Keinoja vähentää hiilidioksidipäästöjä maataloudessa

Monien maailmantalouteen vaikuttavien alojen ohella maatalous on lähes kaikkien johtava sektori. Pelkästään Yhdysvaltojen taloudessa arvioidaan, että tuotetut viljelykasvit, merenelävät ja jopa karja tuotetaan yhteensä yli 1 TP4,300 miljardin euron arvosta vuosittain.

Kun mukaan lasketaan elintarvikepalvelut ja muut maatalouteen liittyvät tuotteet, kokonaisvaikutuksen bruttokansantuotteeseen arvioidaan olevan yli 1 475 miljardia euroa.

Tästä huolimatta maatalous ja kalastus ovat pääosin riippuvaisia ilmastosta. Muutokset ja erityisesti hiilidioksidin (CO₂) ja lämpötilan nousu todennäköisemmin säätelevät satoja joillakin alueilla ympäri maailmaa.

Yleiset ilmastonmuutokset voivat tehdä viljelykasvien kasvusta, karjankasvatuksesta ja jopa kalastuksen äärimmäisen vaikeaksi kaikkialla planeetalla.

Keinoja vähentää hiilidioksidipäästöjä maataloudessa

Maatalouden hiilidioksidipäästöjä voidaan vähentää useilla tehokkailla menetelmillä maatalousjärjestelmissä. Tärkein tapa on vähentää kasvihuonekaasupäästöjä, jotka sisältävät hiiltä ja jopa typpeä. Seuraavassa on joitakin tapoja, joilla voit vähentää tällaisia päästöjä maataloudessa:

Lannan ja karjan käsittely

Sekä lannan että karjan käsittelyllä on ratkaiseva rooli hiilidioksidin ja jopa muiden maataloudessa syntyvien päästöjen hallinnassa.

Seuraavassa on joitakin tapoja, joilla voidaan vähentää lannan ja karjan aiheuttamia päästöjä:

• Käytä laidunnusta rotaatiossa maaperän hiilen käsittelemiseksi
• Käytä karjan rehun lisäaineita
• Valitse parempilaatuista rehua, joka vähentää suolistossa käymisen tuottaman metaanin määrää
• Käsittele lantaa huolellisesti metaanin ja ilokaasun määrän vähentämiseksi peittämällä kaikki lantavarastot, optimoimalla lannan käyttöä ravinteiden hallintasuunnitelmien avulla ja jopa estämällä metaanin pääsyn karkuun ja palamisen lantavarastosta.

Maaperän suojelu ja hiilen poisto

Maatalouden ekosysteemit tunnetaan korkeiden hiilitasojen ylläpitämisestä. Alla on joitakin menetelmiä, joilla voit välttää hiilipitoisuuden nousun:

• Maanmuokkauksen laskeminen
• Paljaan kesannon laskeminen
• Kehittämällä agrometsätalousjärjestelmiä
• Kasvun lisääminen peitekasvit
• Laidunnuskiertoa puolustamassa
• Typen ja hiilitasojen hallinta ravinteiden hallintasuunnittelun avulla
• Muiden useiden menetelmien joukossa

Mitä ovat CO₂ ja muut kaasut?

Oletko koskaan miettinyt, mitä hiilidioksidi on ja mistä se tulee? Se määritellään yksinkertaisesti kasvihuonekaasuksi, joka ei ole haitallinen pieninä määrinä tai pitoisuuksina ja jota syntyy luonnollisesti.

Suurempina pitoisuuksina sitä voi muuttaa tuottavuutta ja jopa unta. Tämän lisäksi tätä kaasua syntyy aina sisätiloissa hengittämämme ilman kautta, ja sen pitoisuudet keskittyvät sisätiloihin, joissa on paljon vähemmän ilmanvaihtoa.

Miksi CO₂ on tärkeä?

Hiilidioksidi muodostuu yhdestä hiilen osasta ja kahdesta muusta hapesta. Tämä kaasu on osoittautunut planeetan välttämättömien kaasujen listalla, koska kasvit käyttävät sitä hiilihydraattien tuottamiseen fotosynteesinä tunnetun prosessin kautta.

Ihmiset ja eläimet ovat erittäin riippuvaisia kasveista ravinnon saamiseksi, joten fotosynteesi on ratkaisevan tärkeää kaikenlaisen elämän selviytymiselle maapallolla.

Mistä CO₂ tulee?

Sisätilojen hiilidioksiditasot johtuvat pääasiassa ulkoilman hiilidioksidin, sisähengityksen ja rakennuksen yleisen ilmanvaihdon yhdistelmästä. Aina kun rakennukset ja jopa kodit ovat korkean energian ja ilmatiiviitä, rakennuksessa on vähemmän raitista ilmaa.

Useat tai lähes kaikki nykyään rakennettavat ja käytettävät ilmanvaihtojärjestelmät kierrättävät pääasiassa ilmaa energiankulutuksen vähentämiseksi kierrättämällä saastunutta ilmaa ympäriinsä uuden ilman tuottamisen sijaan. Tämä tuottaa paljon hiilidioksidipäästöjä ja heikentää sisäilman laatua.

CO₂ ilmastonmuutoksen aiheuttajana

Olet varmasti kuullut hiilidioksidipäästöistä suhteessa ilmaston lämpenemiseen. Kun hiilidioksidipitoisuudet ilmassa nousevat fossiilisten polttoaineiden polttamisen myötä, sillä on lämmittävä vaikutus, jolla on suurempi todennäköisyys muuttaa maapallon ilmastoa.

Ilmastonmuutos myös horjuttaa maapallon lämpötilatasapainoa ja sillä on kauaskantoisia vaikutuksia ihmisiin ja myös ympäristöön.

Ilmastonmuutoksen suorien ja epäsuorien vaikutusten välillä havaitaan ero. Tällöin voidaan tuntea ilmastojärjestelmän teräviä kohtia, joilla on arvaamattomia ja myös peruuttamattomia seurauksia. Tieteellisesti ei ole mahdollista antaa jokaiselle säätapahtumalle syytä nykyiseen ilmastonmuutokseen.

On kuitenkin mahdollista tilastollisesti todistaa, että ilmaston lämpeneminen lisää äärimmäisten sääilmiöiden todennäköisyyttä. Ihmisen aiheuttaman ilmastonmuutoksen suorat vaikutukset eivät rajoitu seuraaviin:

• Ylimpien lämpötilojen nousu
• Minimilämpötilojen nousu
• Lisääntyneet valtamerten lämpötilat
• Ikiroudan sulaminen
• Rankkasateiden (rankkasateiden ja jopa rakeiden) lisääntyminen
• Jäätikön taantuma ja vetäytyminen
• Arktisen merijään ja lumipeitteen väheneminen
• Kuivuuden ja karuuden lisääntyminen
• Äärimmäisten trooppisten syklonien osuuden kasvu

Jotkin ilmastonmuutoksen epäsuorat vaikutukset, jotka vaikuttavat suoraan meihin ja jopa ympäristöömme, eivät rajoitu seuraaviin:

• Lisääntynyt nälkä ja vesiongelmat, erityisesti kehitysmaissa ympäri maailmaa
• Tulvien ja jopa metsäpalojen aiheuttamien välittömien ongelmien uhka
• Terveysriskit ja -ongelmat lisääntyvät ja myös kuumuuden intensiteetti kasvaa liialliseksi
• Ilmastonmuutoksen aiheuttamien toissijaisten vahinkojen torjunnan taloudelliset vaikutukset
• Tuholaisten ja jopa taudinaiheuttajien lisääntynyt leviäminen
• Biologisen monimuotoisuuden väheneminen sekä kasviston että eläimistön heikentyneen sopeutumiskyvyn ja sopeutumisnopeuden vuoksi
• Meren happamoituminen, joka johtuu veden lisääntyneistä HCO3-pitoisuuksista lisääntyneiden CO₂-pitoisuuksien vaikutuksesta
• Sopeutumisvaatimukset kaikilla aloilla, kuten metsätaloudessa, matkailussa, maataloudessa ja monilla muilla aloilla, ovat peruuttamattomia, koska valtamerten, jäätiköiden ja jopa maailmanlaajuisen merenpinnan muutokset vaikuttavat kasvihuonekaasupäästöihin vuosisatojen ja vuosituhansien aikana.

Miten se muodostuu maataloudessa?

Kasvihuonekaasut siirtyvät ja muuttuvat muodosta toiseen kaikenlaisissa viljelyjärjestelmissä, ja ne sekä imeytyvät että vapautuvat eri aikavälein ja eri tasoilla.
Aiemmin käsiteltyjen tapojen lisäksi hiilidioksidia voidaan vapauttaa myös seuraavilla tavoilla:

• Mädäntyvät kasvit
• Maaperässä esiintyviin hyönteisiin ja mikrobeihin liittyvät toiminnot
• Fossiilisten polttoaineiden polttaminen

Hiilidioksidia imevät kasvit myös fotosynteesin kautta, ja se säilyy myös kasvillisuudessa ja maaperässä hiilen muodossa. Hiilidioksidi kulkeutuu myös ilmakehän ja maiseman läpi esimerkiksi seuraavilla tavoilla:

• Hiilidioksidia pääsee maaperästä pois kasvien lahoamisen, hyönteisten ja myös maaperässä olevien mikrobien toiminnan kautta.
• Hiilidioksidia syntyy palavista fossiilisista polttoaineista, joista valmistetaan lämpöä, sähköä ja myös polttoainetta.
• Hiilidioksidia tuottavat myös sekä eläimet että kasvit hengityksen kautta.
• Puut, laidunmaat ja myös kasvit imevät hiilidioksidia fotosynteesin kautta ja muuttavat sen monimutkaisiksi hiiliyhdisteiksi ja hapeksi.
• Eläimet kuluttavat hiiltä syömällä kasveja.
• Orgaanisissa jäänteissä, kuten kuolleissa juurissa, oksissa, lannassa ja virtsassa, oleva hiili imeytyy maaperään.

Mitä tehdä hiilidioksidipäästöjen vähentämiseksi?

Ilmastonmuutokset tuntuvat päivittäin enimmäkseen maanviljelijöiltä, ja valitettavasti harvat heistä tietävät keinoista, joilla tätä katastrofaalista ongelmaa voidaan ehkäistä tai torjua. Onneksi on olemassa yksi piilotettu ratkaisu, jota käytetään ilmakehään sitoutuneiden kasvihuonekaasujen määrän vähentämiseen – maatalous.

Maanmuokkauksen laskeminen, säätö viljelykiertoja, maanpeitekasvien kasvattaminen ja karjan integrointi viljelyjärjestelmiin ovat joitakin tapoja, joiden on osoitettu vähentävän ja jopa sitovan enemmän muiden teollisuudenalojen tuottamaa hiiltä.

Sidottu hiili muunnetaan myöhemmin kasvimateriaaliksi tai jopa maaperän orgaaniseksi aineeksi, mikä parantaa maaperän keskimääräistä terveyttä ja säätää myös kykyä tuottaa tulevaisuudessa välttämätöntä ruokaa.

Edellä kuvattujen hyötyjen lisäksi näiden panosten tiedetään myös alentavan kustannuksia. Ratkaisujen omaksuminen on paras tapa edetä, ja se on yksi tärkeimmistä syistä, miksi olet ehkä miettinyt, miksi useat maanviljelijät ympäri maailmaa ovat aina vaatineet vanhojen maataloustrendien käyttöä.

Kasvihuonekaasupäästöjen välttämiseksi on myös useita muita käytännön menetelmiä, jotka liittyvät aina maatalouden tuottavuuden paranemiseen. Monet niistä liittyvät hiiliviljely ja myös hiilidioksidipäästöjen kompensointia.

Usein kysytyt kysymykset

1. Miten maatalousyritykset voivat pienentää hiilijalanjälkeään?

Maatalousyritykset voivat pienentää hiilijalanjälkeään toteuttamalla useita strategioita. Ensinnäkin ne voivat ottaa käyttöön täsmäviljelytekniikoita lannoitteiden ja torjunta-aineiden käytön optimoimiseksi ja päästöjen minimoimiseksi.

Toiseksi siirtyminen kestäviin viljelykäytäntöihin, kuten luomuviljelyyn tai säilyttävään maanmuokkaukseen, voi vähentää energiankulutusta ja päästöjä. Lisäksi investoinnit uusiutuviin energialähteisiin, kuten aurinko- tai tuulivoimaan, voivat auttaa kompensoimaan maataloustoiminnan päästöjä.

Lopuksi, tehokkaan vesienhallinnan edistäminen ja innovatiivisten teknologioiden tutkiminen voivat entisestään parantaa kestävyyttä ja pienentää maatalousyritysten hiilijalanjälkeä.

2. Miten typpioksiduulia tuotetaan maataloudessa?

Dityppioksidia (N2O) syntyy maataloudessa pääasiassa kahden prosessin kautta. Ensimmäinen on typpipohjaisten lannoitteiden, kuten synteettisten lannoitteiden tai eläinten lannan, mikrobien hajoaminen maaperässä. Tätä prosessia kutsutaan nitrifikaatioksi ja denitrifikaatioksi.

Toinen prosessi tapahtuu, kun karja, erityisesti märehtijät, kuten lehmät, sulattavat ruokaa ja vapauttavat typpipitoista jätettä, joka käy läpi samanlaisia mikrobimuutoksia maaperässä tai lannan varastointijärjestelmissä.

Nämä prosessit myötävaikuttavat typpioksiduulin, voimakkaan kasvihuonekaasun, tuotantoon ja vapautumiseen, jolla on merkittävä vaikutus ilmastonmuutokseen.

3. Mistä hiili tulee?

Hiili on peräisin useista eri lähteistä. Se on luonnostaan läsnä maapallon ilmakehässä hiilidioksidina (CO2). Hiiltä löytyy myös elävistä organismeista, kuten kasveista, eläimistä ja ihmisistä, koska se on orgaanisten molekyylien perusosa.

Lisäksi hiiltä varastoituu fossiilisiin polttoaineisiin, kuten kivihiileen, öljyyn ja maakaasuun, jotka muodostuivat miljoonien vuosien aikana muinaisten kasvien ja eliöiden jäänteistä.

Luonnollisten prosessien ja ihmisen toiminnan kautta hiili liikkuu ilmakehän, elävien organismien ja maapallon geosfäärin välillä luoden hiilenkierron.

4. Miten osoitetaan, että hiilidioksidi on välttämätön fotosynteesille?

Voit osoittaa hiilidioksidin välttämättömyyden fotosynteesille tekemällä yksinkertaisen kokeen. Ota kaksi identtistä ruukkukasvia ja aseta ne eri ympäristöihin.

Toisessa ympäristössä normaaliin ilmaan lisätään hiilidioksidia, kun taas toisessa se suljetaan pois. Tarkkaile kasvien kasvua jonkin ajan kuluttua.

Hiilidioksidia saava kasvi todennäköisesti kasvaa terveemmin, mikä osoittaa, että hiilidioksidi on välttämätöntä fotosynteesille, prosessille, jossa kasvit muuntavat valoenergian kemialliseksi energiaksi hiilidioksidin ja veden avulla.