science >> Wetenschap >  >> Natuur

Groeiende stikstofvoetafdruk bedreigt onze lucht, water en klimaat

Wetenschappers zijn bezorgd dat de groei van landbouw op commerciële schaal op boerderijen in tropische gebieden, zoals deze in Matto, Brazilië, vergroot de wereldwijde stikstofvoetafdruk. Krediet:Alexandra Huddlell

Een nieuwe studie van de Columbia University stelt vast dat de stikstofemissies van de landbouwproductie in de tropen waarschijnlijk zullen toenemen en, in sommige gevallen, gematigde klimaten inhalen, meer mensen blootstellen aan vervuilde lucht en water.

"Van de Amazone tot Afrika, tropische regio's zullen naar verwachting een steeds grotere rol spelen in de voedselvoorziening van onze wereld, " zei Alexandra Huddell, een doctoraatsstudent aan de Columbia University en hoofdauteur van een recente studie gepubliceerd in Global Change Biologie . "Maar we moeten voorzichtig zijn om de schade te voorkomen die stikstofvervuiling veroorzaakt in plaatsen als China, Europa en de Verenigde Staten."

Een groot deel van de schuld voor de wereldwijde stikstofvervuiling, veroorzaakt door het lekken van kunstmest uit de bodem naar onze lucht en water, ligt bij de gematigde streken van de wereld, waaronder het grootste deel van Noord-Amerika en heel Europa.

Boeren passen stikstofhoudende mest toe, niet alleen om de gewasopbrengst te verhogen voor voedsel dat we eten, maar ook voor voer om vee in stand te houden. Overtollige stikstof produceert verontreinigende stoffen, die bijdragen aan klimaatverandering, de zoetwaterkwaliteit aantasten en ons vermogen om te ademen aantasten.

Wetenschappers hadden voorspeld dat de zure en voedselarme grond de industriële landbouw in de tropen op afstand zou houden, het gebied van de aarde dat de evenaar omringt. Dus de onderzoekers waren verrast om de uitstootsnelheid te vinden in deze hete, vochtige klimaten was vergelijkbaar met die van de gematigde zones.

"Stikstofoxide, een vervuilend gas dat smog en zure regen veroorzaakt, was zelfs hoger in de tropen, zei Huddell.

De door Columbia geleide studie is de eerste die stikstofvervuiling uit de landbouw in de tropen synthetiseert. De onderzoekers analyseerden gegevens van meer dan 100 onderzoeken om de hoeveelheid stikstofemissies te beoordelen, inclusief lachgas, stikstofmonoxide en ammoniak, dat ontsnapte uit de bodem in de atmosfeer in de tropische zones. Ze beoordeelden ook de hoeveelheid nitraat die in het grondwater sijpelde.

Het onderzoek heeft enorme implicaties, niet alleen voor onze eigen gezondheid, maar ook voor de planeet.

Om een ​​groeiende bevolking te voeden, naar verwachting 9,8 miljard mensen bereiken in 2050, het World Resources Institute schat dat de landbouwproductie wereldwijd met 70 procent moet toenemen.

De tropische gebieden, waaronder Brazilië, Mexico, heel Midden-Amerika, India en meer dan 100 andere landen en gebieden, ongeveer 40 procent van de landmassa van de aarde uitmaken en een derde van de wereldbevolking herbergen. Naar schatting zal de komende 30 jaar de helft van de wereldbevolking in de tropen wonen.

"We moeten een evenwicht vinden tussen de noodzaak om de groeiende wereldbevolking te voeden en de noodzaak om op een verantwoorde manier met stikstof om te gaan, het minimaliseren van de schade aan onze lucht, water en klimaat, ' zei Huddell.

De productiewinst zal moeten komen uit een reeks oplossingen, inclusief planten met een hogere opbrengst, betere manieren vinden om ervoor te zorgen dat kunstmest alleen wordt toegepast wanneer en waar het de wortels van de plant bereikt, en het vinden van meer plantaardige vleesvervangers.

"Zulke low-tech interventies kunnen een lange weg gaan, "Zei Huddell. "Maar we moeten ons begrip van ecologie integreren in onze beslissingen over landbouwbeheer om de landbouw duurzamer en productiever te maken."

Zonder dit, voegde ze eraan toe, de stikstofvoetafdruk in de tropen, en over de hele wereld, zal ongecontroleerd groeien.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan Earth Institute, Columbia University http://blogs.ei.columbia.edu.