Rosną emisje podtlenku azotu – gazu cieplarnianego około 300 razy silniejszego od dwutlenku węgla. Ten trzeci najgroźniejszy gaz cieplarniany może zagrozić realizacji globalnych celów walki z kryzysem klimatycznym.
Najnowsze, trwające 5 lat badania naukowców z 14 krajów firmowane przez Global Carbon Project i opublikowane w „Nature” po raz pierwszy pozwoliły zmierzyć skalę emisji podtlenku azotu (N2O) na świecie.
Okazało się, że jego poziom wzrósł o 30 proc. przez ostatnie 40 lat, czyli o 7,3 miliona ton rocznie.
Z badania wynika też, że już teraz poziom podtlenku azotu w atmosferze przekracza założenia większości scenariuszy IPCC (Międzyrządowego Panelu ds. Zmiany Klimatu). Może więc zagrozić realizacji celów Porozumienia paryskiego, zakładającego ograniczenie wzrostu temperatury Ziemi w wyniku działania gazów cieplarnianych na 1,5 stopnia względem średniej sprzed rewolucji przemysłowej.
N2O nie tylko rozwesela
Podtlenek azotu (znany też jako gaz rozweselający) jest najgroźniejszym gazem cieplarnianym po dwutlenku węgla i metanie.
Jeśli wziąć pod uwagę tylko te trzy gazy, to podtlenek azotu przyczynia się do ocieplania atmosfery w zaledwie 6,5 proc., podczas gdy metan w 23 proc, a CO2 odpowiada za resztę.
„Podtlenek azotu zajmuje obecnie trzecie miejsce w rankingu gazów, które przyczyniły się do wzrostu średniej temperatury powierzchni Ziemi. Jego koncentracje wzrosły w mniejszym stopniu niż stężenia dwutlenku węgla i metanu. Nie oznacza to jednak, że można go lekceważyć. Jest go w atmosferze stosunkowo mało i w związku z tym nawet niewielki wzrost koncentracji przekłada się na istotną zmianę w bilansie energetycznym planety. W dodatku utrzymuje się w atmosferze dość długo, ponad 100 lat” – powiedziała dr Aleksandra Kardaś z Instytutu Fizyki UW.
Jedna cząsteczka tego gazu ma dużo większy potencjał ogrzewania planety niż jedna cząsteczka metanu lub dwutlenku węgla. Ponadto przyczynia się on również do powiększania dziury ozonowej.
Źródła: nawozy i obornik
N2O jest emitowany do atmosfery w naturalnych procesach, na przykład powiązanych z działaniem mikrobów w ziemi i oceanach. Jego ilość w atmosferze jest jednak częściowo równoważona przez naturalne procesy chemiczne zachodzące w stratosferze i troposferze – wyjaśnia CarbonBrief.
Emisje podtlenku azotu związane z działalnością człowieka pochodzą natomiast przede wszystkim z rolnictwa. W niewielkim stopniu przyczynia się do jego emisji także przemysł i spalanie biomasy. Jednak obecnie to właśnie rolnictwo odpowiada nawet za 70 proc. tych emisji.
Przeczytaj także: Jabłka były tego lata droższe od wieprzowiny. Jak to możliwe, że mięso jest tak tanie?
Podtlenek azotu jest wykorzystywany jako nawóz syntetyczny. Jak dotąd stosowanie nawozów w uprawach wzrosło dziewięciokrotnie od 1961 roku. Z tego źródła pochodzi 100 mln ton rocznie tego gazu.
Drugie tyle ląduje na pastwiskach w oborniku pochodzącym od zwierząt hodowlanych. Autorzy badania stwierdzili, że do wzrostu emisji N2O przyczynia się również hodowla zwierząt na mięso i do produkcji nabiału.
Powyższa grafika stworzona przez Global Carbon Project przedstawia wyniki badania nad globalnym “budżetem azotowym” w latach 2007-2016. Pomarańczowe strzałki ilustrują emisje pochodzące z działalności człowieka, zielone z naturalnych procesów, a niebieska – proces redukcji ilości podtlenku azotu w atmosferze.
Dalszy wzrost emisji
Już teraz najwięcej podtlenku azotu z nawozów syntetycznych pochodzi z Chin, USA oraz Indii. Z obornika zaś z Afryki i Ameryki Południowej.
W przyszłych dekadach zapowiadany jest wzrost zapotrzebowania na żywność, pasze czy włókna. W związku z tym przewidywane są także wzrosty emisji tego gazu cieplarnianego.
Dotyczy to zwłaszcza rozwijających się gospodarek Brazylii, Indii i Chin.
Badanie pokazało, że obecne ilości podtlenku azotu realizują najgorszy badany scenariusz wzrostu globalnego ocieplenia. Według niego średnia globalna temperatura wzrasta nie o planowane w Porozumieniu paryskim 1,5-2 stopnie, ale o 4,3 stopnia Celsjusza.
Europa zmniejszyła emisje
Emisje na świecie muszą więc zostać drastycznie ograniczone, jeśli świat chce zrealizować cele z Paryża.
Wiadomo, że w odróżnieniu na przykład od energetyki, gdzie emisje można zredukować, w rolnictwie nigdy w pełni nie uda się wyeliminować emisji podtlenku azotu.
Badacze wskazali jednak, że odpowiednio ukierunkowane działania mogą doprowadzić do redukcji emisji podtlenku azotu
do atmosfery. Rolę wzorca mogłaby spełnić Europa.
Możliwe jest wyraźnie zmniejszenie emisji N2O dzięki bardziej zrównoważonemu rolnictwu, zwłaszcza metodom produkcji żywności oraz zmianie diety.
Czytaj też: Przez emisje CO2 handel towarami zwierzęcymi może okazać się tak niepewny jak ropa naftowa
W Europie emisje azotu zmniejszyły się dzięki ograniczeniom w stosowaniu nawozów w rolnictwie. Ich celem była ochrona czystości wód w rzekach oraz wody pitnej.
„Europa jest jedynym regionem świata, który w ciągu ostatnich dwóch dekad skutecznie ograniczył emisję podtlenku azotu. Polityka przemysłowa i rolna mająca na celu zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych i zanieczyszczenia powietrza oraz optymalizację efektywności wykorzystania nawozów okazała się skuteczna. Wciąż jednak konieczne będą dalsze wysiłki, zarówno w Europie, jak i na świecie” – powiedział jeden z autorów badania Wilfried Winiwarter z Międzynarodowego Instytutu Analiz Systemowych w Austrii.
Artykuł powstał w ramach Tygodnika Klimatycznego 300KLIMAT. Na nasz nowy cotygodniowy newsletter, któremu partneruje IMPACT, możesz zapisać się tutaj.