Емісія парникових газів
До найбільш істотних джерел викидів у сільському господарстві належить внутрішня ферментація домашніх тварин (CH4) , системи збору, зберігання та використання гною і пташиного посліду (N2O), а також розкладання рослинних решток, залишених на полях (N2O). Величина потоку метану з грунту в атмосферу визначається головним чином протіканням двох протилежно спрямованих мікробних процесів — виділенням і поглинанням метану метаногенними та метанотрофними бактеріями. Великий вплив на співвідношення між цими процесами в грунтах здійснює концентрація мінеральних сполук азоту.
Основні джерела викидів парникових
газів у сільському господарстві (вихідні дані), %
Згідно з новою доповідю ФАО, основними джерелами шкідливих викидів у сільському господарстві є:
- виробництво і переробка кормів (45% від загального обсягу)
- викид парникових газів у процесі травлення корів (39%)
- розкладання гною (10%).
Залишковий обсяг припадає на переробку і транспортування продуктів тваринного походження. Парникові гази, що виникають у результаті біологічних процесів на рисових полях (CH4) становлять 10% від загального обсягу викидів у сільському господарстві, тоді як на спалювання саван припадає 5%.
Щоб зрозуміти вплив кожної зі сполук на кліматичні трансформації, звернемося до оцінки двох факторів, що визначають вплив конкретних парникових газів:
Перший фактор — глобального потепління: здатність поглинати та віддавати тепло (для діоксиду вуглецю принято за 1 значення для інших газів, що демонструють їх інтенсивність порівняно з СО2) .
Другий фактор — кількість газу в атмосфері. Хоча СО2 порівняно з іншими газами характеризується більш слабкою парниковою дією, його кількість в атмосфері — найбільша, чим і пояснюється значний вплив.
Для співвідношення внеску різних парникових газів використано їх еквівалент: СО2–1; СН4–21; N2O — 310. До речі, найбільш шкідливими є перфторвуглеці (фактор глобального потепління 6500–9200) , гідрофторвуглеці (140–11700) та гексафторид сірки (23900) .
До середини 2000-х років частка світового сільського господарства (за винятком викидів у виробництві добрив) становила близько 13% від загального обсягу антропогенних викидів парникових газів. Окрім того, викиди CH4 та N2O, за прогнозам, зростуть до 2030 р. на 30–60% навіть при відносно сприятливих політичних і технологічних умовах, і більша частка цього росту припадає на країни, що розвиваються (куди, до речі, віднесено Україну).
За даними ФАО, в 2011 році на Азію припадало 44% парникових газів у сільському господарстві, потім йде Південна Америка (25%), Африка (15%), Європа (12%) та Океанія (4%). Такий регіональний розподіл був достатньо сталим впродовж останнього десятиліття. В 1990 році внесок Азії у глобальний обсяг викидів був скромнішим, ніж зараз (38%), тоді як частка Європи — значно вищою (21%).
Процес поглинання та зберігання парникових газів називається депонуванням. Депонуванням є поглинання процесами фотосинтезу двоокису вуглецю з атмосфери та зберігання його в матеріях стовбура дерев, гілок, листі тощо. При повному спалюванні 1 кг вуглецю, що міститься в органічному паливі, теоретично необхідно 2,67 кг кисню, за утворення 3,67 кг вуглекислого газу. Тобто такі напрями, як спалювання соломи, різні пожежі, спалювання біомаси, вирішуючи ближні поточні проблеми, все ж таки, на жаль, є міною сповільненої дії. Якщо згадати про ціни на викопні енергетичні ресурси, з одного боку, та переважну орієнтацію населення різних регіонів (згідно з доступністю) на деревину, з іншого — цілком логічно витікає стратегічна актуальність нових енергетичних технологій та альтернативної енергетики. Саме з цих позицій слід передусім розглядати енергоощадні технології та процеси. Ні для кого при цьому не є великим секретом, що такий підхід є до певної міри, як не прикро визнавати, опосередкованою підготовкою до негативного енергетичного апокаліптичного сценарію.
На сьогодні аналітики виділяють, що близько 60% парникових газів викидається до атмосфери при спалюванні викопних видів палива (перш за все в енергетиці, в процесі промислового виробництва та на транспорті). Приблизно 35% світових викидів парникових газів припадає на лісове і сільське господарство: вирубування лісів, осушування болот, виділення метану в тваринництві та закису азоту при використанні сільськогосподарських добрив у землеробстві. Близько 5% викидів парникових газів (вуглекислого газу, закису азоту та інших) припадає головним чином на процеси промислового виробництва.
Що ж можна в цьому плані
реально протиставити з боку
агропромислового виробництва?
Агропромисловий комплекс представляє собою багатогалузеве природоємне господарство, що чинить значний різноспрямований пресінг на навколишнє середовище.
Аэробне окислення метану не є єдиним шляхом його поглинання мікроорганізмами. Науковими дослідженнями встановлено, що інтенсивність поглинання метану на третину зростала при додаванні нитратів та сульфатів.
Вміст мінеральних речовин (зольність) є тим фактором, який здійснює найбільший вплив на варіювання величин утворення С02. Тим же закономірностям підпорядковується і розподіл активності процеса денітрифікації.
Одним із найбільш суттєвих факторів, що визначають стійкість рослин у стресових умовах, є стабільність їх енергетичних систем та загальний рівень енергообміну. Під час фотосинтезу наземні рослини утворюють 100–172 млрд т, а рослини морів та океанів — 60–70 млрд т біомаси на рік (в перерахунку на суху речовину). Загальна маса рослин на Землі нині становить 2402,7 млрд т, при чому 90% цієї сухої маси припадає на целюлозу. На частку наземних рослин — 2402,5 млрд т, а на рослини гідросфери — всього 0,2 млрд т (внаслідок дефіциту світла). Загальна маса тварин та мікроорганізмів на Землі становить 23 млрд т, або майже 1% від рослинної біомаси. З цієї кількості 20 млрд т припадає на організми суходолу, а 3 млрд т — на тварин і мікроорганізми гідросфери. Це зумовлює те, що при господарському відношенні говорити про брак ресурсів зарано.
Щорічне надходження С02 в атмосферу в перерахунку на вуглець (у млрд т) зумовлено: диханням рослин — 10, диханням та бродінням мікроорганізмів — 25, диханням тварин та людини — 1,6, виробничою діяльністю людей — 5, геохімічними процесами — 0,05. За відсутності цього надходження весь С02 атмосфери був би зв’язаний у ході фотосинтезу за 6–7 років.
Потужним резервом диоксиду вуглецю є Світовий океан, у водах якого розчинено в 60 разів більше С02, ніж знаходиться в атмосфері. Фотосинтез, з одного боку, дихання організмів та карбонатна система океану, з іншого, підтримують відносно постійний рівень С02 в атмосфері. Однак за останні десятиріччя внаслідок спалення енергетичних копалин, які все більше зростають, а також вирубування лісів та розкладання гумусу вміст С02 в атмосфері почав зростати приблизно на 0,23% на рік. Ця обставина може мати далекі наслідки у зв’язку з тим, що концентрація С02 впливає на тепловий режим Землі.
Мікроорганізми та рослини в процесі дихання або бродіння поставляють 85% загальної кількості С02, яка щорічно надходить до атмосфери, і внаслідок цього впливає на тепловий режим Землі. Цілком можливим сценарієм (за відповідного науково-технологічного рішення) може бути, що підвищення концентрації С02 сприятиме посиленню фотосинтезу рослин та усуненню надлишку С02. Добре відомо, що зміна концентрації С02 у біосфері виступає як елемент зворотнього зв’язку.
Отже, виходячи з усього наведеного вище, цілком логічною є необхідність системних і послідовних дій. Спробуємо розібратися, наскільки наука, виробництво, бізнес та суспільство є готовими до таких непростих трансформацій.
По-перше, аналіз перспектив та результативності різних заходів свідчить, що найбільший ривок має бути зроблено вже на межі ближньої та середньострокової перспектив. Тобто мають бути розроблені відповідні адаптовані правила гри та дієві механізми їх практичної реалізації.
Подруге, на фоні достатньо загрозливих тенденцій у площині глобальних змін клімату та переоцінки мотивації, ресурсів, організаційних засад, логістики та наскрізної координації мають бути модифіковані акценти створення інновацій, їх трансферу, виробництва, переробки, екології та споживання.
По-третє, комплексні і системні рішення на засадах наскрізної координації та національної безпеки.
І на останок, в своїх щоденниках письменник Л. М. Толстой, аналізуючи ідею соціалізму, говорив, що ідея цікава та приваблива, але ж де взяти тих ангелів, що будуть розподіляти ці блага. Теж саме перефразуючи можна віднести і до вищеозначеної теми…
