Il protossido di azoto proveniente dall'agricoltura e da altre fonti si sta accumulando nell'atmosfera così rapidamente da mettere la Terra sulla buona strada per un pericoloso riscaldamento di 3℃ in questo secolo, la nostra nuova ricerca ha trovato.

Ogni anno, più di 100 milioni di tonnellate di azoto vengono sparse sulle colture sotto forma di fertilizzante sintetico. La stessa quantità viene nuovamente immessa nei pascoli e nelle colture nel letame del bestiame.

Questa colossale quantità di azoto fa sì che i raccolti e i pascoli crescano più abbondantemente. Ma rilascia anche protossido di azoto (N ₂ o), un gas serra.

L'agricoltura è la causa principale delle crescenti concentrazioni, ed è probabile che lo rimanga per questo secolo. Le emissioni di N₂O dall'agricoltura e dall'industria possono essere ridotte, e dobbiamo agire con urgenza se speriamo di stabilizzare il clima della Terra.

Da dove viene il protossido di azoto?

Abbiamo scoperto che N ₂ O emissioni da fonti naturali, come suoli e oceani, non sono cambiate molto negli ultimi decenni. Ma le emissioni da fonti umane sono aumentate rapidamente.

Concentrazioni atmosferiche di N ₂ O ha raggiunto le 331 parti per miliardo nel 2018, 22% sopra i livelli intorno all'anno 1750, prima dell'inizio dell'era industriale.

L'agricoltura ha causato quasi il 70% del N . globale ₂ O emissioni nel decennio fino al 2016. Le emissioni sono create attraverso processi microbici nei suoli. L'uso dell'azoto nei fertilizzanti sintetici e nel letame è un fattore chiave di questo processo.

Altre fonti umane di N ₂ O includere l'industria chimica, acque reflue e la combustione di combustibili fossili.

N₂O viene distrutto nell'atmosfera superiore, principalmente dalla radiazione solare. Ma gli umani emettono N ₂ O più veloce di quanto venga distrutto, quindi si accumula nell'atmosfera.

N₂O impoverisce lo strato di ozono e contribuisce al riscaldamento globale.

Come gas serra, n ₂ O ha 300 volte il potenziale di riscaldamento dell'anidride carbonica (CO ₂ ) e rimane nell'atmosfera per una media di 116 anni. È il terzo gas serra per importanza dopo la CO ₂ (che dura fino a migliaia di anni nell'atmosfera) e metano.

n ₂ O impoverisce lo strato di ozono quando interagisce con il gas ozono nella stratosfera. Altre sostanze lesive per l'ozono, come sostanze chimiche contenenti cloro e bromo, sono stati vietati dal Protocollo di Montreal delle Nazioni Unite. n ₂ O non è vietato dal protocollo, sebbene l'accordo di Parigi miri a ridurne le concentrazioni.

Cosa abbiamo trovato

Il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici ha sviluppato scenari per il futuro, delineando i diversi percorsi che il mondo potrebbe intraprendere per ridurre le emissioni entro il 2100. La nostra ricerca ha scoperto che le concentrazioni di N₂O hanno iniziato a superare i livelli previsti in tutti gli scenari.

Le attuali concentrazioni sono in linea con un aumento della temperatura media globale ben al di sopra di 3℃ in questo secolo.

Abbiamo scoperto che il N . globale causato dall'uomo ₂ O le emissioni sono cresciute del 30% negli ultimi tre decenni. Le emissioni dell'agricoltura provenivano principalmente da fertilizzanti azotati sintetici utilizzati nell'Asia orientale, Europa, Asia meridionale e Nord America. Le emissioni dall'Africa e dal Sud America sono dominate dalle emissioni di letame.

In termini di crescita delle emissioni, i contributi maggiori provengono dalle economie emergenti, in particolare Brasile, Cina, e l'India, dove la produzione agricola e il numero di bestiame sono aumentati rapidamente negli ultimi decenni.

n ₂ O le emissioni dall'Australia sono rimaste stabili nell'ultimo decennio. L'aumento delle emissioni dell'agricoltura e dei rifiuti è stato compensato da un calo delle emissioni dell'industria e dei combustibili fossili.

Cosa fare?

N₂O deve essere parte degli sforzi per ridurre le emissioni di gas serra, e c'è già del lavoro da fare. Dalla fine degli anni '90, Per esempio, gli sforzi per ridurre le emissioni dell'industria chimica hanno avuto successo, in particolare nella produzione di nylon, negli Stati Uniti, Europa e Giappone.

Ridurre le emissioni dell'agricoltura è più difficile:la produzione alimentare deve essere mantenuta e non esiste una semplice alternativa ai fertilizzanti azotati. Ma alcune opzioni esistono.

In Europa negli ultimi due decenni, Le emissioni di N₂O sono diminuite con l'aumento della produttività agricola. Ciò è stato in gran parte ottenuto attraverso politiche governative per ridurre l'inquinamento nei corsi d'acqua e nell'acqua potabile, che ha incoraggiato un uso più efficiente dei fertilizzanti.

Altri modi per ridurre N ₂ O le emissioni provenienti dall'agricoltura includono:

• migliore gestione del letame animale
• applicare il fertilizzante in un modo che corrisponda meglio alle esigenze delle piante in crescita
• colture alternate per includere quelle che producono il proprio azoto, come i legumi, per ridurre la necessità di fertilizzanti
• fertilizzanti ad alta efficienza che riducono la produzione di N₂O.

Arrivare a zero emissioni nette

Fermare l'uso eccessivo di fertilizzanti azotati non è solo positivo per il clima. Può anche ridurre l'inquinamento idrico e aumentare la redditività dell'azienda agricola.

Anche con le giuste politiche e azioni agricole, saranno necessari fertilizzanti sintetici e letame. Per portare il settore a zero emissioni nette di gas serra, quanto necessario per stabilizzare il clima, saranno necessarie nuove tecnologie.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.