L'agricoltura sostenibile può ridurre le emissioni di protossido di azoto. Credito:eutrofizzazione e ipossia/Flickr, CC BY-SA
Protossido di azoto (N 2 O) (più comunemente noto come gas esilarante) è un potente contributore al riscaldamento globale. È 265 volte più efficace nell'intrappolare il calore nell'atmosfera rispetto all'anidride carbonica e impoverisce il nostro strato di ozono.
N . guidato dall'uomo 2 O le emissioni crescono senza sosta da molti decenni, ma potremmo aver seriamente sottovalutato di quanto. In un articolo pubblicato oggi in Cambiamenti climatici naturali , abbiamo scoperto che le emissioni globali sono più alte e crescono più velocemente di quanto riportato.
Sebbene chiaramente una brutta notizia per la lotta ai cambiamenti climatici, alcuni paesi stanno mostrando progressi verso la riduzione di N 2 O emissioni, senza rinunciare alle incredibili rese colturali consentite dai fertilizzanti azotati. Questi paesi offrono spunti per il resto del mondo.
La Rivoluzione Verde
Ci sono un certo numero di fonti naturali e umane di N 2 O emissioni, che sono rimasti relativamente stabili per millenni. Però, all'inizio del XX secolo si sviluppò il processo Haber-Bosch, permettendo all'industria di sintetizzare chimicamente l'azoto molecolare dall'atmosfera per creare fertilizzanti azotati.
Questo progresso ha dato il via alla Rivoluzione Verde, una delle più grandi e veloci rivoluzioni umane del nostro tempo. I raccolti in tutto il mondo sono aumentati molte volte grazie all'uso di fertilizzanti azotati e altre pratiche agricole migliorate.
Ma quando il terreno è esposto ad abbondante azoto nella sua forma attiva (come nei fertilizzanti), avvengono reazioni microbiche che rilasciano N 2 O emissioni. L'uso illimitato nei fertilizzanti azotati, perciò, ha creato un enorme aumento delle emissioni.
n 2 O è il terzo gas serra per importanza dopo l'anidride carbonica e il metano. Oltre a trattenere il calore, impoverisce l'ozono nella stratosfera, contribuendo al buco dell'ozono. Una volta rilasciato nell'atmosfera, n 2 O rimane attivo per più di 100 anni.
concentrazioni di N₂O (parti per miliardo) nell'aria dalla Cape Grim Baseline Air Pollution Station (Tasmania, Australia) e l'aria contenuta nelle bolle intrappolate nel firn e nel ghiaccio del Law Dome, Antartide. Le concentrazioni di N₂O da questi due siti riflettono le concentrazioni globali, non condizioni locali. Credito:BoM/CSIRO/AAD.
Monitoraggio delle emissioni dall'alto
Analisi convenzionale di N 2 O le emissioni delle attività umane sono stimate da varie fonti indirette. Ciò include i rapporti paese per paese, produzione globale di fertilizzanti azotati, l'estensione territoriale delle colture azotofissatrici e l'uso di fertilizzanti per letame.
Il nostro studio ha invece utilizzato le effettive concentrazioni atmosferiche di N 2 O da decine di stazioni di monitoraggio in tutto il mondo. Abbiamo quindi utilizzato la modellizzazione atmosferica che spiega come le masse d'aria si muovono attraverso e tra i continenti per dedurre le emissioni previste di regioni specifiche.
Abbiamo trovato N . globale 2 O le emissioni sono aumentate negli ultimi due decenni e la crescita più rapida è stata dal 2009. Cina e Brasile sono due paesi che si distinguono. Ciò è associato a un aumento spettacolare nell'uso di fertilizzanti azotati e all'espansione di colture azotofissatrici come la soia.
Abbiamo anche trovato le emissioni riportate per quei due paesi, sulla base di una metodologia sviluppata dal Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici, sono significativamente inferiori a quelli desunti da N 2 O livelli nell'atmosfera su quelle regioni.
Questa discrepanza sembra derivare dal fatto che le emissioni in quelle regioni sono proporzionalmente superiori all'uso di fertilizzanti azotati e letame. Questa è una deviazione dalla relazione lineare utilizzata per segnalare le emissioni dalla maggior parte dei paesi.
Sembra esserci un livello di azoto oltre il quale le piante non possono più utilizzarlo efficacemente. Una volta superata tale soglia nei terreni coltivati, n 2 O le emissioni crescono in modo esponenziale.
Emissioni di N₂O dall'agricoltura stimate utilizzando l'approccio dei fattori di emissione dell'IPCC (blu), il fattore di emissione calcolato in questo studio (verde), e la media delle inversioni atmosferiche in questo studio (nero). Credito:Thompson et al. 2019 Natura Cambiamento climatico
Invertire le tendenze
Riducendo N 2 O le emissioni dell'agricoltura saranno molto impegnative, data la prevista crescita mondiale della popolazione, domanda alimentare e prodotti a base di biomassa, compresa l'energia.
Però, tutti i futuri scenari di emissione coerenti con gli obiettivi dell'Accordo di Parigi richiedono N 2 O le emissioni per smettere di crescere e, nella maggior parte dei casi, a diminuire, tra il 10% e il 30% entro la metà del secolo.
interessante, le emissioni degli Stati Uniti e dell'Europa non crescono da oltre due decenni, tuttavia i raccolti in queste regioni sono aumentati o sono rimasti stabili. Entrambe le regioni hanno creato norme rigorose in gran parte per prevenire l'accumulo eccessivo di azoto nei suoli e nei corsi d'acqua.
Queste aree e altri studi hanno dimostrato il successo di un'agricoltura più sostenibile nella riduzione delle emissioni, aumentando al contempo i raccolti e i guadagni economici a livello di azienda agricola.
È disponibile un'intera serie di opzioni per aumentare l'efficienza nell'uso dell'azoto e ridurre l'N 2 O emissioni:applicazioni di precisione dell'azoto nello spazio e nel tempo, l'uso di colture che fissano l'azoto nelle rotazioni, aratura ridotta o non aratura, prevenzione del ristagno idrico, e l'uso di inibitori della nitrificazione.
I quadri normativi hanno mostrato risultati vantaggiosi per tutti in un certo numero di paesi. Con adattamenti intelligenti alle esigenze delle diverse nazioni e regioni, possono lavorare anche altrove.
Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale. 
