Mange av oss tenker først og fremst på lystgass som smertestillende. Men lystgass er også et av de viktigste stoffene som bryter ned ozonlaget i stratosfæren – og vi slipper mer lystgass ut i atmosfæren enn vi tidligere har trodd.
Rundt halvparten av maten som produseres i verden i dag blir dyrket ved hjelp av nitrogengjødsel. Bruken av nitrogengjødsel har også ført til at utslippene av lystgass – også kjent som dinitrogenoksid (N2O) – har økt kraftig i løpet av de siste tjue årene.
Lystgass høres kanskje harmløst ut, men er faktisk den tredje viktigste langlivede klimagassen etter karbondioksid (CO2) og metan. Og, ifølge seniorforsker Rona L. Thompson fra NILU – Norsk institutt for luftforskning, ser forskerne nå en sterk økning i lystgassutslipp til atmosfæren.
I en artikkel som nylig ble publisert i Nature Climate Change presenterer Thompson og hennes medforfattere estimater av N2O-utslipp for 1998-2016, basert på tre atmosfæriske transportmodeller med atmosfæriske N2O-observasjoner fra globale nettverk.
Økende bruk av nitrogengjødsel leder til høyere lystgassnivåer i atmosfæren
– Vi ser at lystgassutslippene har økt betydelig de siste to tiårene, men spesielt fra 2009 og utover, sier Thompson.
– Estimatene våre viser at utslippet av lystgass har økt raskere det siste tiåret enn det som fremgår av utslippsstatistikk fra FNs klimapanel (IPCC).
I studien fastslår Thompson og medforfatterne at mengden lystgass i atmosfæren har steget jevnt siden midt på 1900-tallet. Denne stigningen henger sammen med de økte utslippene av nitrogenkomponenter til atmosfæren. Siden midten av 1900-tallet har produksjon av nitrogengjødsel, utbredt dyrking av nitrogenfikserende avlinger (f.eks. kløver, soyabønner og alfalfa, som omdanner molekylært nitrogen til næringsstoffer) og forbrenning av bio- og fossilt drivstoff bidratt til en enorm økning av nitrogenkomponenter i miljøet.
– Økt tilgang til nitrogen har gjort det mulig å produsere mye mer mat, forklarer Thompson.
– Ulempen er selvfølgelig miljøproblemene forbundet med det, som at N2O-nivåene i atmosfæren stiger.
Økningen har blitt underestimert
Thompson m.fl. fant ut at N2O-utslippene økte globalt med 1,6 (1,4-1,7) million tonn per år (omtrent 10% av den globale totalsummen) mellom 2000-2005 og 2010-2015. Det er omtrent det dobbelte av mengden rapportert til FNs rammekonvensjon om klimaendringer (UNFCCC), basert på forbruket av husdyrgjødsel og nitrogengjødsel, og standard utslippsfaktor spesifisert av IPCC.
I studien argumenterer de for at dette avviket skyldes en økning i utslippsfaktoren (det vil si mengden lystgass som slippes ut i forhold til mengden nitrogengjødsel som brukes) forbundet med et voksende nitrogenoverskudd. Dette antyder at IPCCs metode, som antar en konstant utslippsfaktor, kan undervurdere utslippene når nitrogentilførselen er så høy at det oppstår et nitrogenoverskudd.
Basert på de inversjonsbaserte utslippene de har utarbeidet, estimerer Thompson og hennes medforfattere en global utslippsfaktor på 2,3 ± 0,6%. Dette er betydelig høyere enn IPCC-standarden for kombinerte direkte og indirekte utslipp på 1,375%.
Fra vitenskapelige metoder til praktisk nytte
Den høyere utslippsfaktoren, og den akselererende utslippsøkningen forskerne oppdaget ved hjelp av inversjonene, antyder at N2O-utslipp kan ha en ikke-lineær respons på global og regional skala når nivåene av nitrogentilførsel er høye.
Basert på dette anbefaler Thompson og hennes kollegaer å i stedet bruke mer komplekse algoritmer og regionspesifikke utslippsfaktorer for å estimere lystgass.
Så hvordan kan disse nye estimatene bidra til å redusere globale N2O-utslipp?
– Resultatene våre tilsier at redusert bruk av nitrogengjødsel i områder der det allerede er et stort nitrogenoverskudd vil gi proporsjonalt høyere nedgang i N2O-utslipp, sier Thompson.
– Dette er spesielt relevant i regioner som Øst-Asia, der man kan få til en mer effektiv bruk av nitrogengjødsel uten at det samtidig reduserer avlingene.
