Sloučeniny dusíku podporují globální oteplování, poškozují životní prostředí a zdraví. Nová bilance emisí amoniaku ukazuje, že za to mohou tři plodiny a chov čtyř druhů zvířat.
Používání hnojiv v zemědělství
Používání dusíkatých hnojiv při výrobě potravin má v zemědělství dlouhou tradici. I v Německé říši se ještě před začátkem první světové války na pole vysypaly desítky tisíc tun látky. Nyní víme, že to může mít dalekosáhlé negativní důsledky pro životní prostředí a klima: Například klimaticky škodlivý oxid dusný (N2O) vzniká v půdě vždy, když přebytek dusíku (N) nemohou rostliny absorbovat.
A špatnou pověst má také dusičnan, na který se přeměňují sloučeniny dusíku v půdě. Prosakuje do podzemních vod, ze kterých pochází většina pitné vody. Nárůst a zvýšené koncentrace dusičnanů jsou pro člověka škodlivé. Dalšímu důsledku přehnojení nebyla dosud věnována příliš velká pozornost: ovlivňuje uvolňování amoniaku (NH3). Při chovu zvířat uniká plynná sloučenina dusíku především ze chlévské mrvy a kejdy, která se zase používá na polích jako hnojivo.
Studie nyní ukazuje: Emise amoniaku, které lze vysledovat téměř výlučně k zemědělskému sektoru, a vzrostly celosvětově od roku 1980 do roku 2010 téměř o 80 procent. Uvádí to převážně čínský výzkumný tým v „Proceedings“ americké Národní akademie věd („PNAS“).
Mezitím jsou prý nárůst a důsledky používání dusíku stále jasnější. Za posledních 50 let přibylo v životním prostředí reaktivnějšího dusíku – včetně oxidů dusíku, dusičnanů a čpavku – více než kterýkoli jiný prvek, píše tým vedený Lei Liu z univerzity Lanzhou.
Vědci píší, že převládlo poznání, že intenzivnější nárůst zemědělství produkuje nadbytek dusíku, který poškozuje životní prostředí a ovlivňuje lidské zdraví. „Zemědělství je zodpovědné za zhruba dvě třetiny celosvětového znečištění reaktivním dusíkem,“ uvádí se v něm.
Zatímco celosvětová produkce potravin se za poslední čtyři desetiletí zdvojnásobila, používání syntetických dusíkatých hnojiv se ztrojnásobilo. Zároveň klesla účinnost: v roce 2010 rostliny absorbovaly v průměru jen 40 procent aplikovaného hnojiva. Velká část končí v půdě, vodě a ve vzduchu.
128 procentní nárůst v zemědělství
Na základě globálních dat o hnojení dusíkem a chovu zvířat vytvořil Liuův tým model vývoje emisí amoniaku ze zemědělství od roku 1980 do roku 2018. Plynná sloučenina uniká do atmosféry a je rozptýlena větrem. Podle modelu se v roce 2010 z atmosféry uložilo odhadem 119 milionů tun reaktivního dusíku, z toho 60 procent na souši, 40 procent do moře. To platí i pro vzdálené regiony, jako je Grónsko. S ohledem na značné přehnojení lze výrazně snížit spotřebu dusíku, aniž by hrozily velké ztráty v produkci, zdůrazňuje tým.
Amoniak také přispívá k tvorbě jemného prachu a je tedy zdraví škodlivý. Ovlivňuje také rostliny, způsobuje okyselování půdy a ohrožuje biologickou rozmanitost na půdě a ve vodě, například obohacováním živinami.
Podle studie se emise z orné půdy zvýšily o 128 procent a emise z chovu zvířat o 45 procent. Hlavní část emisí – více než 70 procent – tedy připadá na tři plodiny
- pšenice , kukuřice a rýže
a čtyři hospodářská zvířata
- Skot , kuřata , kozy a prasata.
Tři země – Čína, Indie a USA – jsou zodpovědné za téměř polovinu celosvětových emisí (48 procent) – a za téměř dvě třetiny (65 procent) nárůstu a nadměrného používání dusíkatých hnojiv, tvrdí výzkumníci. To je zvláště zřejmé v Číně: V roce 2010 tato země představovala přibližně sedm procent celosvětové obdělávané plochy, ale spotřebovala více než 30 % celosvětově používaných dusíkatých hnojiv. Podle výzkumníků tam v roce 2010 orné rostliny absorbovaly pouze 25 % použitého hnojiva. V Indii není situace tak drastická, ale vývoj je podobný.
Velká výzva zůstane
Vědci potvrzují pozitivní vývoj v západní Evropě, kde emise po roce 1980 klesly – především kvůli regulacím. Německo se sice v rámci mezinárodní dohody z roku 2010 zavázalo dodržovat roční emisní limit 550 kilo tun čpavku, ale pravidelně tuto hranici značně překračuje. V západní Evropě zůstane snížení emisí čpavku velkou výzvou, poznamenává tým.
Výzkumníci poukazují na to, že množství emisí lze snížit zemědělskými postupy. Patří sem například zapracování kejdy do půdy tak, aby se minimalizovala výměna čpavku s atmosférou.
Studie nabízí dobrý kvantitativní přehled o globálním problému s amoniakem, říká Sönke Zaehle z Institutu Maxe Plancka pro biogeochemii v Jeně. Dosud se výzkum stále více zaměřoval na další sloučeniny dusíku, jako je oxid dusný a dusičnany.
Skutečnost, že převážně čínský tým kriticky pohlíží na roli Číny, expertovi vyhovuje aktuální vývoji v zemi. Produkce potravin byla po desetiletí maximalizována s cílem zajistit zásobování obyvatelstva. Nyní se povědomí o důsledcích této praxe zvyšuje.
Efektivní řešení problému dusíku je celosvětovou hlavní výzvou, a to platí i pro Německo: „Problém se v této zemi zlepšil, ale zdaleka není vyřešen,“ říká Zaehle.
Zdroj: spiegel, Vapol
