Ученые нашли методы для создания сельского хозяйства с нулевым уровнем выбросов

Чтобы свести к нулю выбросы парниковых газов, связанные с сельским хозяйством, потребуются технологические инновации и инвестиции, такой вывод сделали ученые из Научного центра Карнеги в Стэнфорде в ходе недавнего исследования.

В настоящее время на долю сельского хозяйства приходится более 15% всех глобальных парниковых выбросов. Сельское хозяйство не только вносит значительный вклад в изменение климата, но также является одной из первых жертв его последствий из-за потепления, засухи и изменения характера осадков.

Исследователи проанализировали различные технологии сокращения выбросов парниковых газов, производимых сельским хозяйством. Сокращение сельскохозяйственных выбросов является особенно сложной задачей: большинство выбросов парниковых газов в сельском хозяйстве приходится на метан и закись азота, которые обладают гораздо большим потенциалом потепления в коротких временных масштабах, чем углекислый газ.

Ученые проверили эффективность различных методов сокращения выбросов парниковых газов в результате сельскохозяйственной деятельности, включая использование альтернативных источников энергии, экологичных удобрений и пестицидов, производимых с нулевым уровнем выбросов, стратегий кормления и разведения скота для сокращения выбросов метана, а также альтернативных методов выращивания риса, которые минимизируют рост микроорганизмов, производящих метан, в затопленной почве.

Стратегии декарбонизации сельского хозяйства в значительной степени основаны на использовании безуглеродных источников энергии. Успешная реализация этих стратегий предполагает интеграцию систем возобновляемой энергии в сельскохозяйственную деятельность и разработку устойчивых методов производства удобрений, пестицидов и других соответствующих химикатов. Внедрение разумных и устойчивых методов орошения имеет решающее значение не только для повышения устойчивости водных ресурсов, но и для сокращения потребления энергии и выбросов метана, связанных с выращиванием риса.

Было установлено, что современные технологии могут помочь снизить уровень загрязнения парниковыми газами в сельском хозяйстве на 45%. Однако для достижения нулевого уровня выбросов углерода потребуются стратегии удаления углекислого газа, которые являются дорогостоящими и в настоящее время не получили широкого распространения.

Особенно перспективным является подход, предполагающий сочетание устойчивого использования биоэнергии и методов, позволяющих улавливать выбросы от этих источников энергии в долговременных геологических формациях. Другим способом стала идея ускорить естественный процесс эрозии горных пород, который также удаляет углекислый газ из атмосферы. В совокупности такие технологии могут превратить сельское хозяйство из отрасли, которая накапливает углерод в атмосфере, в отрасль, которая его выводит.

По мере потепления будет все труднее производить достаточно продовольствия для растущего населения планеты, поэтому потребуются новые подходы, учитывающие смягчение последствий изменения климата.

Устойчивые методы ведения сельского хозяйства могут также улучшить энергетическую безопасность, решить проблемы нехватки воды и утраты биоразнообразия. Исследователи намерены изучить проблему пересечения сельского хозяйства и изменения климата со всех сторон и разработать план, который будет способствовать переходу к нулевым выбросам от сельского хозяйства. Однако для достижения успеха потребуются междисциплинарные исследования, включающие в себя, помимо науки о растениях, гидрологию, инженерное дело, экономику и политологию.

Охрана окружающей среды и биоразнообразия является важной задачей. Для уменьшения пагубного воздействия в сельском хозяйстве все больше используют биопрепараты, как эффективную замену пестицидам. Во Всероссийском центре карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») изучают и разрабатывают биопрепараты, позволяющие эффективно бороться со многими опасными фитопатогенами грибной и бактериальной природы.

Источник: Lorenzo Rosa et al, Achieving net-zero emissions in agriculture: a review, Environmental Research Letters (2023). DOI: 10.1088/1748-9326/acd5e8