Ny forskning: kväveoxidutsläpp 300 gånger kraftigare än CO₂ äventyrar jorden's framtid

dikväveoxid från jordbruk och andra källor ackumuleras i atmosfären så snabbt det sätter jorden på spår för en farlig 3-uppvärmning i detta århundrade, har vår nya forskning funnit.

varje år sprids mer än 100 miljoner ton kväve på grödor i form av konstgödsel. Samma mängd läggs igen på betesmarker och grödor i gödsel från boskap.

denna kolossala mängd kväve gör att grödor och betesmarker växer mer rikligt. Men det släpper också ut kväveoxid (N₂O), en växthusgas.

jordbruk är den främsta orsaken till de ökande koncentrationerna, och kommer sannolikt att förbli så detta århundrade. N₂O-utsläppen från jordbruk och industri kan minskas, och vi måste vidta brådskande åtgärder om vi hoppas kunna stabilisera jordens klimat.

2000 år av atmosfäriska kväveoxidkoncentrationer. Observationer tagna från iskärnor och atmosfär. Källa: BoM / CSIRO / AAD.

var kommer dikväveoxid från?

vi fann att N₂O-utsläpp från naturliga källor, som jord och hav, inte har förändrats mycket under de senaste decennierna. Men utsläppen från mänskliga källor har ökat snabbt.

atmosfäriska koncentrationer av N₂O nådde 331 delar per miljard i 2018, 22% över nivåerna runt år 1750, innan industritiden började.

jordbruket orsakade nästan 70% av de globala N₂O-utsläppen under decenniet till 2016. Utsläppen skapas genom mikrobiella processer i marken. Användningen av kväve i syntetiska gödselmedel och gödsel är en viktig drivkraft för denna process.

andra mänskliga källor till N₂O inkluderar kemisk industri, avloppsvatten och förbränning av fossila bränslen.

N₂O förstörs i den övre atmosfären, främst av solstrålning. Men människor avger N₂O snabbare än det förstörs, så det ackumuleras i atmosfären.

N₂O både utarmar ozonskiktet och bidrar till den globala uppvärmningen.

som växthusgas har N₂O 300 gånger uppvärmningspotentialen för koldioxid (CO₂) och stannar i atmosfären i genomsnitt 116 år. Det är den tredje viktigaste växthusgasen efter CO₂ (som varar upp till tusentals år i atmosfären) och metan.

N₂O tömmer ozonskiktet när det interagerar med ozongas i stratosfären. Andra ozonnedbrytande ämnen, såsom kemikalier som innehåller klor och brom, har förbjudits enligt FN: s Montrealprotokoll. N₂O är inte förbjudet enligt protokollet, även om Parisavtalet syftar till att minska dess koncentrationer.

en jordbrukare tömmer gödselmedel i maskiner
att minska gödselanvändningen på gårdar är avgörande för att minska n₂o-utsläppen.

vad vi hittade

den mellanstatliga panelen för klimatförändringar har utvecklat scenarier för framtiden, som beskriver de olika vägar som världen kan ta på utsläppsminskning av 2100. Vår forskning fann att n₂o-koncentrationer har börjat överstiga de nivåer som förutses i alla scenarier.

de nuvarande koncentrationerna är i linje med en global medeltemperaturökning på långt över 3 GHz detta århundrade.

vi fann att globala mänskliga orsakade N₂O-utsläpp har ökat med 30% under de senaste tre decennierna. Utsläppen från jordbruket kom främst från syntetiskt kvävegödselmedel som används i Östasien, Europa, Sydasien och Nordamerika. Utsläpp från Afrika och Sydamerika domineras av utsläpp från boskapsgödsel.

när det gäller utsläppstillväxt kommer de högsta bidragen från tillväxtekonomier – särskilt Brasilien, Kina och Indien – där växtproduktion och boskapstal har ökat snabbt under de senaste decennierna.

N₂o-utsläpp från Australien har varit stabila under det senaste decenniet. Ökningen av utsläppen från jordbruk och avfall har kompenserats av en minskning av utsläppen från industrin och fossila bränslen.

regionala förändringar i N₂O-utsläpp från mänskliga aktiviteter, från 1980 till 2016, i miljoner ton kväve per år. Data från: Tian et al. 2020, Natur. Källa: globalt Kolprojekt & amp; internationellt Kväveinitiativ.

Vad ska man göra?

N₂O måste vara en del av ansträngningarna för att minska utsläppen av växthusgaser, och det finns redan arbete som görs. Sedan slutet av 1990-talet har till exempel ansträngningar för att minska utsläppen från kemikalieindustrin varit framgångsrika, särskilt i produktionen av nylon, i USA, Europa och Japan.

att minska utsläppen från jordbruket är svårare – livsmedelsproduktionen måste bibehållas och det finns inget enkelt alternativ till kvävegödselmedel. Men vissa alternativ finns.

i Europa under de senaste två decennierna har n₂o-utsläppen minskat när jordbruksproduktiviteten ökade. Detta uppnåddes till stor del genom regeringens politik för att minska föroreningar i vattenvägar och dricksvatten, vilket uppmuntrade effektivare användning av gödselmedel.

andra sätt att minska n₂o-utsläppen från jordbruket inkluderar:

  • bättre hantering av djurgödsel

  • applicera gödselmedel på ett sätt som bättre matchar behoven hos växande växter

  • växlande grödor för att inkludera de som producerar sitt eget kväve, såsom baljväxter, för att minska behovet av gödselmedel

  • förbättrade effektivitetsgödselmedel som sänker N₂O-produktionen.

Global lustgas budget 2007-16. Adopterad från Tian et al. 2020. Natur. Källa: globalt Kolprojekt & amp; internationellt Kväveinitiativ.

att komma till nollutsläpp

att stoppa överanvändningen av kvävegödselmedel är inte bara bra för klimatet. Det kan också minska vattenföroreningar och öka gårdens lönsamhet.

även med rätt jordbrukspolitik och åtgärder kommer syntetiska och gödselgödselmedel att behövas. För att få sektorn till netto – noll växthusgasutsläpp, som behövs för att stabilisera klimatet, kommer ny teknik att krävas.

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras.