Le emissioni reattive di azoto contribuiscono ai gas serra, così come l'inquinamento dell'aria e dell'acqua. Per la prima volta, i ricercatori della McGill University hanno calcolato l'impronta di azoto del Canada (simile a un'impronta di carbonio) a livello nazionale e provinciale. Hanno esaminato i tre settori primari che contribuiscono all'azoto nell'ambiente per calcolare l'impronta di azoto media annua:produzione e consumo di cibo, trattamento delle acque reflue, e l'uso di combustibili fossili. Ci sono state alcune sorprese quando hanno analizzato i loro risultati.

"Precedenti studi sull'impronta di azoto in altri paesi hanno in genere enfatizzato il sistema alimentare come la principale fonte di azoto rilasciato nell'ambiente, "dice Graham MacDonald, un professore associato nel dipartimento di geografia di McGill e l'autore senior del documento pubblicato di recente in Lettere di ricerca ambientale . "Mentre la produzione e il consumo di cibo sono importanti fonti di azoto in Canada, la nostra ricerca mostra che la maggior parte delle variazioni tra le province in senso relativo è correlata ai combustibili fossili. Questa è stata una sorpresa per alcuni dei nostri colleghi".

Variazioni regionali di magnitudo e fattori trainanti dell'impronta di azoto

I ricercatori hanno utilizzato un nuovo approccio top-down, che ha preso l'agricoltura nazionale e provinciale, energia e altri dati sulle emissioni di azoto dal 2018 per stimare le impronte di azoto provinciali totali e suddividerle per popolazioni provinciali. Tipicamente, le valutazioni delle impronte di azoto sono stimate utilizzando un approccio dal basso verso l'alto basato su informazioni sui modelli di consumo personale (ad esempio uso domestico di elettricità, distanze percorse o percorse, consumo di carne bovina, eccetera.). Utilizzando questo nuovo approccio ibrido, i ricercatori calcolano che l'impronta di azoto reattivo annuale totale del Canada è di circa 996 gigagrammi (o 996 miliardi di chilogrammi) all'anno. Ciò si traduce in un'impronta di azoto media di circa 27 chilogrammi di azoto emessi per persona all'anno in Canada. Ma questa cifra nasconde molte variazioni regionali, sia in termini di entità che di driver responsabili di queste emissioni.

"Ontario e Quebec contribuiscono maggiormente all'impronta di azoto nazionale semplicemente perché più di due terzi della popolazione canadese vive in queste province, "dice Sibeal McCourt, un dottorato di ricerca studente del Dipartimento di Geografia della McGill e primo autore dello studio. "Ma l'impronta di azoto del Saskatchewan, su base pro capite, è il più grande del paese, quasi il doppio di quello dell'Ontario. Questo perché la provincia ha un forte settore minerario e fa affidamento sul carbone e sul gas naturale per l'energia".

Verso un utilizzo più efficiente dell'azoto

"Prima di poter ridurre la nostra impronta nazionale complessiva di azoto, è essenziale capire quali settori in ciascuna provincia stanno contribuendo maggiormente all'inquinamento da azoto in modo che il problema possa essere affrontato a livelli più locali, " aggiunge McCourt. "Questa ricerca ci aiuterà a capire meglio il dove/chi/come le azioni per ridurre le emissioni di azoto, assegnare la responsabilità a diversi attori (compresi i nostri modelli di consumo, come le nostre diete personali), e infine utilizzare l'azoto in modo più efficiente in Canada".

Dato il contributo relativo del consumo di carne e delle emissioni legate ai combustibili fossili alle impronte di azoto provinciali, i ricercatori suggeriscono che il passaggio a diete più a base vegetale, promuovere l'uso di veicoli elettrici e continuare a spostarsi verso fonti di energia rinnovabile per l'elettricità, ove possibile, sono tra le opzioni politiche che sarebbero più rilevanti in gran parte del paese. È inoltre possibile adottare misure per rendere il sistema alimentare nel suo insieme meno "permeabile" in termini di azoto.

"Una grande attenzione da parte della ricerca è rivolta al miglioramento dell'efficienza nell'uso dell'azoto in agricoltura, che può fare molto per mitigare l'impronta di azoto canadese, " afferma MacDonald. "Ciò che è particolarmente perspicace in un approccio basato sull'impronta è che ci consente di confrontare il potenziale di questi diversi sforzi individuali e collettivi verso la sostenibilità".

Alcuni dettagli sulle variazioni delle impronte di azoto provinciali

I ricercatori hanno analizzato i tre settori primari che contribuiscono alle impronte di azoto provinciali:produzione e consumo di cibo, trattamento delle acque reflue e combustibili fossili.

Produzione e consumo di cibo

• In tutte le province, Il 35-40% delle impronte di azoto proviene dal consumo di carne bovina.
• Nell'Ontario, Nuovo Brunswick e Quebec, il consumo di carne bovina è il singolo più grande fattore globale dell'impronta di azoto provinciale e il secondo più grande driver in tutte le altre province a parte Alberta e Saskatchewan.
• Oltre all'Ontario e al Quebec, in tutte le altre province meno del 50% dell'impronta di azoto deriva dalla produzione alimentare.
• Le differenze nei tipi di colture coltivate e nelle tecniche di gestione dell'azienda agricola influiscono sulla parte dell'impronta azotata provinciale relativa all'agricoltura.

Trattamento delle acque reflue

• Il trattamento delle acque reflue è il terzo fattore trainante dell'impronta nazionale e della maggior parte provinciale, poiché ci sono livelli relativamente bassi di rimozione dell'azoto nei trattamenti delle acque reflue in tutto il paese.
• Solo circa il 30% della popolazione canadese è collegata a sistemi di acque reflue municipali che ricevono trattamenti che si concentrano sulla rimozione dell'azoto.
• Province costiere (Columbia britannica, Nuova Scozia, Nuovo Brunswick, Isola del Principe Edoardo, Terranova e Labrador) con densità di popolazione relativamente basse, e che scaricano principalmente nelle acque costiere, hanno standard di effluenti generalmente più bassi (e rimozione dell'azoto) rispetto alle province interne (Ontario, Manitoba, Saskatchewan e Alberta).
• L'Alberta è la provincia con la maggior parte della sua popolazione coperta dal trattamento delle acque reflue, che si concentra anche esplicitamente sulla rimozione dell'azoto.
• Nella British Columbia solo il 10% della popolazione è coperta da questo tipo di trattamento delle acque reflue ed è anche la provincia con la maggiore impronta di azoto nelle acque reflue.

Combustibili fossili

• La combustione di combustibili fossili rappresenta il 40% dell'impronta di azoto canadese media, ma le impronte di azoto relative ai combustibili fossili variano notevolmente da provincia a provincia.
• Le emissioni di azoto legate ai trasporti sono la parte più grande dell'impronta di azoto dei combustibili fossili.
• Veicoli diesel pesanti, tipicamente associato al trasporto su autocarri, attività minerarie e di estrazione di altre risorse, sono uno dei principali responsabili delle emissioni dei trasporti.
• In Nuova Scozia, Saskatchewan e Alberta proporzioni relativamente elevate delle reti energetiche sono alimentate dalla combustione del carbone. Le 3 province hanno un'impronta energetica media combinata di azoto di quasi 7 kg di azoto per persona.
• In altre province che si affidano alle rinnovabili e al nucleare, l'impronta di azoto media relativa all'energia è di circa 1,5 kg a persona.

I tre territori settentrionali sono stati esclusi dallo studio a causa di dati limitati.