Îngrășământul produce mult mai multe gaze cu efect de seră decât se aștepta

Cu o supraîncărcare de îngrășăminte, microbii din sol din ferme pot eructa niveluri neașteptat de ridicate de protoxid de azot, un gaz cu efect de seră cu putere de captare a căldurii de 300 de ori mai mare decât dioxidul de carbon. Descoperirea poate ajuta la explicarea de ce emisiile de protoxid de azot din agricultură sunt mult mai mari decât au prezis unii oameni de știință și ar putea oferi indicii despre cum să reducă poluarea fermelor.

Se știe de multă vreme că microbii din sol transformă îngrășămintele pentru culturi bogate în azot, inclusiv gunoiul de grajd și îngrășămintele sintetice, în protoxid de azot. După mai mult de 1.000 de experimente pe teren, oamenii de știință climatologic au calculat la mijlocul anilor 2000 că locuitorii murdăriei aruncau aproximativ un kilogram de gaz cu efect de seră pentru fiecare 100 de kilograme de îngrășământ, sau aproximativ 1 la sută. Cercetătorii au crezut în general că emisiile se vor crește liniar: dublarea îngrășământului ar dubla emisiile de gaze.

Dar predicțiile nu s-au potrivit cu cifrele din lumea reală. Estimând fluxurile regionale și globale ale nivelurilor de protoxid de azot din atmosferă în urmă cu câțiva ani, cercetătorii au estimat conversia microbiană a îngrășământului în gaz la undeva între 1,75 și 5%. Fie calculele inițiale au fost oprite, fie au existat surse necunoscute de protoxid de azot, spune biogeochimistul Phil Robertson de la Universitatea de Stat Michigan din East Lansing. Acesta din urmă era puțin probabil, adaugă el.

Din experimentele pe câmpul de porumb din Michigan în 2005, Robertson și colegii săi au descoperit că relația dintre cantitatea de îngrășământ și producția de gaze cu efect de seră nu este întotdeauna liniară. Când fermierii aplică cantități mai mari de îngrășământ decât cele testate inițial, relația pare exponențială – aplicarea a 200 de kilograme de îngrășământ ar putea duce la patru kilograme de gaz, de exemplu. Majoritatea experimentelor inițiale pe teren, spune el, nu s-au uitat la conversia gazelor microbiene cu exces de îngrășământ, cu mult mai mult decât au nevoie culturile. În astfel de situații, culturile preiau cât de mult azot pot, iar restul merge către microbii din sol, spune Robertson. „Ei merg efectiv în oraș cu acel azot”, spune el.

Pentru a vedea dacă descoperirea s-a menținut la scară globală, Robertson și colegii săi au reanalizat peste 200 de experimente, fiecare examinând emisiile de protoxid de azot din mai multe niveluri de îngrășăminte, în 84 de locații din întreaga lume. Rezultatele confirmă că excesul de îngrășământ poate crește exponențial emisiile de microbi, relatează echipa pe 9 iunie în Proceedings of the National Academy of Sciences. Din această descoperire, Robertson deduce că unii fermieri folosesc mult mai mult îngrășământ decât au nevoie, producând mai mult protoxid de azot decât se așteptau oamenii de știință.

Vestea bună este că studiul oferă o cale clară pentru reducerea emisiilor de protoxid de azot, spune cercetătorul Timothy Griffis de la Universitatea din Minnesota din St. Paul. Există multe metode ușoare pentru a evalua cât de mult îngrășământ pe bază de azot este potrivit pentru un câmp de cultură, așa că abordarea suprasolicitarii ar putea fi simplă, spune el.

Dar relația exponențială dintre îngrășământ și gaz încă nu ține cont în totalitate de discrepanța emisiilor, spune cercetătorul în sol Rod Venterea de la Departamentul de Agricultură al SUA din St. Paul. Trebuie să existe și alți factori care cresc protoxidul de azot din atmosferă, spune el, inclusiv emisiile necunoscute de la îngrășământul cu azot după ce părăsește fermele prin cursuri și eroziune.