Закись азота является парниковым газом и одним из основных веществ, разрушающих стратосферный озоновый слой на планете. Согласно новому исследованию, мы выбрасываем в атмосферу больше его, чем считалось ранее.
Большинство из нас знает закись азота (N2O) как «веселящий газ», используемый из-за его анестезирующего действия. Однако на самом деле это третий по значимости долгоживущий парниковый газ после углекислого газа (CO2) и метана. Согласно новому исследованию ученых из IIASA, Норвежского института исследований воздуха (NILU) и ряда других учреждений в Европе и США, методы ведения сельского хозяйства и использование удобрений, содержащих азот, значительно усугубили N2 Выбросы O в атмосферу за последние два десятилетия.
В своей статье, опубликованной в журнале Nature Climate Change, авторы представляют оценки выбросов N2O, определенные на основе трех глобальных атмосферных инверсий, охватывающих период с 1998 по 2016 год, на основе атмосферного N. 2O наблюдения из глобальных сетей. IIASA предоставил данные инвентаризации выбросов N2O из модели взаимодействий и синергии парниковых газов и загрязнения воздуха (GAINS), включая данные от промышленных процессов, необходимые для согласования данных.
«Мы видим, что выбросы N2O значительно увеличились за последние два десятилетия, но особенно с 2009 года», - говорит ведущий автор исследования Рона Томпсон, старший научный сотрудник. в НИЛУ. «Наши оценки показывают, что выбросы N2O росли быстрее за последнее десятилетие, чем это было оценено Межправительственной группой экспертов по изменению климата (МГЭИК) с учетом коэффициентов выбросов».
Авторы утверждают, что N2O в атмосфере неуклонно растет с середины 20-го века. Это повышение тесно связано с увеличением выбросов азотных субстратов в окружающую среду. С середины 20-го века производство азотных удобрений, широкое выращивание азотфиксирующих культур (таких как клевер, соя, люцерна, люпин и арахис), а также сжигание ископаемого и биотоплива увеличили доступность азотных субстратов в очень сильно влияет на окружающую среду.
Хотя повышенная доступность азота позволила производить гораздо больше продуктов питания, недостатком, конечно же, являются связанные с этим экологические проблемы, такие как рост N2O уровни в атмосфере», - объясняет Томпсон.
Результаты исследования показывают, что выбросы N2O увеличились в глобальном масштабе на 1,6 (1,4-1,7) TgN y-1 (примерно 10% от общемирового объема) в период с 2000 г. -2005 и 2010-2015 гг. Это примерно вдвое превышает прирост, указанный в Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата, исходя из количества используемых азотных удобрений и навоза и коэффициента выбросов по умолчанию, установленного МГЭИК. Авторы утверждают, что это несоответствие связано с увеличением коэффициента выбросов (то есть количества выбрасываемого N2O по отношению к количеству используемого азотного удобрения), связанного с растущим азотным удобрением. излишек. Это говорит о том, что метод МГЭИК, предполагающий постоянный коэффициент выбросов, может занижать выбросы, когда скорость поступления азота и избыток азота высоки.
«Нам придется скорректировать наши кадастры выбросов в свете этих результатов, в том числе в модели GAINS», - говорит соавтор исследования Уилфрид Винивартер, исследователь программы IIASA по качеству воздуха и выбросам парниковых газов. «Будущее увеличение использования удобрений может привести к гораздо большим дополнительным выбросам, чем предполагалось ранее, поэтому сокращение выбросов, как уже отражено в результатах GAINS, станет еще более заметным, а также экономически эффективным для таких ситуаций».
Из своих выбросов, основанных на инверсии, исследователи оценивают глобальный коэффициент выбросов равным 2.3 или ± 0,6 %, что значительно больше значения по умолчанию МГЭИК для комбинированных прямых и косвенных выбросов, равного 1,375 %. Более высокий коэффициент выбросов и ускорение роста выбросов, обнаруженные по инверсиям, позволяют предположить, что выбросы N2O могут иметь нелинейную реакцию в глобальном и региональном масштабах при высоких уровнях поступления азота. Авторы рекомендуют использовать более сложные алгоритмы и коэффициенты выбросов для конкретных регионов для оценки N2O в будущем.
Результаты исследования показывают, что, чтобы в конечном итоге помочь снизить глобальные выбросы N2O, использование азотных удобрений в регионах, где уже имеется большой избыток азота, должно будет быть сокращены, так как это приведет к большему, чем пропорциональное, сокращению выбросов N2O. Это особенно актуально для таких регионов, как Восточная Азия, где азотные удобрения можно было бы использовать более эффективно без снижения урожайности.