Cíle v oblasti klimatu ohrožují rostoucí emise oxidu dusného

13. 07. 2021 Doc. Dr. Ing. Jaroslav Salava; Výzkumný ústav rostlinné výroby, v. v. i., Praha-Ruzyně Management Zobrazeno 3080x

Rostoucí emise oxidu dusného (N₂O) ohrožují, podle nové rozsáhlé studie mezinárodního týmu vědců, cíle Pařížské dohody o změně klimatu. Rostoucí celosvětové používání dusíkatých hnojiv při výrobě potravin zvyšuje koncentrace N₂O v atmosféře. N₂O je skleníkový plyn, jehož potenciální příspěvek ke skleníkovému jevu atmosféry je 300krát vyšší než příspěvek oxidu uhličitého (CO₂). V atmosféře N₂O zůstává více než 100 let.

Studie byla vedena Auburn University v USA a zahrnovala vědce ze 48 výzkumných institucí ve 14 zemích pod záštitou Celosvětového uhlíkového projektu (Global Carbon Project, GCP) a Mezinárodní iniciativy pro dusík (International Nitrogen Initiative, INI). Cílem bylo vytvořit dosud nejkomplexnější hodnocení všech globálních zdrojů a spotřebitelů N₂O. Zjištění ukazují, že emise N₂O rostou rychleji, než předpokládal jakýkoli emisní scénář vypracovaný Mezivládním panelem pro změnu klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC). Odpovídají scénářům, které vedou ke zvýšení průměrné globální teploty výrazně nad 3 °C oproti úrovni před průmyslovou revolucí. Cílem Pařížské dohody je omezit oteplování na méně než 2 °C, v ideálním případě však ne více než 1,5 °C.

Studie poukazuje na alarmující trend ovlivňující změnu klimatu: N₂O vzrostl o 20 % oproti úrovni před průmyslovou revolucí - z 270 ppb (dílů na miliardu) v roce 1750 na 331 ppb v roce 2018 - s nejrychlejším růstem pozorovaným za posledních 50 let v důsledku emisí z lidské činnosti. Dominantní hnací síla růstu atmosférického N₂O pochází ze zemědělství a rostoucí poptávka po potravinách a krmivech pro zvířata dále zvýší celosvětové emise N₂O. Existuje rozpor mezi tím, jak nasytit lidstvo a stabilizovat klima.

Stejně jako CO₂ je N₂O dlouhodobým skleníkovým plynem a je v současné době také nejvýznamnějším člověkem způsobovaným činitelem, který ničí stratosférickou ozonovou vrstvu, která chrání Zemi před většinou škodlivého ultrafialového záření Slunce.

Studie představuje dosud nejkomplexnější a nejpodrobnější obrázek emisí N₂O a jejich dopadu na klima. Nová analýza identifikuje faktory, které ovlivňují neustále se zvyšující hladinu N₂O v atmosféře, a zdůrazňuje naléhavou potřebu vyvinout účinné strategie zmírňování, pokud chceme omezit globální oteplování a dosáhnout cílů v oblasti klimatu. Studie představuje komplexní globální inventuru N₂O, která zahrnuje přírodní i antropogenní zdroje a zohledňuje interakci mezi přidáváním dusíku do systémů na Zemi a biochemickými procesy, které regulují emise N₂O. Studie pokrývá 21 přírodních a lidských oblastí v letech 1980 až 2016.

Emise způsobené člověkem, kterým dominuje dodávání dusíku na orné půdy, se za poslední čtyři desetiletí zvýšily o 30 % na 7,3 milionů tun dusíku ročně. Analýza také odhaluje vznikající „zpětnou vazbu“ N₂O-klima vyplývající z interakcí mezi přidáváním dusíku k plodinám určených pro výrobu potravin a globálním oteplováním, což dále zvyšuje emise pocházející ze zemědělství.

Vědci zjistili, že největší přispěvatelé k celosvětovým emisím N₂O pocházejí z východní a jižní Asie, Afriky a Jižní Ameriky. Emise ze syntetických hnojiv převládají v produkci v Číně, Indii a USA, zatímco emise z používání hnoje hospodářských zvířat jako hnojiva vévodí produkce v Africe a Jižní Americe. Nejvyšší míry růstu emisí jsou v rozvíjejících se ekonomikách, zejména v Brazílii, Číně a Indii, kde se zvýšila rostlinná výroba a počet hospodářských zvířat.

V Evropě však emise N₂O v zemědělství a chemickém průmyslu poklesly. Bylo to způsobeno kombinací faktorů, včetně dobrovolných opatření k odstranění N₂O ze spalin při výrobě nylonu a zavedení systému obchodování s emisemi, jakožto i zemědělství v mnoha západoevropských zemích, které přecházejí k efektivnějšímu používání hnojiv vedoucí ke snížení dopadů na životní prostředí, jako je znečištění podzemních a povrchových vod. Byly rovněž zavedeny strategie týkající se používání dusíkatých hnojiv.

Nová analýza vyžaduje důkladné přehodnocení způsobů, kterými globálně používáme a zneužíváme dusíkatá hnojiva, a naléhá na nás, abychom přijali udržitelnější postupy ve způsobu výroby potravin, včetně snižování plýtvání potravinami. Tato zjištění podtrhují naléhavost a příležitosti ke snížení emisí oxidu dusného na celém světě, aby nedocházelo k nejhorším dopadům na klima.

Barevné šipky představují toky oxidu dusného (v milionech tun za rok) následovně: žlutá, emise z antropogenních zdrojů (zemědělství a odpadní vody, spalování biomasy, fosilní paliva a průmysl a nepřímé emise); šedá, změna množství v atmosféře; zelená, emise z přírodních zdrojů (pevnina, oceány); modrá, atmosférický chemický spad;
další toky: blesky a produkce atmosféry, spad na povrch půdy, změna klimatu, zvyšování CO₂, odlesňování

Zdroj: Tian et al. (2020): A comprehensive quantification of global nitrous oxide sources and sinks. Nature 586, 248-256. https://doi.org/10.1038/s41586-020-2780-0