Athygli vakin á baráttu gegn ofnotkun köfnunarefnis í landbúnaði

Í júní kom út skýrslan „Nordic nitrogen and Agriculture“ sem fjármögnuð var af norræna ráðherraráðinu. Fjallar hún um köfnunarefni í landbúnaði á norðurslóðum, stefnumótun og ráðstafanir til að draga úr umhverfisáhrifum af völdum þessarar lofttegundar. Þar er lögð áhersla á nauðsyn þess að efla þekkingu til að auka skilvirkni í notkun köfnunarefnis í landbúnaði. 

 

Köfnunarefni er frumefni sem er lyktar- og litlaus loftegund og mest er af í lofthjúpi jarðar eða um 78%. Köfnunarefni er að finna í öllum lifandi frumum og er nauðsynlegur partur í öllum próteinum, ensímum og við framleiðslu á orku  við ljóstillífun. Það er m.a. nýtt í stórum stíl í áburð sem notaður er til landbúnaðar. 

 

Köfnunarefni er hægt að vinna úr andrúmsloftinu og var köfnunarefnisáburður framleiddur í stórum stíl um lang árabil í Áburðaverskmiðju ríkisins í Gufunesi. 

 

Þó köfnunarefni sé nauðsynlegt til allrar ræktunar, þá getur of mikil köfnunarefnisnotkun leitt til mengunar jarðvegs og grunnvatns með alvarlegum afleiðingum. Þá er mjög þekkt neikvæð áhrif köfnunarefnismengunar á lífríki í vötnum og ám og jafnvel á grunnsævi úti fyrir ströndum öflugra landbúnaðarsvæða.

 

Kröfur um aukna framleiðni og ódýrar afurðir leiða til aukinnar mengunar

 

Stöðugt er verið að gera kröfur um aukna framleiðni í landbúnaði og ódýrari landbúnaðarvörur. Gallinn er bara sá að kröfur um aukna lífmassaframleiðslu á hvern hektara lands hafa krafist stóraukinnar notkunar á köfnunarefnisáburði. Aukin fóður- og nytjajurtaframleiðsla leiðir líka til aukinnar eldsneytisnotkunar og kolefnismengunar. Þar hefur víða verið farin sú leið að auka notkun á lífrænu eldsneyti sem að stærstum hluta er framleidd úr korni. Talað er um sjálfbæra orkuframleiðslu og jafnvel að hún sé vistvæn. Það hljómar vissulega mjög vel, en samkvæmt skýrslu sem Jan Willem Erisman gerði fyrir Evrópusambandið, leiðir það jafnvel til enn stærri vandamála. 

 

Lífrænt eldsneyti kallar á aukna köfnunarefnisnotkun

 

Aukin framleiðsla á lífrænu eldsneyti kallar á enn meiri notkun á köfnunarefnisáburði. Þá er köfnunarefnisoxíðsmengun (NOx) meiri af notkun lífeldsneytis en af jarðefnaeldsneyti að því er fram kemur í skýrslu Jan Willem Erisman. Það er einfaldlega sagt vera vegna hærra hlutfalls köfnunarefnis í slíku eldsneyti. 

 

NOx er samheiti yfir tvíefna sambönd af oxíði (súrefni) og frumefninu nitri. Þar getur verið um að ræða köfnunarefnisoxíð eða nituroxíði (nitric oxide) og köfnunarefnis díoxíði (nitrogen dioxide) sem valda m.a súru regni. Köfnunarefnisoxíð getur verið hættulegt heilsu manna. Sé allt þetta haft í huga hlýtur sú hugsun yfirvalda á Íslandi að auka notkun lífdísils í stað hreins dísils af umhverfisástæðum að vera alvarlegt umhugsunarefni svo ekki sé meira sagt.

 

Mest NOx losun er sögð vera í Norður-Ameríku

 

Norður Ameríka losar hlutfallslega mest af köfnunarefnisoxíði í heiminum eða 17,2% samkvæmt skýrslu Erisman. Þar á eftir kemur Austur- Asía með 14,1% og Evrópa með 13,7%. 

 

Landbúnaður í heiminum stendur þó einungis fyrir losun á 0,9% köfnunarefnisoxíði. Flutningar á landi eru aftur á móti á bak við 30,7% losunarinnar, Iðnaður stendur fyrir 16,9%, orkuframleiðsla er á bak við 15,7%, alþjóðlegur skiparekstur stendur fyrir 15%, aðrir flutningar (þ.m.t. flug) stendur fyrir 16,2%. Þá stendur  eldsneytisbruni á heimilum fyrir 4,5% af losun köfnunarefnisoxíði í heiminum. 

 

Auki rafbílavæðing getur líka leitt til aukinnar mengunar

 

Erisman bendir líka á áhugaverðan hliðaranga þessara umræðu sem tengist notkun köfnunarefnis í landbúnaði við framleiðslu á lífrænu eldsneyti.  Aukin rafvæðing í samgöngum geti nefnilega kallað á enn meiri NOx útblástur vegna framleiðslu á raforku. Þó það eigi ekki við á Íslandi, þá er Ísland ekki stór í stóra samhenginu t.d. í samanburði við veruleikann í ESB. Þetta getur því þýtt, allavega til skamms tíma, að rafbílavæðingin í Evrópu leiði til meiri mengunar og minni skilvirkni í orkunýtingu en áframhaldandi notkun farartækja með sprengihreyflum. Í öllu falli á meðan framleiða þarf raforkuna með kolum, jarðefnaeldsneyti, lífrænu eldsneyti, gasi eða kjarn­orku.  

 

Eitraður þörungablómi í Erie vatni í Bandaríkjunum sem stafar m.a. af skolun köfnunarefnis frá landbúnaði þar í kring. Mynd / hecweb.com

 

Ofnotkun köfnunarefnis og óskilvirkni í aðgerðum

 

Í skýrslu norrænu ráðherra­nefndarinnar er sjónum nær eingöngu beint að köfnunarefnisnotkun í landbúnaði. Ekki er þó tekin nein hörð afstað í málinu. Þar segir að mjög vaxandi áhugi sé á alþjóðlega vísu fyrir því að lögð verði ríkari áhersla á  þekkingaröflun sem leitt geti til betra skilnings á því hvernig stýra megi efnahringrás í náttúrunni, þar með á kolefni og köfnunarefni. Í skýrslunni er bent á að alþjóðleg samvinna þvert á landamæri hafi aukið skilning mann á að ofnotkun köfnunarefnis sé eitt af stærstu vandamálunum sem við er að glíma í landbúnaði. Það sé eitt af vandamálunum sem snerti loftmengun, ofmettun næringarefna í jarðvegi og vötnum og loftslagsbreytingar. Til að takast á við þessi vandamál hafi málum verið hlaðið niður á ólíkar stofnanir þar sem oft sé lítið samræmi í aðgerðum. 

 

Í nýlegum úttektum á vegum European Nitrogen Assessment og verkefni á vegum OECD hefur verið skoðað hvernig markvissari stefnumörkun gæti leitt til betri árangurs sem jafnframt væri skilvirkari í kostnaðarlegu tilliti. Myndaður hefur verið viðbragðshópur á vegum  Convention on Long-Range Transboundary Air Pollution (CLRTAP), til að draga úr áhrifum köfnunarefnis (Task Force on Reactive Nitrogen (TFRN). Honum er ætlað að skoða á vísindalegan hátt hvernig draga megi úr notkun köfnunarefnis til að mynda grunn sem pólitísk stefnumótun geti byggt á. 

 

Notkun áburðar í landbúnaði samhliða losun köfnunarefnisoxíðs (NOx), m.a. við brennslu jarðefnaeldsneytis í dráttarvélum, eru sögð lykilatriði í þessu samhengi. 

 

Norðurlöndin með sérstöðu

 

Norðurlöndin hafa síðustu 20 ár vakið athygli á nauðsyn þess að draga úr losun köfnunarefnis út í umhverfið. Eigi að síður er losun köfnunarefnis enn tiltölulega mikil með hliðsjón af þeim markmiðum sem sett hafa verið. Einnig með hliðsjón af regluverki um landbúnaðinn sem sett hafi verið innan Evrópusambandsins og á alþjóðlega vísu. Norðurlöndin hafa þó mikla sérstöðu hvað þetta varðar og sem dæmi hefur Danmörk þegar dregið úr notkun köfnunarefnis um 50%. 

 

Í skýrslunni segir að til að tryggja framvindu þessara mála á Norðurlöndunum, þurfi að beita harðari löggjöf, margvissari reglugerðum og efnahagslegum hvötum og/eða auka ráðleggingar og efla sjálfboðaliðastarfs.  Þá sé mjög mikilvægt að ræða og skilja áhrif mengunar og óvissu sem hún veldur í umhverfinu þó svo að bændur geti kannski ekki beinlínis stýrt veðurfarinu með aðgerðum sínum. 

 

Minnkun ammoníaksmengunar getur líka haft neikvæðar hliðar

 

Í skýrslunni er líka bent á ódýrustu leiðirnar til þess t.d. að draga úr losun ammoníaks (NH3) í landbúnaði. Ammóníak er litlaus en daunill lofttegund sem samanstendur af eini köfnunarefnisfrumeind (N) og þrem vetnisfrumeindum (H). Þar er sagt að hægt sé að draga úr losun ammóníaks í landbúnaði m.a. með minni notkun köfnunarefnis og með því að geyma mykju í lokuðum tönkum. Einnig megi endurskoða reglur um dreifingu á skít en allt þetta þurfi að rannsaka betur. Þá er mælt með að margvíslegt regluverk fyrir landbúnaðinn verði endurskoða og einfaldað. 

 

Samkvæmt úttekt Umhverfis­stofnunar Evrópusambandsins (EEA) hefur dregið verulega úr ammoníaksmengun í landbúnaði frá 1990, en þó ekki eins mikið og annarra mengandi lofttegunda. Ekki heldur nægilega til að standast samþykkt markmið Sameinuðu þjóðanna. Þá jókst ammoníaksmengun í landbúnaði mörgum ríkjum ESB á árinu 2015. Í heild jókst þá mengunin milli ára um 1,8% að meðaltali í ESB löndunum. Mest var aukningin í Frakklandi, Þýskalandi og á Spáni.

 

Mikil áskorun og þversagnir

 

Bent er á að það sé mikil áskorun að draga úr neikvæðum áhrifum landbúnaðar á umhverfið. Horfa þurfi á tæknilegar lausnir samhliða kerfisbreytingum. Draga þurfi úr sóun matvæla og auka skilvirkni í allri fæðuframleiðslunni. Hugsanlega líka að stýra neyslumynstri sem getur haft áhrif til að draga úr köfnunarefnismengun. 

 

Í skýrslu norræna ráðherra­ráðsins segir að í pólitísku tilliti geti komið upp þversagnir er varða kolefnisbindingu og nýtingu á mykju til að framleiða lífrænt eldsneyti. Það geti leitt til aukins kolefnisútblásturs. Ef menn dragi síðan úr eða hætti alveg að bera húsdýraáburð á tún til að draga úr ammoníaksmengun, þá geti það líka leitt til vandamála vegna skorts á kolefni í jarðvegi. 

 

Áskorunin snýst því um að framleiða meiri mat með meiri skilvirkni en um leið að draga úr mengun. Vissulega ekki einfalt verkefni en afar brýnt í ljósi aukinnar mengunar, hlýnunar jarðar og örrar fjölgunar mannkyns.