Еда имеет климатическую проблему:Выбросы закиси азота ускоряются вместе с растущим спросом на удобрения и мясо, но есть решения.

Роль продуктов питания в изменении климата стала одной из определяющих проблем нашего времени.Путь стейка, фруктов или салата с бескрайних просторов сельскохозяйственных угодий к тарелкам на наших столах оставляет значительный след на окружающей среде.

Как земля, климат и атмосферный ученые, мы отслеживаем глобальные выбросы парниковых газов и только что опубликовали самая полная оценка на данный момент мощного парникового газа от производства продуктов питания:закись азота или N₂O.

После углекислого газа и метана N₂O является наиболее опасным парниковым газом, который люди выбрасывают в атмосферу.Хотя в атмосфере меньше N₂O, чем углекислого газа, в 300 раз мощнее на потепление планеты, и оно остается в атмосфере, удерживая тепло, более столетия.Сегодня уровни N₂O в атмосфере составляют примерно на 25% выше чем до промышленной революции, и они все еще растут ускоряющимися темпами.

Мы обнаружили, что во всем мире удобрения и утилизация навоза приводят к увеличению выбросов N₂O и его быстрому накоплению в атмосфере.Это больше, чем проблема климата.Н₂О также разрушает озоновый слой, который защищает человека от вредного солнечного излучения.И сток азота с полей загрязняет водные пути, увеличивая вредоносное цветение водорослей и создавая мертвые зоны с обеднением кислородом.

Рост выбросов N₂O вызывает тревогу, но сегодня у людей есть знания и многие технологии, необходимые для того, чтобы обратить эту тенденцию вспять.

Откуда берутся выбросы N₂O?

До промышленной революции естественные источники N₂O из микробы, живущие в лесных почвах и в океанах были примерно равны естественным поглотителям, потребляющим N₂O в воздухе, поэтому атмосферные концентрации N₂O были относительно постоянными.

Однако человеческое население и его потребность в пище быстро росли, нарушая естественное равновесие.

Мы обнаружили, что одна только деятельность человека привела к увеличению выбросов N₂O на 40% за последние четыре десятилетия, при этом доля сельского хозяйства составляет примерно 74% от общего объема антропогенных выбросов N₂O.

Крупнейшими источниками N₂O для человека являются сельское хозяйство, промышленность и сжигание лесов или сельскохозяйственных отходов.

Азотные удобрения, широко используемые в сельском хозяйстве, вносят один из крупнейших вкладов.На удобрения приходится 70% общих выбросов N₂O в сельском хозяйстве во всем мире. Навоз животных от интенсивного животноводства приходится около 30%.Меньший по размеру источник, но быстро растущий, — это аквакультура, такая как рыбоводство, особенно в Китае, где за последние 40 лет он увеличился в двадцать пять раз.

Помимо сельского хозяйства, такие промышленные процессы, как производство нейлона, взрывчатые вещества и удобрения, а также сжигание ископаемого топлива также способствуют выбросам N₂O, но в меньшей степени, чем сельское хозяйство.

Выбросы N₂O по странам

Выбросы сильно различаются от страны к стране по ряду социальных, экономических, сельскохозяйственных и политических причин.

В странах с развивающейся экономикой, таких как Китай и Индия, за последние четыре десятилетия наблюдались сильные тенденции роста N₂O, поскольку они увеличили производительность сельского хозяйства для удовлетворения своих потребностей. растущий спрос населения на продовольствие.

Китай крупнейший производитель и пользователь химических удобрений.Его План действий по нулевому росту использования удобрений к 2020 году, опубликованный в 2015 году, помог сократить выбросы N₂O.Однако его промышленные выбросы N₂O продолжал расти.

В Бразилии и Индонезии вырубка и сжигание лесов, чтобы освободить место для сельскохозяйственных культур и скота, в сочетании со все более интенсивными методами ведения сельского хозяйства привели к увеличение потерь азота из природных источников и увеличения выбросов парниковых газов.

У Африки есть возможности увеличить производство продуктов питания без увеличения внесения азотных удобрений.Однако страны Северной Африки более чем утроили рост своих выбросов в последние два десятилетия, прежде всего, за счет значительного роста поголовья скота в Африке.

Однако некоторым регионам удалось сократить часть выбросов N₂O с помощью более устойчивых методов.

Европейский Союз, Япония и Южная Корея имеют все успешно сократил антропогенные выбросы N₂O за последние 40 лет, хотя они остаются основными источниками выбросов в глобальном масштабе;В 1990-х годах сокращение произошло в основном за счет химической промышленности.Использование азота в сельском хозяйстве также стало более эффективным;однако им еще есть над чем работать.Их выбросы от прямого внесения удобрений и навоза сократились лишь незначительно и в последнее время выровнялись.

В США выбросы сельскохозяйственной продукции продолжают расти, тогда как промышленные выбросы несколько снизились. оставляя общие выбросы довольно стабильными.

Как сократить выбросы N₂O

Решение проблемы сокращения выбросов N₂O требует сочетания политических мер, технологических инноваций и индивидуальных действий.Например:

• Политика может стимулировать фермеров внедрить методы эффективного использования азота, оптимизировать использование удобрений и сократить выбросы N₂O и другие формы загрязнения азотом с помощью различных программы стимулирования.

• Методы точного земледелия, включая использование дистанционного зондирования и спутникового GPS-оборудования, может помочь фермерам варьировать норму внесения удобрений для оптимизации управления питательными веществами и минимизации потерь азота, тем самым сокращая выбросы N₂O.

• Разработка и внедрение азотэффективных удобрений, таких как препараты с контролируемым высвобождением и ингибиторы нитрификации, также предлагают многообещающие способы сокращения стока азота и сокращения выбросов N₂O из сельскохозяйственных почв.

• Аналогично, инновации в управление животноводством, такие как пищевые добавки и улучшенные методы управления отходами, могут снизить количество N₂O от крупного рогатого скота.

• Промышленность, особенно производство нейлона и удобрений, может внедрить существующие доступные технологии, чтобы сократить почти все выбросы N₂O.Это легкая победа для реализации и климата.Большая часть мира уже сделала это, оставив Китай и СШАответственный для большей части остальных промышленных выбросов N₂O.

• Потребители также могут производить растительная пища – большая фракция их диет.Вам не обязательно становиться веганом, если вы этого не хотите, но уменьшение частоты и размеров порций потребления мяса и молочных продуктов может быть полезным как для вас, так и для окружающей среды.Экологичные методы, такие как компостирование пищевых отходов и сокращение использования удобрений на газонах, также помогают.

В целом, для решения проблемы выбросов N₂O и борьбы с изменением климата необходим целостный подход, сочетающий политику, технологии и индивидуальные действия.Поскольку правительства, отрасли и граждане работают над устойчивым будущим, эти стратегии могут помочь обеспечить продовольственную безопасность и экологическую устойчивость для будущих поколений.