Novas pesquisas: emissões de óxido nitroso 300 vezes mais poderosas do que CO₂ estão pondo em risco a Terra' s futuro

óxido nitroso da agricultura e outras fontes está acumulando na atmosfera tão rapidamente que coloca a terra no caminho para um perigoso aquecimento 3℃ este século, nossa nova pesquisa descobriu.

anualmente, mais de 100 milhões de toneladas de azoto são espalhadas pelas culturas sob a forma de fertilizantes sintéticos. A mesma quantidade é novamente colocada em pastagens e culturas em estrume de gado.Esta quantidade colossal de azoto faz com que as culturas e os pastos cresçam mais abundantemente. Mas também liberta óxido nitroso (N₂O), um gás de efeito estufa.

a agricultura é a principal causa do aumento das concentrações, e é provável que assim continue neste século. As emissões de noo provenientes da agricultura e da indústria podem ser reduzidas, e temos de tomar medidas urgentes se quisermos estabilizar o clima da Terra.

2000 anos de concentrações atmosféricas de óxido nitroso. Observações feitas de núcleos de gelo e atmosfera. Fonte: BoM/CSIRO/AAD. De onde vem o óxido nitroso?

descobrimos que as emissões de noo de fontes naturais, tais como solos e oceanos, não mudaram muito nas últimas décadas. Mas as emissões provenientes de fontes humanas aumentaram rapidamente.Concentrações atmosféricas de noo atingiram 331 partes por bilhão em 2018, 22% acima dos níveis em torno do ano 1750, antes do início da era industrial.

a agricultura causou quase 70% das emissões globais de N₂O na década de 2016. As emissões são criadas através de processos microbianos nos solos. A utilização de Azoto nos fertilizantes sintéticos e no estrume é um motor fundamental deste processo.Outras fontes humanas de N₂O incluem a indústria química, águas residuais e a queima de combustíveis fósseis.

noo é destruído na atmosfera superior, principalmente por radiação solar. Mas os humanos estão emitindo noo mais rápido do que está sendo destruído, então está se acumulando na atmosfera.Ambos destroem a camada de ozono e contribuem para o aquecimento global.

como um gás de efeito estufa, N₂O tem 300 vezes o potencial de aquecimento do dióxido de carbono (CO₂) e permanece na atmosfera por uma média de 116 anos. É o terceiro gás de efeito estufa mais importante depois de CO₂ (que dura até milhares de anos na atmosfera) e metano.

N₂O empobrece a camada de ozônio quando interage com o gás de ozônio na estratosfera. Outras substâncias que destroem a camada de ozono, como as substâncias químicas que contêm cloro e bromo, foram proibidas ao abrigo do Protocolo de Montreal das Nações Unidas. O noo não é proibido nos termos do protocolo, embora o Acordo de Paris procure reduzir as suas concentrações.

 um agricultor que esvazie fertilizante em máquinas
a redução da utilização de fertilizantes nas explorações é fundamental para reduzir as emissões de N₂O.

o que encontramos

o Painel Intergovernamental sobre as alterações climáticas desenvolveu cenários para o futuro, delineando os diferentes caminhos que o mundo poderia assumir na redução das emissões até 2100. A nossa pesquisa descobriu que as concentrações de noo começaram a exceder os níveis previstos em todos os cenários.

as concentrações atuais estão em linha com um aumento da temperatura média global de bem acima de 3℃ neste século.

descobrimos que as emissões globais de N₂O causadas pelo homem cresceram 30% ao longo das últimas três décadas. As emissões provenientes da agricultura provinham principalmente de fertilizantes azotados sintéticos utilizados na Ásia Oriental, Europa, Ásia do Sul e América do Norte. As emissões de África e da América do Sul são dominadas pelas emissões de estrume animal.

em termos de crescimento das emissões, as maiores contribuições vêm das economias emergentes – particularmente do Brasil, China e Índia – onde a produção agrícola e o número de animais aumentaram rapidamente nas últimas décadas.

as emissões de noo provenientes da Austrália têm sido estáveis ao longo da última década. O aumento das emissões provenientes da agricultura e dos resíduos foi compensado por uma diminuição das emissões da indústria e dos combustíveis fósseis.

mudanças regionais nas emissões de noo de atividades humanas, de 1980 a 2016, em milhões de toneladas de nitrogênio por ano. Data from: Tian et al. 2020, natureza. Fonte: Global Carbon Project & amp; International Nitrogen Initiative.

o que fazer?

noo deve ser parte dos esforços para reduzir as emissões de gases com efeito de estufa, e já há trabalho a ser feito. Desde o final dos anos 90, por exemplo, os esforços para reduzir as emissões da indústria química têm sido bem sucedidos, especialmente na produção de nylon, nos Estados Unidos, Europa e Japão.

a redução das emissões da agricultura é mais difícil – a produção de alimentos deve ser mantida e não existe uma alternativa simples aos fertilizantes azotados. Mas existem algumas opções.

na Europa, nas últimas duas décadas, as emissões de N₂O diminuíram à medida que a produtividade agrícola aumentou. Isto foi conseguido em grande parte através de políticas governamentais para reduzir a poluição nas vias navegáveis e na água potável, o que encorajou uma utilização mais eficiente de fertilizantes.

outras formas de reduzir as emissões de N₂O provenientes da agricultura incluem:

  • melhor gestão de estrume animal

  • a aplicação de fertilizante na forma que melhor corresponda às necessidades de crescimento das plantas

  • alternância de culturas de incluir aqueles que produzem o seu próprio nitrogênio, tais como as leguminosas, para reduzir a necessidade de fertilizantes

  • maior eficiência dos fertilizantes que inferior N₂O de produção.

Global nitrous oxide budget 2007-16. Adoptado por Tian et al. 2020. Natureza. Fonte: Global Carbon Project & amp; International Nitrogen Initiative.

chegar a emissões nulas

parar a utilização excessiva de fertilizantes azotados não é apenas bom para o clima. Pode também reduzir a poluição da água e aumentar a rentabilidade das explorações agrícolas.Mesmo com as políticas e acções agrícolas correctas, serão necessários fertilizantes sintéticos e de estrume. Para levar o sector a emissões líquidas de gases com efeito de estufa, conforme necessário para estabilizar o clima, serão necessárias novas tecnologias.

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