Ändernde Ansichten über Emissionen von Lachgas aus landwirtschaftlichem Boden: Schlüsselfaktoren und Bewertung auf unterschiedlichen räumlichen Ebenen

Lachgas, N₂O, ist das drittwichtigste der langlebigen Treibhausgase in Bezug auf seinen Beitrag zur globalen Erwärmung und wird voraussichtlich die dominante Ursache für die Stratosphärenozonzerstörung in diesem Jahrhundert sein. Die Konzentration von N₂O in der Atmosphäre war bis zum Beginn des industriellen Zeitalters relativ konstant, hat jedoch seitdem um 20 % zugenommen. Dies ist auf erhöhte anthropogene Emissionen zurückzuführen, von denen etwa 60 % aus landwirtschaftlichem Boden stammen. Die Ursache ist der weltweit erhöhte Einsatz von synthetischem Stickstoffdünger, um den Anforderungen an die gesteigerte Produktion von Lebensmitteln und Biokraftstoffen gerecht zu werden. Diese Übersicht untersucht die isotopischen Beweise für diese Rolle des Düngemittel-Stickstoffs, die Hauptmechanismen der mikrobiellen Produktion von N₂O im Boden, die wichtigen Bodenphysik- und anderen Variablen, die das Ausmaß der Emissionen erheblich beeinflussen, sowie die räumliche und zeitliche Variation der Emissionen und die damit verbundenen Messprobleme. Die Übersicht berücksichtigt auch die Methodologie, die vom Zwischenstaatlichen Ausschuss für Klimaänderungen (IPCC) entwickelt wurde, um den Ländern zu ermöglichen, nationale Bestände ihrer Emissionen, sowohl direkte als auch indirekte, die aus anthropogenen Aktivitäten im Zusammenhang mit Landwirtschaft und Landnutzung entstehen, zu erstellen. Diese Methodologie ermöglicht es den Modellen auch, 'Bottom-up'-globale Schätzungen der N₂O-Emissionen zu erstellen. Diese Schätzungen stimmen auf globaler Ebene recht gut mit 'Top-down'-Schätzungen überein, die auf dem Verhältnis zwischen reaktivem Stickstoff, der neu in landwirtschaftliche Ökosysteme eingeführt wird, und dem Anstieg der globalen atmosphärischen Konzentration von N₂O basieren, jedoch nicht mit einigen aktuellen regionalen Emissionsmessungen. Die Diskrepanz könnte mit Problemen der Schätzung indirekter Emissionen zusammenhängen. Top-down-Schätzungen zeigen, dass die N₂O-Emissionen aus erdölbasierten Biokraftstoffen zu hoch sind, um den nationalen und internationalen Umweltvorschriften zu entsprechen. Schließlich werden mögliche zukünftige Trends bei den Emissionen und mögliche Minderungsmaßnahmen erörtert. Höhepunkte Beweise für den Anstieg von N₂O in der Atmosphäre deuten darauf hin, dass er durch den Einsatz von Düngemittel-Stickstoff verursacht wird. Übereinstimmungen und Inkonsistenzen bei Bewertungen der N₂O-Emissionen werden berücksichtigt. Die Hauptursache für den Anstieg von N₂O ist der Einsatz synthetischer Stickstoffdünger auf landwirtschaftlichem Boden weltweit. Indirekte Emissionen aus Gewässern, die mit ausgewaschenem Stickstoff belastet sind, könnten eine bedeutende Ursache für Bewertungsunsicherheiten sein.