Выбросы закиси азота, главным образом в сельском хозяйстве, значительно увеличились с 1980 по 2020 год. Усилия по сокращению этих выбросов крайне важны, поскольку не существует средств для удаления этого газа из атмосферы, что создает риск для климата и здоровья окружающей среды.
За четыре десятилетия выбросы закиси азота резко возросли, в основном за счет сельского хозяйства. В отсутствие технологий по его удалению основное внимание должно быть уделено сокращению выбросов для достижения целей Парижского соглашения. Недавнее увеличение выбросов усиливает опасения по поводу их влияния на глобальное потепление и здоровье окружающей среды.
В период с 1980 по 2020 год выбросы закиси азота — парникового газа, более мощного, чем углекислый газ или метан, — не прекращались, и только в 2020 году в атмосферу было выброшено более 10 млн метрических тонн, преимущественно в результате сельскохозяйственной деятельности. Такие данные содержатся в отчете Global Carbon Project.
В докладе Global Nitrous Oxide Budget 2024, подготовленном исследователями из Бостонского колледжа и опубликованном в журнале Earth System Science Data, говорится, что в 2010-х гг. на сельскохозяйственное производство приходилось 74% выбросов закиси азота, вызванных деятельностью человека. Эти выбросы в основном связаны с использованием химических удобрений и отходов животноводства на пахотных землях.
Подобно углекислому газу и метану, закись азота играет важную роль в глобальном потеплении. Хотя он встречается в природе, он также производится в основном в результате сельскохозяйственной деятельности. Согласно отчету, подготовленному исследователями для Global Carbon Project, выбросы закиси азота, вызванные деятельностью человека, не прекращались с 1980 по 2020 год.
В эпоху, когда выбросы парниковых газов должны сократиться, чтобы уменьшить глобальное потепление, в 2020 и 2021 гг. закись азота поступала в атмосферу быстрее, чем когда-либо в истории, сообщает международная группа исследователей. На Земле избыток азота способствует загрязнению почвы, воды и воздуха. В атмосфере он разрушает озоновый слой и усугубляет изменение климата.
В 2020 году сельскохозяйственные выбросы достигли 8 млн метрических тонн, что на 67% больше, чем 4,8 млн метрических тонн в 1980 году, говорится в наиболее полном исследовании глобальных выбросов и поглотителей закиси азота, проведенном группой из 58 ученых из 55 организаций в 15 странах.
«Выбросы закиси азота в результате деятельности человека должны сократиться, чтобы ограничить повышение глобальной температуры до 2°C, как это предусмотрено Парижским соглашением, — заявил Ханьцин Тянь. — Сокращение выбросов закиси азота — единственное решение, поскольку на данный момент не существует технологий, способных удалить закись азота из атмосферы».
Концентрация закиси азота в атмосфере достигла 336 частей на млрд в 2022 году, что на 25% выше доиндустриального уровня и намного превосходит прогнозы Межправительственной группы экспертов по изменению климата, об этом рассказал Тиан, директор Центра науки о земных системах и глобальной устойчивости при Шиллеровском институте комплексной науки и общества.
«Этот рост выбросов происходит в то время, когда глобальные выбросы парниковых газов должны быстро сокращаться в сторону нуля, если у нас есть хоть какие-то шансы избежать худших последствий изменения климата», — сказал Тиан.
В 1980 году фермеры всего мира использовали 60 млн метрических тонн коммерческих азотных удобрений. К 2020 году этот сектор будет использовать 107 млн метрических тонн. В том же году навоз животных составил 101 млн метрических тонн, в результате чего к 2020 году общий объем использования составил 208 млн метрических тонн.
Неконтролируемое увеличение количества парникового газа, потенциал глобального потепления которого примерно в 300 раз больше, чем у углекислого газа, грозит планете тяжелыми последствиями. Тиан говорит, что исследователи создали наиболее полную на сегодняшний день оценку глобальных выбросов закиси азота, опираясь на измерения закиси азота, проведенных за последние четыре десятилетия на суше, в атмосфере, пресноводных системах и океане.
Исследователи изучили собранные по всему миру данные по всем основным видам экономической деятельности, приводящим к выбросам закиси азота, и представили данные о 18 антропогенных и природных источниках и трех поглотителях закиси азота в мире.
В десятку стран, производящих выбросы закиси азота, входят:
По данным отчета, некоторые страны добились успеха в реализации политики и практических мер по сокращению выбросов закиси азота. Выбросы в Китае замедлились с середины 2010-х годов, как и выбросы в Европе за последние несколько десятилетий.
В США выбросы в сельском хозяйстве продолжают расти, в то время как промышленные выбросы немного снизились, в результате чего общий объем выбросов остался на прежнем уровне. Природные источники выбросов закиси азота из почвы, пресной и соленой воды остаются стабильными.
Основанный в 2001 году, проект Global Carbon Project анализирует влияние человеческой деятельности на выбросы парниковых газов и системы Земли, составляя глобальные прогнозы для трех основных парниковых газов — углекислого газа, метана и закиси азота, и оценивая выбросы и поглотители для дальнейшего изучения, разработки политики и международных действий.
Улучшение сельскохозяйственной практики, ограничивающее использование азотных удобрений и отходов животноводства, может помочь сократить выбросы парниковых газов и загрязнение воды. По словам Тиана, необходимо чаще проводить оценки, чтобы усилия по снижению выбросов были направлены на регионы и виды деятельности с высоким уровнем выбросов. Для того чтобы добиться прогресса в достижении целей Парижского соглашения, необходимо улучшить учет источников и поглотителей.
«Несмотря на то что в различных регионах были предприняты успешные инициативы по сокращению выбросов азота, мы обнаружили ускорение темпов накопления закиси азота в атмосфере в этом десятилетии, — сказал исполнительный директор Global Carbon Project Жозеп Канадель. — Темпы роста содержания закиси азота в атмосфере в 2020 и 2021 году были выше, чем в любой предыдущий наблюдаемый год, и более чем на 30% превышали средние темпы роста в предыдущем десятилетии».
Ранее ученые создали инновационный вид пластика, который разрабатывается с использованием термопластичного полиуретана (TPU) и бактерий Bacillus subtilis, обладающих способностью к биоразложению. Во время проведения экспериментов ученые успешно приспособили бактерии к высоким температурам, до 135 °C, которые необходимы для смешения бактериальных спор и TPU.