efekt cieplarniany jest jednym z procesów, które umożliwiają rozwój życia na Ziemi
promieniowanie słoneczne dostarcza energii (ciepła) Ziemi, lecz równocześnie Ziemia emituje promieniowanie podczerwone, co powoduje bilansowanie energii cieplnej
dzięki temu średnia temperatura Ziemi utrzymuje się na poziomie 15C (bez tego efektu wynosiłaby -18C)
część emitowanego promieniowania jest pochłaniana przez parę wodną i niektóre gazy śladowe zawarte w atmosferze ziemskiej
wzrost stężenia gazów pochłaniających promieniowanie podczerwone (tzw. gazy cieplarniane: dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu i chlorowcowe węglowodory) sprzyja podwyższaniu średniej temperatury Ziemi (utrudnia utratę ciepła)
obecnie tzw. „efekt cieplarniany” jest synonimem antropogenicznej emisji tych gazów modyfikującym klimat w skali regionalnej i globalnej
spodziewane skutki nasilającego się efektu cieplarnianego
tajanie lodowców Arktyki i Antarktydy
wzrost poziomu morza z szybkością ok. 0.6cm/rok
zmniejszenie obszaru gruntów uprawnych w wyniku zatopienia lub suszy
zanik licznych gatunków zwierząt
zmiany w społecznej i politycznej strukturze świata
podwyższenie temperatury i wilgotności nasili
wietrzenie minerałów
utlenianie glebowej materii organicznej
rozwój szkodników i chorób roślin
udział rolnictwa w narastaniu efektu cieplarnianego
CO2 - obecnie jego stężenie w atmosferze zwiększa się o 0.4% rocznie, ponad 80% antropogenicznej emisji tego gazu pochodzi ze spalania paliw kopalnych, a reszta ze spalania biomasy i zmian w użytkowaniu ziemi
rolnicze źródła emisji CO2
ze zużycia energii i materiałów do uprawy gleby (ok. 60%), do produkcji nawozów sztucznych
uwalnianie z gleb organicznych (z powodu ich odwodnienia) oraz z gleb ornych (na skutek nadmiernej mineralizacji materii organicznej w efekcie wadliwej uprawy)
wyrąb lasów tropikalnych
CH4 - obecnie jego stężenie w atmosferze zwiększa się o 1% rocznie, a czas jego przebywania w atmosferze osiąga 10 lat, metan niszczy strefę ozonową w stratosferze
główne źródła emisji:
uprawy ryżu (12%)
mokradła (22%)
spalanie biomasy, zwierzęta przeżuwające i odchody zwierzęce (22%)
składowiska śmieci oraz kopalnie węgla i gaz ziemny
1/3 jego współczesnej emisji pochodzi z rolnictwa
zwierzęta domowe 60-90 [mln t/rok]
pola ryżowe 70-170
bagna, mokradła 25-70
spalanie biomasy 55-100
kopalnie węgla 16-50
naturalne wycieki gazu 65-75
oceany/jeziora 15-35
bydło i bawoły przyczyniają się w 80% do światowej emisji metanu/zwierzęta domowe/
N2O - obecnie jego stężenie zwiększa się o ok. 0.25% rocznie, a okres jego trwania w atmosferze określa się na 100 lat, podstawowym źródłem tego gazu są naturalne i uprawne gleby, N2O jest produktem ubocznym procesów nitryfikacji i denitryfikacji w glebie
udział gleb użytków rolnych w bezpośredniej światowej emisji N2O wynosi 11%
z zastosowanych nawozów azotowych ulatnia się przeciętnie 0.7kg/ha N2O rocznie, co w skali światowej odpowiada emisji 2mln ton/rok
przeciętna emisja N2O z naturalnych i nie nawożonych użytków zielonych jest mniejsza niż z upraw polowych i wynosi 0.5kg/ha (1.2mln ton rocznie na świecie)
wylesienie w klimacie umiarkowanym powoduje 4-krotne zwiększenie, a w klimacie tropikalnym 5-krotne zwiększenie emisji N2O
nawozy mineralne 10tys ton/rok
nawozy organiczne 5.1
pozostałości pożniwne 13.1
biologiczne wiązanie azotu 1.8
gleby organiczne 4.0
pastwiska 2.6
składowanie obornika 12.0
składowanie gnojowicy 0.1
produkcja rolna jest znaczącym źródłem emisji gazów cieplarnianych: dwutlenku węgla, metanu i podtlenku azotu
ok. 10% całkowitej emisji CO2 pochodzi ze spalania surowców energetycznych stosowanych w rolnictwie do celów grzewczych i transportowych oraz do produkcji nawozów sztucznych
w warunkach Polski brakuje nawet przybliżonych szacunków emisji CO2 z produkcji rolniczej
emisję metanu z rolnictwa w Polsce szacuje się na ok. 700tys. ton/rok
rolnictwo jest głównym źródłem emisji N2O, w Polsce wynosi ona prawie 60tys. ton/rok, co stanowi 83% emisji ze wszystkich źródeł
emisja amoniaku z produkcji rolniczej
straty azotu związane z emisją amoniaku do atmosfery stanowią zagrożenie dla środowiska przyrodniczego na obszarach o dużej koncentracji produkcji zwierzęcej
ulatniający się NH3 i jon NH4 szybko wraca z opadem suchym i mokrym na powierzchnię Ziemi i przyczynia się do zanieczyszczania wody i jej eutrofizacji oraz zakwaszania ekosystemów naturalnych
EUTROFIZACJA WÓD
większe stężenie biogenów w wodach prowadzi do eutrofizacji, objawia się to zwiększoną produkcją biomasy mikroorganizmów, glonów i wodnych roślin wyższych
mineralizacja substancji organicznej zachodzi w warunkach beztlenowych z wytworzeniem metanu, siarkowodoru, etylenu, kwasu masłowego
w powierzchniowych warstwach wód gromadzą się substancje toksyczne, a wzrost i rozwój roślin zielonych zostaje zahamowany
w następstwie zmniejsza się wydzielanie tlenu przez rośliny i w powierzchniowych warstwach wód wytwarzają się warunki beztlenowe, stanowi to zagrożenie dla wszystkich organizmów tlenowych, w tym ryb
główne źródła amoniaku w produkcji rolniczej
odchody zwierzęce - gromadzenie, przechowywanie i stosowanie w większości polskich gospodarstw w postaci obornika i gnojówki, w niewielkim stopniu w postaci gnojowicy
ulatnianie NH3 z upraw roślinnych i stosowanych nawozów mineralnych
pozarolnicze źródła amoniaku:
gospodarka komunalna
przemysł, w tym nawozów sztucznych
energetyka
transport
w ogólnym bilansie NH3 emitowanego do atmosfery mają istotne znaczenie i w krajach wysoko rozwiniętych stanowią ok. 1-2%