Stijgend lachgas (N ₂ O) emissies brengen de klimaatdoelstellingen van het Akkoord van Parijs in gevaar, volgens een grote nieuwe studie door een internationaal team van wetenschappers.

Het toenemende gebruik van stikstofmeststoffen bij de productie van voedsel wereldwijd verhoogt de atmosferische concentraties van N ₂ O—een broeikasgas dat 300 keer krachtiger is dan koolstofdioxide (CO ₂ ) die meer dan 100 jaar in de atmosfeer blijft.

Vandaag gepubliceerd in het tijdschrift Natuur , de studie werd geleid Auburn University, in de VS, en betrokken wetenschappers van 48 onderzoeksinstellingen in 14 landen - waaronder de University of East Anglia (UEA) in het VK - onder de paraplu van het Global Carbon Project en het International Nitrogen Initiative.

Het doel was om de meest uitgebreide beoordeling tot nu toe te produceren van alle wereldwijde bronnen en putten van N ₂ O. Hun bevindingen tonen N ₂ O-emissies nemen sneller toe dan enig emissiescenario ontwikkeld door het Intergouvernementeel Panel voor klimaatverandering (IPCC), consistent met broeikasgasscenario's die leiden tot stijgingen van de wereldgemiddelde temperatuur ruim boven 3°C ten opzichte van pre-industriële niveaus. Het Akkoord van Parijs heeft tot doel de opwarming te beperken tot minder dan 2 °C, maar idealiter niet meer dan 1,5 °C.

De studie wijst op een alarmerende trend die de klimaatverandering beïnvloedt:N ₂ O is met 20 procent gestegen ten opzichte van het pre-industriële niveau - van 270 delen per miljard (ppb) in 1750 tot 331 ppb in 2018 - met de snelste groei waargenomen in de afgelopen 50 jaar als gevolg van emissies door menselijke activiteiten.

Prof Hanqin Tian, directeur van het International Centre for Climate and Global Change Research aan de School of Forestry and Wildlife Sciences van de Auburn University, de studie mede geleid.

"De dominante oorzaak van de toename van lachgas in de atmosfeer komt van de landbouw, en de groeiende vraag naar voedsel en voer voor dieren zal de wereldwijde uitstoot van lachgas verder doen toenemen, " zei Prof Tian. "Er is een conflict tussen de manier waarop we mensen voeden en het stabiliseren van het klimaat."

Zoals CO ₂ , N ₂ O is een langlevend broeikasgas en is momenteel ook de belangrijkste door de mens veroorzaakte agens die de stratosferische ozonlaag aantast, die de aarde beschermt tegen de meeste schadelijke ultraviolette straling van de zon

Hoofdauteur van het VK Dr. Parvadha Suntharalingam, van UEA's School of Environmental Sciences, zei:"Deze studie geeft het meest uitgebreide en gedetailleerde beeld tot nu toe, van N ₂ O-emissies en hun impact op het klimaat.

"Deze nieuwe analyse identificeert de factoren die de gestaag toenemende atmosferische niveaus van N . veroorzaken ₂ O, en benadrukt de dringende noodzaak om effectieve mitigatiestrategieën te ontwikkelen als we de opwarming van de aarde willen beperken en de klimaatdoelstellingen willen halen."

De studie presenteert een uitgebreide wereldwijde N ₂ O inventaris die zowel natuurlijke als mensgerelateerde bronnen bevat, en verklaart de interactie tussen stikstoftoevoegingen aan het aardsysteem en de biochemische processen die N . beheersen ₂ O-emissies. Het omvat 21 natuurlijke en mensgerelateerde sectoren tussen 1980 en 2016.

Door de mens veroorzaakte emissies, die worden gedomineerd door stikstoftoevoegingen aan akkers, de afgelopen vier decennia met 30 procent gestegen tot 7,3 teragram stikstof per jaar.

De analyse onthult ook een opkomende N ₂ O-klimaat 'feedback' als gevolg van interacties tussen stikstoftoevoegingen aan gewassen voor voedselproductie en opwarming van de aarde, verdere verhoging van de emissies afkomstig van de landbouw.

Uit de studie bleek dat de grootste bijdragers aan de wereldwijde N ₂ O-emissies komen uit Oost-Azië, Zuid Azie, Afrika en Zuid-Amerika. Emissies van synthetische meststoffen domineren de emissies in China, Indië en de VS, terwijl de emissies van de toepassing van dierlijke mest als meststof de lozingen in Afrika en Zuid-Amerika domineren. De hoogste groeicijfers in emissies vinden plaats in opkomende economieën, vooral Brazilië, China en Indië, waar de gewasproductie en de veestapel zijn toegenomen.

Echter, N ₂ O-emissies in Europa daalden in de landbouw en de chemische industrie. Dit kwam door een combinatie van factoren, inclusief vrijwillige maatregelen om N . te verwijderen ₂ O uit rookgassen in de nylonindustrie en de invoering van een emissiehandelssysteem, evenals de landbouw in veel West-Europese landen die overgaat op een efficiënter gebruik van kunstmest om milieueffecten zoals vervuiling van grond- en oppervlaktewater te verminderen. Er werd ook beleid ingevoerd voor het gebruik van stikstofmeststoffen.

Studie co-leider Dr. Josep 'Pep' Canadell, van de Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization (CSIRO) in Australië, is uitvoerend directeur van het Global Carbon Project. Hij zei:"Deze nieuwe analyse roept op tot een volledige heroverweging van de manier waarop we stikstofmeststoffen wereldwijd gebruiken en misbruiken en spoort ons aan om duurzamere praktijken toe te passen in de manier waarop we voedsel produceren, inclusief het terugdringen van voedselverspilling.

"Deze bevindingen onderstrepen de urgentie en mogelijkheden om de uitstoot van lachgas wereldwijd te verminderen om de ergste klimaateffecten te voorkomen."

De studie 'A uitvoerige kwantificering van wereldwijde lachgasbronnen en -putten' is gepubliceerd in: Natuur op 7 oktober