Le emissioni di protossido di azoto, un super-inquinante climatico, stanno aumentando rapidamente su una traiettoria peggiore

Le emissioni di protossido di azoto, un super-inquinante climatico centinaia di volte più potente dell’anidride carbonica, stanno aumentando più velocemente di quanto si pensasse in precedenza-ad un ritmo che non solo minaccia gli obiettivi internazionali per limitare il riscaldamento globale, ma è coerente con una traiettoria

I risultati, riportati mercoledì sulla rivista Nature, sottolineano la necessità di politiche climatiche forti che non si concentrino esclusivamente sull’anidride carbonica, il gas serra dominante.

Lo studio, probabilmente la valutazione più completa del ciclo globale dell’azoto mai condotta, ha rilevato che le emissioni di protossido di azoto (N2O) causate dalle attività umane sono aumentate del 30% dal 1980. Tali emissioni, più di due terzi delle quali provengono dall’agricoltura, rappresentano quasi la metà di tutto il protossido di azoto rilasciato nell’ultimo decennio, mentre il resto proviene da ecosistemi naturali.

Il protossido di azoto è il terzo gas serra più importante dopo l’anidride carbonica e il metano ed è responsabile di circa il 7% del riscaldamento globale sin dai tempi preindustriali. È quasi 300 volte più potente nel riscaldare il pianeta rispetto all’anidride carbonica, il che significa che anche piccole fonti di emissioni possono avere un impatto fuori misura sul clima.

Il protossido di azoto è anche il più grande contributore alla riduzione dell’ozono atmosferico che non è controllato dal Protocollo di Montreal, un accordo internazionale sviluppato negli 1980 per eliminare gradualmente le sostanze chimiche che riducono l’ozono attraverso riduzioni obbligatorie delle emissioni. Alcuni esperti politici dicono che l’accordo dovrebbe ora essere esteso per includere il protossido di azoto.

Le emissioni riportate nell’attuale studio sono in linea con, o leggermente superiori a, uno scenario di emissioni “peggiore” dal Gruppo intergovernativo delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici.

Tale scenario presuppone che la crescita nella produzione di energia da combustibili fossili e l’uso di fertilizzanti a base di azoto, la forza trainante delle emissioni di protossido di azoto causate dall’uomo, continui senza sosta.

Nel peggiore dei casi, la temperatura media mondiale aumenterebbe di circa 4,3 gradi Celsius rispetto ai tempi preindustriali, molto più alti del limite di 1,5-2 gradi Celsius del riscaldamento mirato nell’accordo sul clima di Parigi.

“Le attuali emissioni di protossido di azoto non sono sostenibili”, ha affermato Hanqin Tian, direttore del Centro internazionale per la ricerca sul clima e il cambiamento globale presso l’Università di Auburn e autore principale dello studio. “I numeri sono molto grandi e gli aumenti sono molto rapidi.”

Lo studio ha esaminato sia fonti naturali che umane causate, o “antropogeniche”, di emissioni di protossido di azoto, nonché “pozzi” naturali, processi biochimici che abbattono il protossido di azoto. Lo studio ha combinato inventari “bottom-up”, stime delle emissioni note di protossido di azoto, con valutazioni” top-down ” basate su misurazioni delle concentrazioni di protossido di azoto nell’atmosfera, dal 1980 al 2016. Ciascuno degli ultimi quattro decenni ha avuto emissioni di N2O più elevate rispetto al decennio precedente, con alcune delle più alte crescite viste in Brasile, Cina e India, dove ci sono stati grandi aumenti della produzione agricola e del bestiame.

Limitare le emissioni di protossido di azoto è difficile perché la stragrande maggioranza delle emissioni di origine antropica è determinata dall’uso di fertilizzanti a base di azoto, che emette protossido di azoto mentre si rompe nel terreno se non viene assorbito dalle piante. Gli agricoltori di tutto il mondo dipendono dal fertilizzante azotato per aumentare la produzione agricola.

Tuttavia, un uso più efficiente dei fertilizzanti può frenare le emissioni di protossido di azoto. Le emissioni di N2O dall’agricoltura in Europa sono diminuite del 21 per cento tra il 1990 e il 2010 in risposta alla politica agricola che favorisce l’ottimizzazione e la riduzione dell’uso di fertilizzanti, secondo lo studio. La politica, nota come” Direttiva nitrati”, è stata sviluppata per proteggere le acque europee dall’inquinamento da azoto, che causa fioriture di alghe e” zone morte ” in ambienti di acqua dolce e marina e si verifica quando viene utilizzato troppo fertilizzante azotato o letame.

Tian afferma che la politica può servire da modello per altre regioni.

“La gente pensa che la produzione alimentare e le emissioni di protossido di azoto siano in conflitto, ma l’esperienza europea offre la speranza che possiamo aumentare la produzione alimentare ma anche ridurre le emissioni di N2O”, ha detto Tian.

David Kanter, professore di studi ambientali alla New York University, ha affermato che l’inquinamento da azoto è ancora un problema importante nelle acque europee e che le politiche normative dell’Unione sarebbero difficili da replicare altrove.

“Il sistema UE ha avuto parzialmente successo ma non una storia di successo completa”, ha affermato Kanter, vicepresidente dell’Iniziativa internazionale sull’azoto, uno sforzo volto a ottimizzare i benefici dell’uso di azoto nella produzione alimentare riducendo al minimo i suoi impatti ambientali negativi. “Dipenderà davvero dallo status normativo di altri paesi. La lobby agricola, che è una delle forze politiche più potenti, in particolare nei paesi in via di sviluppo, rende davvero difficile regolamentare.”

Kanter ha osservato che il protossido di azoto è la più grande causa rimanente di esaurimento dell’ozono e ha avvertito che se le emissioni continuano ad aumentare, potrebbero minare lo sforzo decennale per ripristinare il cosiddetto “buco dell’ozono” sotto il Protocollo di Montreal.

“Ci sono alcune storie di successo, ma nel complesso questo non è un quadro roseo”, ha detto Kanter. “Questo è un campanello d’allarme.”

Le emissioni antropogeniche di protossido di azoto potrebbero essere leggermente superiori a quelle riportate nello studio attuale. Undici impianti di acido adipico in Cina, impianti chimici che fanno un ingrediente chiave di nylon e poliuretano, probabilmente emettono centinaia di migliaia di tonnellate di protossido di azoto all’anno nonostante la comprovata tecnologia di abbattimento a basso costo che potrebbe ridurre il 95 percento o più delle emissioni totali, secondo una recente indagine di InsideClimate News.

L’inchiesta ha rilevato che le emissioni di protossido di azoto da impianti di acido adipico in Cina possono essere pari alle emissioni di gas serra di circa 25 milioni di automobili, più di tutte le auto in California, Pechino e Shanghai messi insieme.

Il nuovo studio su Nature utilizza inventari delle emissioni che presuppongono che la maggior parte delle emissioni degli impianti siano diminuite. Tuttavia, interviste con operatori di impianti, funzionari governativi ed esperti esterni suggeriscono che la tecnologia di abbattimento precedentemente installata nell’ambito di un programma internazionale di scambio di emissioni potrebbe aver cessato l’attività quando i finanziamenti per il programma si sono prosciugati.

Se la stragrande maggioranza delle emissioni degli impianti non si attenua, le emissioni antropogeniche globali di protossido di azoto potrebbero essere circa il due percento più alte di quanto dichiarato nello studio.

Wilfried Winiwarter, uno studioso di ricerca senior sui gas serra con l’International Institute for Applied Systems Analysis, con sede a Laxenburg, Austria e coautore, ha affermato che rimane qualche incertezza legata alle emissioni degli impianti cinesi e la cifra più alta “non può essere esclusa.”

Winiwarter ha detto che l’aumento non cambierebbe in modo significativo i risultati della valutazione attuale, ma potrebbe offrire l’opportunità di avviare riduzioni delle emissioni.

“Dovremmo iniziare dove è più facilmente possibile, ed è qui che è più facilmente possibile”, ha detto Winiwarter a proposito di eventuali riduzioni delle emissioni negli impianti di acido adipico. “Hai una dozzina o meno di piante che devono essere equipaggiate. Questo è facile da fare.”

I sostenitori della politica climatica hanno affermato che l’attuale studio fornisce maggiore chiarezza sull’enormità delle emissioni globali di protossido di azoto e sottolinea la necessità di un’azione decisiva per ridurre le emissioni.

“Lo studio aiuta a costruire le basi per un piano globale per ridurre le emissioni di N2O a livelli sostenibili”, ha affermato David Doniger, Senior Strategic director del Natural Resources Defense Council.

Doniger e altri hanno detto che il modo migliore per ridurre le emissioni di protossido di azoto è attraverso il Protocollo di Montreal, un accordo internazionale vincolante che si è dimostrato di grande successo nel ridurre altri inquinanti che riducono l’ozono atmosferico e riscaldano il pianeta.

L’aggiunta di protossido di azoto continuerebbe ad ampliare significativamente il campo di applicazione del Protocollo, che è stato recentemente modificato per includere gli idrofluorocarburi (HFC), refrigeranti chimici che sono sia depletori dell’ozono che potenti gas serra.

L’aggiunta di protossido di azoto richiederebbe un ampio sostegno internazionale, ma, se approvata, fornirebbe un quadro normativo più forte per la riduzione delle emissioni rispetto all’accordo di Parigi sul clima, che è volontario.

Durwood Zaelke, presidente dell’Istituto per la governance & Sviluppo sostenibile, ha affermato che l’alto tasso di emissioni riportato nello studio e l ‘ “emergenza climatica” di fronte al pianeta, sono un’ulteriore giustificazione per il protocollo di Montreal per iniziare a regolare il protossido di azoto.

“È in grado di muoversi velocemente ed è stato efficace con quasi 100 sostanze chimiche che ha controllato in passato”, ha detto Zaelke. “Devi mettere i tuoi migliori giocatori in gioco, e se stiamo cercando di risolvere il cambiamento climatico, il miglior giocatore è il Protocollo di Montreal.”