεργάτης της πολιτικής τροφίμων και του κλίματος στο Harvard Law School, η οποία επίσης δεν συμμετείχε στη μελέτη.

«Τα μέτρα για τη μείωση των εκπομπών N2O από τον γεωργικό τομέα ευθυγραμμίζονται με τις ευρύτερες απαιτήσεις του μετασχηματισμού του συστήματος τροφίμων για την επίτευξη βασικών πλανητικών στόχων υγείας. [Τέτοια μέτρα περιλαμβάνουν] μια στροφή σε φυτικές διατροφικές συνήθειες για τη μείωση του δυσανάλογου βάρους της κτηνοτροφίας και στα τρία μεγάλα αέρια θερμοκηπίου - N2O, CO2 και μεθάνιο. "