Растущее использование азотных удобрений в производстве продуктов питания во всем мире приводит к увеличению концентрации в атмосфере N2O – парникового газа, который в 300 раз сильнее углекислого газа (CO2), который остается в атмосфере более 100 лет.
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature, было проведено Обернским университетом в США, и в нем приняли участие ученые из 48 исследовательских институтов из 14 стран, включая Университет Восточной Англии (UEA) в Великобритании, под эгидой Global Углеродный проект и Международная азотная инициатива.
Цель состояла в том, чтобы произвести наиболее полную на сегодняшний день оценку всех глобальных источников и стоков N2O. Их выводы показывают, что выбросы N2O растут быстрее, чем любой сценарий выбросов, разработанный Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК), в соответствии со сценариями выбросов парниковых газов, которые приводят к повышению средней глобальной температуры намного выше 3 ° C по сравнению с доиндустриальными уровнями.
Парижское соглашение направлено на ограничение потепления до уровня ниже 2 ° C, но в идеале не выше 1 ° C.5 ° C.
Исследование указывает на тревожную тенденцию, влияющую на изменение климата: N2O вырос на 20 процентов по сравнению с доиндустриальными уровнями – с 270 частей на миллиард (частей на миллиард) в 1750 году до 331 частей на миллиард в 2018 году – с самым быстрым ростом, наблюдаемым за последние 50 лет. из-за выбросов в результате деятельности человека.
Профессор Ханьцинь Тянь, директор Международного центра исследований климата и глобальных изменений в Школе лесного хозяйства и дикой природы Обернского университета, был одним из руководителей исследования.
«Доминирующим фактором увеличения содержания закиси азота в атмосфере является сельское хозяйство, и растущий спрос на продукты питания и корма для животных приведет к дальнейшему увеличению глобальных выбросов закиси азота», – сказал профессор Тиан. "Существует конфликт между тем, как мы кормим людей, и стабилизацией климата."
Как и CO2, N2O является долгоживущим парниковым газом, а также в настоящее время является наиболее значительным антропогенным агентом, разрушающим стратосферный озоновый слой, который защищает Землю от большей части вредного ультрафиолетового излучения Солнца
Ведущий британский автор доктор Парвадха Сунтхаралингам из Школы экологических наук UEA сказал: «Это исследование представляет наиболее полную и подробную картину выбросов N2O и их воздействия на климат на сегодняшний день.
"Этот новый анализ определяет факторы, способствующие неуклонному росту уровней N2O в атмосфере, и подчеркивает срочную необходимость разработки эффективных стратегий смягчения последствий, если мы хотим ограничить глобальное потепление и достичь климатических целей."
В исследовании представлен всеобъемлющий глобальный кадастр N2O, который включает как природные, так и связанные с человеком источники, и учитывает взаимодействие между азотными добавками в земную систему и биохимическими процессами, контролирующими выбросы N2O. В период с 1980 по 2016 год он охватывает 21 сектор, связанный с природой и человеком.
Антропогенные выбросы, в которых преобладают добавки азота к пахотным землям, увеличились на 30 процентов за последние четыре десятилетия до 7.3 тераграмма азота в год.
Анализ также выявляет возникающую «обратную связь» N2O-климата в результате взаимодействия между добавками азота в сельскохозяйственные культуры для производства продуктов питания и глобальным потеплением, что еще больше увеличивает выбросы, производимые сельским хозяйством.
Исследование показало, что наибольший вклад в глобальные выбросы N2O вносят страны Восточной Азии, Южной Азии, Африки и Южной Америки.
Выбросы от синтетических удобрений преобладают над выбросами в Китае, Индии и США, в то время как выбросы от применения навоза в качестве удобрений преобладают над выбросами в Африке и Южной Америке. Самые высокие темпы роста выбросов наблюдаются в странах с развивающейся экономикой, особенно в Бразилии, Китае и Индии, где увеличилось производство сельскохозяйственных культур и поголовье скота.
Однако выбросы N2O в Европе снизились в сельском хозяйстве и химической промышленности. Это произошло из-за сочетания факторов, включая добровольные меры по удалению N2O из дымовых газов в нейлоновой промышленности и введение схемы торговли выбросами, а также переход сельского хозяйства во многих западноевропейских странах к более эффективному использованию удобрений для снижения воздействия на окружающую среду. воздействия, такие как загрязнение грунтовых и поверхностных вод. Также введена политика использования азотных удобрений.
Соруководитель исследования д-р Джозеп «Пеп» Канаделл из Организации научных и промышленных исследований Содружества (CSIRO) в Австралии является исполнительным директором Глобального углеродного проекта. Он сказал: «Этот новый анализ призывает к полномасштабному переосмыслению способов, которыми мы используем азотные удобрения и злоупотребления ими во всем мире, и настоятельно призывает нас принять более устойчивые методы производства продуктов питания, включая сокращение пищевых отходов.
"Эти результаты подчеркивают безотлагательность и возможности сокращения выбросов закиси азота во всем мире, чтобы избежать наихудших последствий для климата."