一种被普遍忽视的温室气体急剧增加

二氧化碳和甲烷并不是全世界唯一需要担心的温室气体。目前,一氧化二氮的迅速增加也不是闹着玩的。这种鲜为人知的温室气体可能不像二氧化碳那么普遍,持续时间也不长,但它的威力可是二氧化碳的数百倍,可以在大气中存留一个多世纪。

空气中的一氧化二氮主要来自人类的农业活动,比如使用廉价的氮肥。而且,它也是臭氧损耗和全球变暖的一个主要因素。更糟糕的是,我们严重低估了它的用途。自21世纪以来,新的测量数据显示,大气中一氧化二氮的上升速度比联合国专家曾经预测的要快得多。

挪威空气研究所的气候科学家罗纳·汤普森表示:“我们发现,在过去的二十年里,一氧化二氮的排放量大幅增加,特别是从2009年开始。我们的估计显示,过去十年中一氧化二氮排放量的增长速度超过了联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的排放系数法的估计。”

研究人员使用了一种“自上而下”的方法,这种方法基于世界各地的大气测量数据,而不是从间接来源收集的人类排放量。这些数据随后被用于预测1998年至2016年间陆地和海洋中的一氧化二氮动态。

2006年,IPCC提出了一个简单的模型,假设一氧化二氮排放量和氮的使用量之间存在线性关系。但新的研究表明,问题并没有这么简单。从2000年到2005年以及2010年到2015年,一氧化二氮的排放量都增加了大约10%,这是向联合国报告的氮肥使用率的两倍多。

该研究的作者,这并不是由于自然变化,而是因为我们越来越依赖氮肥来种植农作物。绝大多数过量的氮来自耕地,尽管美国和欧洲的排放量保持相当稳定,但是中国的一氧化二氮排放量迅速上升,印度、尼泊尔、孟加拉国、巴基斯坦和巴西的上升幅度则较小。研究人员发现,过去20年中,这些地区的排放量约占全球增加量的一半,而非洲的排放量则占20%。

研究的作者在最近为《对话》撰写的一篇文章中解释道:“这种不匹配似乎是因为这些地区的排放量相对高于氮肥的使用量。”。他们解释说,在某一点之后,似乎植物不再能够有效地固定氮,这导致排放量呈指数增长。这个想法并不新鲜,但是没有参与这项研究的农业研究员理查德·埃卡德表示,以前从未有人就这个在全球水平上进行过研究。他告诉美国广播公司:“当氮肥的量超过了植物所能消化的上限,其效率就会大打折扣,氮就会泄漏出这个循环。”

IPCC的报告过去曾因低估永久冻土融化所产生的碳排放而受到批评。现在看来,一氧化二氮的排放似乎也发生了同样的情况。今年早些时候,一项研究发现,北极永久冻土的融化释放出的一氧化二氮是我们此前所认为的12倍。甚至最近,有人认为全球变暖和海洋酸化可能会使这种温室气体的排放变得更糟。

国际空气质量标准局的温室气体项目研究员威尔弗里德·维尼瓦特表示:“我们将不得不根据这些结果调整我们的排放清单。”。但研究作者表示,更重要的是我们必须减少我们的排放量。在美国和欧洲,强有力的规章制度阻止了氮在土壤和水道中的积累,更可持续的农业技术在世界其他地区也可能有所帮助。埃卡德表示:“这并不是说不应该使用氮肥,而是说如果我们都适量使用氮肥,进入大气层的一氧化二氮就会明显减少。”

文章来源:sciencealert

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