新しい研究:CO₂よりも300倍強力な亜酸化窒素の排出が危険にさらされている地球'の未来

農業やその他の源からの亜酸化窒素は大気中に蓄積

毎年、1億トン以上の窒素が合成肥料の形で作物に散布されています。 同じ量が再び家畜からの肥料で牧草地や作物に置かれます。

この膨大な量の窒素は、作物や牧草地をより豊かに成長させます。 しかし、それはまた、温室効果ガスである亜酸化窒素(N2O)を放出します。

農業は濃度の増加の主な原因であり、今世紀もそうである可能性が高い。 農業や産業からのN2O排出量を削減することができ、地球の気候を安定させることを望むならば、緊急の行動を取らなければなりません。

2000 大気中の亜酸化窒素濃度の年。 氷床コアと大気から取られた観測。 ソース:BoM/CSIRO/AAD。

亜酸化窒素はどこから来るのですか?

私たちは、土壌や海洋などの自然源からのN2O排出量は、ここ数十年ではあまり変化していないことを発見しました。 しかし、人間の供給源からの排出量は急速に増加しています。

N2Oの大気中濃度は、2018年に331億分の1に達し、工業時代が始まる前の1750年頃のレベルを22%上回った。

農業は、2016年までの10年間で世界のN2O排出量のほぼ70%を引き起こしました。 排出は、土壌中の微生物プロセスによって生成されます。 総合的な肥料および肥料の窒素の使用はこのプロセスの主運転者である。

他の人間のN2Oの供給源には、化学工業、廃水、化石燃料の燃焼が含まれる。

N º Oは上層大気中で、主に日射によって破壊された。 しかし、人間はそれが破壊されているよりも速くN º Oを放出しているので、それは大気中に蓄積しています。

N2Oはオゾン層を破壊し、地球温暖化に寄与します。

温室効果ガスとして、N2Oは二酸化炭素(CO2)の300倍の温暖化ポテンシャルを持ち、平均116年間大気中にとどまります。 これは、CO₂(大気中で何千年も続く)とメタンに次ぐ第3の最も重要な温室効果ガスです。

N2Oは成層圏のオゾンガスと相互作用するとオゾン層を枯渇させる。 塩素や臭素を含む化学物質などの他のオゾン破壊物質は、国連モントリオール議定書の下で禁止されています。 パリ協定はその濃度を減らそうとしているが、NÚOは議定書の下で禁止されていない。

農家が肥料を機械に空にする
農場での肥料の使用を減らすことは、N º O排出量を削減するために重要です。

私たちが見つけたもの

気候変動に関する政府間パネルは、世界が2100年までに排出削減に取ることができるさまざまな経路を概説し、将来のシナ 私たちの研究では、N2O濃度がすべてのシナリオで予測されているレベルを超え始めていることがわかりました。

現在の濃度は、今世紀の世界の平均気温の上昇が3℃をはるかに上回っていることに一致しています。

私たちは、過去30年間で世界の人間によるN2O排出量が30%増加していることを発見しました。 農業からの排出量は、主に東アジア、ヨーロッパ、南アジア、北アメリカで使用される合成窒素肥料から来ました。 アフリカと南アメリカからの排出量は、家畜の肥料からの排出量によって支配されています。

排出量の伸びの面では、最も高い貢献は、ここ数十年で作物生産と家畜の数が急速に増加している新興国、特にブラジル、中国、インドから来ています。

オーストラリアからのN2O排出量は過去10年間で安定している。 農業および廃棄物からの排出量の増加は、産業および化石燃料からの排出量の減少によって相殺されている。

1980年から2016年までの人間活動からのN2O排出量の地域的変化年間100万トンの窒素。 からのデータ:Tian et al. 2020年、ネイチャー… 出典:グローバル-カーボン-プロジェクト&国際窒素イニシアティブ。

何をすべきか?

N º Oは温室効果ガス排出量削減の取り組みの一部でなければならず、すでに作業が行われています。 例えば、1990年代後半以降、化学産業からの排出量を削減するための努力は、特にナイロンの生産において、米国、欧州、日本で成功しています。

農業からの排出量を削減することはより困難であり、食糧生産を維持しなければならず、窒素肥料に代わる単純な代替手段はありません。 しかし、いくつかのオプションが存在します。

欧州では過去20年間、農業生産性の上昇に伴いN2O排出量が減少している。 これは主に、より効率的な肥料の使用を奨励した水路や飲料水の汚染を減らすための政府の政策によって達成されました。

農業からのN2O排出量を削減する他の方法には、次のものがあります。:

  • 動物の肥料のよりよい管理

  • 成長する植物の必要性によりよく一致させる方法で肥料を適用すること

  • 肥料の必要性を減らすために、マメ科植物のような独自の窒素を生産する作物を含むように交互に作物を栽培する。

  • N º Oの生産を下げる高められた効率の肥料。

2007年(平成16年)度の世界経済の動向をまとめる。 Tianらから採用された。 2020. 自然。 出典:グローバル-カーボン-プロジェクト&国際窒素イニシアティブ。

純ゼロエミッションへの到達

窒素肥料の過剰使用を止めることは、気候に良いだけではありません。 それはまた水質汚染を減らし、農場の収益性を高めることができます。

適切な農業政策と行動があっても、合成肥料と肥料肥料が必要になるでしょう。 温室効果ガス排出量をゼロにするためには、気候を安定させるために必要に応じて、新しい技術が必要になります。

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