ΗΜΕΡΙΔΑ Σ.Π.Ε.Λ. AGROTICA, 2010 Γεωργία και Κλιματική Αλλαγή: O Ρόλος των Λιπασμάτων Δρ. ΔΗΜ. ΑΝΑΛΟΓΙΔΗΣ 1
ΑΠΟΣΤΟΛΗ ΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΕΙΝΑΙ Η ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΑΡΚΕΙΑ ΤΡΟΦΙΜΩΝ OΜΩΣ, Η ΓΕΩΡΓΙΚΗ ΠΑΡΑΓΩΓΗ (όπως όλες οι ανθρώπινες παρεμβάσεις ) ΣΥΝΕΠΑΓΕΤΑΙ ΚΑΙ ΖΗΜΕΙΟΓΟΝΕΣ ΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΦΥΣΙΚΟ ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝ
Εκπομπες αερίων θερμοκηπίου (GHG) γεωργοκτηνοτροφικής προέλευσης (% συνολικών ανθρωπογενών εκπομπών) ΓΕΩΡΓΟΚΤΗΝΟΤΡΟΦΙΚΕΣ ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΕΙΣ 14% ΕΚΧΕΡΣΩΣΕΙΣ ΤΡΟΠΙΚΩΝ ΔΑΣΩΝ 10-12% (Πηγές: Muller, A.,2009. IFA, 2009) 3
«Κατά το μεγαλύτερο μέρος η καταγραφόμενη άνοδος της μέσης ατμοσφαιρικής θερμοκρασίας του πλανήτη από τα μέσα του 20 ου Αιώνα οφείλεται στην αύξηση των GHG ανθρωπογενούς προέλευσης» (Διακρατική Επιτροπή Κλιματικής Αλλαγής-IPCC,2007) Διαφορά μεταξύ Γεωργίας και λοιπών ανθρωπογενών πηγών GHG: H Γεωργία παράγει, αλλά συγχρόνως δεσμεύει και εξουδετερώνει αέρια θερμοκηπίου 4
«ΜΕ ΤΗΝ ΥΙΟΘΕΤΗΣΗ ΚΑΝΟΝΩΝ ΟΡΘΗΣ ΓΕΩΡΓΙΚΗΣ ΠΡΑΚΤΙΚΗΣ ΕΙΝΑΙ ΔΥΝΑΤΟ ΜΕΧΡΙ ΤΟ 2030 ΟΙ ΕΚΠΟΜΠΕΣ GHG ΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ ΝΑ ΠΕΡΙΟΡΙΣΘΟΥΝ ΚΑΤΑ ΤΟ ΗΜΙΣΥ» (Muller, 2009) 5
Διοξείδιο του άνθρακα CO 2 Nιτρώδες οξείδιο N 2 O Μεθάνιο CH 4 Τα αέρια θερμοκηπίου παράγονται στα γεωργικά οικοσυστήματα και σαν αποτέλεσμα φυσικών μικροβιολογικών διαδικάσιων ακόμη και χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση 6
Διοξείδιο του άνθρακα παράγεται σε μεγάλες ποσότητες με την αναπνοή των πράσινων φυτών, αλλά δεσμεύεται πολύ περισσότερο με τη φωτοσύνθεση. Μεγάλο μέρος της προκύπτουσας βιομάζας εναποτίθεται στο έδαφος υπό μορφή οργανικού άνθρακα 7
Τα εδάφη (ιδίως αυτά των φυσικών οικοσυστημάτων) αποτελούν μία τεράστια αποθήκη άνθρακα. Ευρωπαϊκή Επιτροπή: «Το έδαφος διαδραματίζει πρωτεύοντα ρόλο στην κλιματική αλλαγή, γιατί ακόμη και μία ελάχιστη απώλεια 0,1% άνθρακα από τα ευρωπαϊκά εδάφη και εκπομπή του στην ατμόσφαιρα ισοδυναμεί με τις εκπομπές CO 2 επιπλέον 100 εκατ. αυτοκινήτων στους δρόμους μας» Το ισοζύγιο εισροών-εκροών άνθρακα το οποίο είναι θετικό στα φυσικά οικοσυστήματα αποβαίνει αρνητικό στα γεωργικά εδάφη 8
«Μέχρι το 2050 η παγκόσμια ζήτηση αγροτικών προϊόντων προβλέπεται να αυξηθεί κατά 50% έως 80%» (FAO, 2006) «To ήμισυ της ανθρωπότητας (περί το 48%) διατρέφεται σήμερα χαρις στα αζωτούχα λιπάσματα. Εάν δεν χρησιμοποιούνταν αζωτούχα λιπάσματα ο μισός πληθυσμός του πλανήτη θα λιμοκτονούσε» (Erisman, 2008) 9
Η επιπλέον παραγωγή που θα απαιτηθεί προσεχώς, μπορεί να προέλθει: είτε με αύξηση των στρεμματικών αποδόσεων στις ήδη καλλιεργούμενες εκτάσεις είτε με επέκταση των καλλιεργούμενων εκτάσεων εις βάρος των φυσικών οικοσυστημάτων, όμως στη δεύτερη περίπτωση : δηλ. με εκχέρσωση δασών και βοσκολιβαδικών εκτάσεων θα προκύψει σημαντική αύξηση εκπομπών GHG Συμπέρασμα: Με την αύξηση παραγωγικότητας που συνεπάγεται η χρήση των λιπασμάτων αποτρέπεται η περαιτέρω επιβάρυνση της ατμόσφαιρας με αέρια θερμοκηπίου 10
Προβλεπόμενες εξελίξεις παραγωγής δημητριακών, πληθυσμιακής αύξησης, χρήσης λιπασμάτων, και γεωργικών εκτάσεων μεταξύ 1995 και 2030 (Πηγή: FAO,2003) Συνολική παραγωγή δημητριακών +50% Πληθυσμός της Γης +40% Χρήση λιπασμάτων +37% Καλλιεργούμενες (αροτραίες) εκτάσεις +7% 11
(Α) Οι εκπομπές αφορούν (και υπολογίζονται) σε ολόκληρο τον κύκλο ζωής των λιπασμάτων, ήτοι: ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΑΠΟΘΗΚΕΥΣΗ-ΔΙΑΚΙΝΗΣΗ-ΔΙΑΣΠΟΡΑ ΣΤΟ ΧΩΡΑΦΙ ΕΚΠΟΜΠΕΣ ΑΠΟ ΤΟ ΕΔΑΦΟΣ (Οι σημαντικότερες) (Β)Οι εκπομπες των λιπασμάτων περιλαμβάνουν: ΔΙΟΞΕΙΔΙΟ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ - CO 2 ( Το κατ εξοχήν GHG ανθρωπογενούς προέλευσης), και ΝΙΤΡΩΔΕΣ ΟΞΕΙΔΙΟ- N 2 O (Εκλύεται από τα λιπάσματα σε πολύ μικρότερες ποσότητες, αλλά είναι κατά 296 φορές ισχυρότερο αέριο θερμοκηπίου από το CO 2 ΤΑ ΛΙΠΑΣΜΑΤΑ ΣΥΝΟΛΙΚΑ ΣΥΜΜΕΤΕΧΟΥΝ ΜΕ 2,5% ΣΤΙΣ ΣΥΝΟΛΙΚΕΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ GHG ΚΑΙ ΜΕ 10% ΣΤΙΣ ΕΚΠΟΜΠΕΣ GHG ΤΗΣ ΓΕΩΡΓΙΑΣ 12
13
Ολικές ατμοσφαιρικές εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και εκπομπές σχετιζόμενες με τα λιπάσματα (Intern. Fertilizers Association, 2009) Πηγές εκπομπών GHG Tg CO 2 -eq (*) % ολικών ατμοσφαιρικών εκπομπών GHG Ολικές ετήσιες εκπομπές GHG (2005) 50.000,00 100% Παραγωγή Ν, Ρ,Κ λιπασμάτων 464,80 0,93 Μεταφορά & διασπορά λιπασμάτων 37,2 0,07 στο χωράφι Χρήση (εφαρμογή) λιπασμάτων 738,1 1,48 Νιτρώδες οξείδιο (Ν 2 Ο) έκλυση από το 604,6 1,21 έδαφος Έκλυση CO 2 από προσθήκη ουρίας 105,6 0,21 Έκλυση CO 2 από δισσανθρακικό 17,9 0,04 αμμώνιο Γεωργικά μηχανήματα 10,0 0,02 Ολικές εκπομπές GHG σχετιζόμενες με τον κύκλο ζωής των λιπασμάτων 1240,1 2,48% (*) 1 Τg CO 2 -eq = 1 εκατομμύριο τονοι ισοδύναμα διοξειδίου άνθρακα 14
Στη λιπασματοβιομηχανία η εκπομπή GHG σχετίζεται πρωτίστως με 3 παραγωγικές διαδικασίες: Παραγωγή αμμωνίας ( αμμωνιακά λιπάσματα) Παραγωγή νιτρικού οξέως (νιτρικά λιπάσματα) και Παραγωγή φωσφορικού οξέως (φωσφορικά λιπάσματα) Η σύγχρονη τεχνολογία παραγωγής έχει περιορίσει δραστικά τις εκπομπές CO 2 και N 2 O κατά την παραγωγή αμμωνίας και νιτρικού οξέως Η παραγωγή των φωσφορικών λιπασμάτων τείνει να καταστεί ουδέτερη λόγω της παραγόμενης ενέργειας κατά τη σύνθεση του Θειϊκού οξέως Η εξόρυξη και ο εμπλουτισμός των καλιούχων ορυκτών ελάχιστα συμμετέχει στην παραγωγή GHG 15
Η παγκόσμια κατανάλωση αζώτου (97 εκατ. Τόνοι το 2006) προκαλεί εκπομπές νιτρώδους οξειδίου (N 2 O ) ανερχόμενες σε 605 ισοδύναμα εκατομμυρίων τόνων διοξειδίου του άνθρακα (CO 2 ) Η ποσότητα αυτή αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1/3 των συνολικών εκπομπών N 2 O από τα εδάφη. Τα υπόλοιπα 2/3 των εκπομπών αυτών οφείλονται σε φυσικές μικροβιολογικές διαδικασίες του εδάφους, άσχετες με την ανόργανη λίπανση 16
(Διακρατικη Επιτροπή Κλιματικής Αλλαγής- IPCC,2007) Βελτίωση αποτελεσματικότητας των λιπάνσεων Αύξηση εισροών του CO 2 από την ατμόσφαιρα στο έδαφος Αποφυγή- υποκατάσταση εκπομπών GHG 17
Βαθμός Θρεπτικής Αποτελεσματικότητας ( Nutrient Use Efficiency)= % ανάκτηση (παραλαβή) θρεπτικού στοιχείου. Απαιτείται η επάρκής και ισόρροπη διαθεσιμότητα όλων (και των 13) εδαφικών θρεπτικών στοιχείων Όσο μικρότερος είναι ο βαθμός ανάκτησης του αζώτου τόσο μεγαλύτερες οι απώλειες υπό μορφή N 2 O Κατά μέσο όρο μόνο το 40-50% του προστιθέμενου αζώτου των λιπασμάτων ανακτάται από τις καλλιέργειες. Υπάρχουν μεγάλα περιθώρια βελτίωσης του βαθμού αποτελεσματικότητας των αζωτούχων λιπασμάτων με την υιοθέτηση συστήματος ορθής διαχείρισης προσαρμοσμένου στις τοπικές συνθήκες 18
«Μεταξύ 1990 και 2005 οι εκπομπές αερίων θερμοκηπίου από τη γεωργία των αναπτυγμένων χωρών σημείωσαν σημαντική μείωση, κατά 12%, ενώ αντίθετα παρατηρήθηκε αύξηση των αερίων αυτών στις χώρες του τρίτου κόσμου και την Κίνα (UNFCCC, 2008) 19
Κύρια αίτια μειωμένης αποτελεσματικότητας του αζώτου είναι κατά περίπτωση: Oι τροφοπενίες λοιπών θρεπτικών στοιχείων, Η πλεονασματική, ή ανεπίκαιρη εφαρμογή αζωτούχων λιπασμάτων Οι αντίξοες εδαφικές συνθήκες. Τα δυσμενή αυτά αίτια μπορούν να αντιμετωπισθούν αποτελεσματικά μέσα στο γενικό πλαίσιο της Ορθής Γεωργικής Πρακτικής. 20
Εξέλιξη αποτελεσματικότητας των λιπάνσεων στη γεωργία των ΗΠΑ
ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΙΚΟ CO 2 ΦΩΤΟΣΥΝΘΕΣΗ ΒΙΟΜΑΖΑ ΟΡΓΑΝΙΚΟΣ ΑΝΘΡΑΚΑΣ ΕΔΑΦΟΥΣ Η ορθή διαχείριση των ανόργανων λιπασμάτων συμβάλλει στην αύξηση του φωτοσυνθετικού προϊόντος και της ροής CO 2 από την ατμόσφαιρα στο έδαφος IPCC,2007: «Το δυναμικό μετριασμού (mitigation potential) αερίων θερμοκηπίου της γεωργίας μπορεί να βασισθεί κατά 89% στην οργανοποίηση εδαφικού άνθρακα και μόνο κατά 9% και 2% αντίστοιχα στη μείωση εκπομπών N 2 O και CH 4 22
Στρατηγική Α. Δράση: Αύξηση παραγωγικότητας των ήδη καλλιεργουμένων εδαφών Αποτέλεσμα: Αποτροπή μετατροπής παρθένων εδαφών σε καλλιεργήσιμα Στρατηγική Β Δράση: Χρήση γεωργικών προϊόντων (και υποπροϊόντων) ως πηγών βιοενέργειας Αποτέλεσμα: Υποκατάσταση ορυκτών καυσίμων με βιομάζα ΔΙΑΠΙΣΤΩΣΗ (Ο.Η.Ε., 2009) «Μία αποτελεσματική στρατηγική περιορισμού εκπομπών συνδεομένων με τη μετατροπή παρθένων εδαφών σε καλλιεργήσιμα είναι η εντατικοποίηση της γεωργίας που σημαίνει παραγωγή περισσότερων προϊόντων από τα εδάφη που ήδη καλλιεργούνται» 23
Κατά το σενάριο αυτό η συνολική κατανάλωση γεωργικών εισροών, όπως των λιπασμάτων θα αυξηθεί. Όμως με την εφαρμογή ορθής γεωργικής διαχείρισης θα καταστεί δυνατός ο περιορισμός εκπομπών GHG ανά μονάδα παραγομένου προϊόντος. Το σενάριο επομένως προβλέπει ικανοποίηση των αυξανόμενων διατροφικών αναγκών της ανθρωπότητας με μικρότερες συνολικές εκπομπές αερίων θερμοκηπίου 24
Αναγκαία προϋπόθεση υλοποίησης της στρατηγικής αυτής είναι η ορθολογική αύξηση της κατανάλωσης λιπασμάτων, κατά κύριο λόγο σε υπο ανάπτυξη περιοχές του πλανήτη που χαρακτηρίζονται από πληθυσμιακή έκρηξη 25
Γεωργία και Κλιματική Αλλαγή : O Ρόλος των Λιπασμάτων ΕΙΣΑΓΩΓΗ : Ο ΡΟΛΟΣ ΤΩΝ ΛΙΠΑΣΜΑΤΩΝ ΣΤΙΣ ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ ΠΕΡΙΟΡΙΣΜΟΥ ΤΩΝ ΑΕΡΙΩΝ ΘΕΡΜΟΚΗΠΙΟΥ Δρ. ΔΗΜ. ΑΝΑΛΟΓΙΔΗΣ 26