La maggior parte delle analisi indica l'agricoltura come la principale fonte di N₂ O a livello globale. Ma ci sono molte variabili in agricoltura (tipo di raccolto e fertilizzante, struttura del suolo, pratiche di conservazione e altro) che possono influenzare N₂ O emissioni. Un recente studio Urbana-Champaign dell'Università dell'Illinois fornisce un resoconto completo di questi fattori, rilevando, tra le altre cose, che la gestione a lungo termine della non lavorazione può ridurre efficacemente N₂ O emissioni.

Lo studio "Stima del suolo N₂ Le emissioni di O indotte da input di fertilizzanti organici e inorganici utilizzando un approccio meta-analitico Tier-2 basato sulla regressione per i terreni agricoli statunitensi", è pubblicato su Science of the Total Environment

"La nostra analisi ci consente di identificare le pratiche che funzionano bene in regioni specifiche e di incoraggiare programmi che includano i mercati emergenti dei servizi ecosistemici per premiare una gestione efficace", ha affermato la coautrice dello studio Michelle Wander, professoressa presso il Dipartimento di risorse naturali e scienze ambientali, parte di il College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) dell'Illinois.

Wander dice il precedente N₂ O la contabilità è stata troppo rozza, incapace di individuare specifici fattori agricoli che influenzano le emissioni; o troppo complicato, richiedendo calcoli lunghi e algoritmi complessi. Ecco perché Yushu Xia, che ha completato il suo dottorato con Wander, ha puntato a una via di mezzo nella sua analisi.

"Eravamo motivati ​​a colmare il divario tra approcci eccessivamente semplicistici (Livello 1) e approcci eccessivamente complicati (Livello 3), quindi abbiamo sviluppato la contabilità di Livello 2. Abbiamo raccolto un ampio metadatabase, che contiene quasi 2.000 osservazioni provenienti da terreni agricoli statunitensi, per ottenere stime relativamente accurate senza algoritmi complicati o l'uso di supercomputer," ha affermato Xia, ora assistente professore di ricerca di Lamont presso la Columbia University.

Xia ha creato il suo metadatabase da studi pubblicati e database pubblici, inserendo predittori tra cui proprietà del suolo, topografia, sistemi di coltivazione, tipi di fertilizzanti, fattori climatici e gestione. Guardò N₂ Emissioni di O su base mensile anziché annuale per catturare le differenze stagionali nei tassi di flusso. Il team ha inoltre considerato le differenze all'interno delle regioni degli Stati Uniti per verificare se gruppi come l'Ecosystem Services Market Consortium dovessero adattare i programmi ad aree specifiche.

Tra le pratiche di gestione incluse nell'analisi, la no-till è stata quella associata in modo più significativo e coerente alla riduzione di N₂ Emissioni di O nel tempo e nello spazio. Ma gli autori si affrettano a sottolineare che il no-till in questo contesto si riferisce a qualcosa di molto specifico.

Wander spiega che l'etichetta "no-till" può essere fuorviante perché la lavorazione rotazionale o la lavorazione alternata non ha lo stesso effetto della vera non-lavorazione a lungo termine. Quest'ultimo porta a una struttura del suolo più complessa, inclusi macropori stabili che possono aiutare a ridurre la produzione di gas serra.

Wander ha affermato:"Nella nostra analisi, le pratiche di lavorazione ridotta variavano ampiamente in termini di N₂ O emissioni, dimostrando che non sono una soluzione miracolosa. Solo una vera gestione della “no-till” ha ridotto costantemente le emissioni."

Anche il tipo di fertilizzante e la struttura del terreno erano fattori importanti.

"Il tipo di fertilizzante ha fatto una grande differenza", ha detto Xia. "Ad esempio, il letame liquido ha causato molte più emissioni rispetto al letame solido, che è un prodotto a rilascio più lento. L'ammoniaca anidra aveva le emissioni più elevate tra i tipi di fertilizzanti che abbiamo valutato, ma le emissioni da quella fonte erano molto variabili."

Ci sono alcune cose che la direzione non può modificare. Ad esempio, l'analisi ha mostrato che i terreni a tessitura più fine emettevano più N₂ O che terreni a tessitura grossolana. Ha inoltre identificato importanti differenze regionali nel modo in cui la struttura del suolo e l'acqua interagiscono.

"I microbi del suolo processano l'azoto in modi complessi, e l'umidità e la struttura del suolo possono fare una grande differenza nel determinare se il prodotto finale della lavorazione microbica sia l'innocuo diazoto o il gas serra protossido di azoto", ha affermato Xia. "Dobbiamo pensare al modo migliore per gestire le emissioni dei sistemi irrigati e non irrigati, ma non siamo ancora a quel punto."

Mentre l'analisi ha individuato diversi fattori chiave che contribuiscono all'agricoltura N₂ O emissioni e lacune identificate da colmare con ulteriori ricerche, il valore reale dello studio sta nel migliorare il vecchio metodo Tier-1 senza richiedere le massicce risorse computazionali della contabilità Tier-3. Tuttavia, il metadatabase può essere utilizzato per calibrare e convalidare studi di livello 3; gli autori lo hanno condiviso con altri nella comunità di ricerca per farlo.

"Per ricompensare equamente gli agricoltori per la loro gestione, dobbiamo sapere dove e quando le pratiche possono ridurre le emissioni di gas serra", ha affermato Wander. "Dimostriamo che la modellazione lineare generale è un approccio pratico di livello 2 su cui i politici possono fare affidamento per formulare raccomandazioni."