Удобрения влияют на климат сильнее всей мировой авиации и судоходства
Исследователи из Кембриджского университета рассчитали углеродный след полного жизненного цикла удобрений, на которые приходится около 5% всех выбросов парниковых газов (впервые это было точно оценено) и обнаружили, что к 2050 году выбросы углерода могут быть сокращены до 20% от текущего уровня.
Ученые установили, что две трети выбросов от удобрений происходят после их внесения на поля, а одна треть выбросов приходится на производственные процессы.
Хотя уже известно, что азотные удобрения являются одним из основных источников выбросов парниковых газов, это первый случай, когда их общий вклад, от производства до внесения, был полностью оценен. Анализ показал, что навоз и синтетические удобрения выбрасывают эквивалент 2,6 гигатонн углерода в год - больше, чем мировая авиация и судоходство вместе взятые.
Выбросы углерода от удобрений необходимо срочно сократить, однако это должно быть сбалансировано с необходимостью обеспечения глобальной продовольственной безопасности. По оценкам предыдущих исследований, 48% населения планеты питается культурами, выращенными с использованием синтетических удобрений, а до 2050 года ожидается рост населения планеты на 20%.
Кембриджские исследователи утверждают, что для снижения выбросов удобрений при сохранении продовольственной безопасности необходимо сочетание масштабируемых технологических и политических решений. Однако, по их оценкам, если такие решения будут реализованы в масштабе, то выбросы от навоза и синтетических удобрений могут быть сокращены на 80%, до одной пятой от текущего уровня, без потери производительности. О результатах исследования сообщается в журнале Nature Food.
Исследователи также составили карту глобальных потоков навоза и синтетических удобрений и их выбросов на 2019 год на всех этапах жизненного цикла, сопоставив производство и потребление азотных удобрений и региональные коэффициенты выбросов в девяти регионах мира.
Завершив анализ, исследователи обнаружили, что в отличие от многих других продуктов, большинство выбросов при использовании удобрений происходит не во время их производства, а во время их использования.
Выбросы при производстве синтетических удобрений происходят в основном от синтеза аммиака, частично из-за химических реакций, используемых в процессе производства. Наиболее эффективным способом снижения выбросов на этапе производства будет декарбонизация процессов. Кроме того, удобрения можно смешивать с химическими веществами, называемыми ингибиторами нитрификации, которые предотвращают образование бактериями закиси азота. Однако эти химикаты, скорее всего, сделают удобрения более дорогими.
Однако самым эффективным способом сокращения выбросов, связанных с удобрениями, является сокращение количества используемых удобрений. По мнению ученых, аграрии невероятно неэффективно используют удобрения — гораздо больше, чем нужно, что экономически неэффективно, и это связано с методами ведения сельского хозяйства.
Исследователи также изучили состав удобрений, используемых в мире, который варьируется в зависимости от региона. По мнению исследователей, замена некоторых удобрений с самыми высокими выбросами, таких как мочевина, на нитрат аммония во всем мире может привести к дальнейшему сокращению выбросов на 20-30%. Однако это будет выгодно только после декарбонизации промышленности по производству удобрений.