20. yüzyılın başında Alman kimyagerler Fritz Haber ve Carl Bosch, havadan nitrojeni alıp hidrojenle eritmek için bir yöntem geliştirdiler. Yüzyılın en büyük bilimsel ilerlemelerinden biri olduğunu kanıtlayacaktı.
Bu iki element bir araya geldiğinde, sentetik gübrelerde önemli bir bileşen olan sıvı amonyağı, benzeri görülmemiş bir tarımsal genişlemeye yol açacak ve hızla büyüyen bir dünyayı beslemeye yardımcı olacak şekilde yaptı.
Ancak bir dezavantajı var. Son 100 yılda su, toprak ve havadaki insan yapımı azot bileşiklerinin miktarı iki katına çıktı - büyük ölçüde sentetik gübre kullanımının yaygınlaşmasından kaynaklanan bir artış.
Azot, Dünya'daki yaşam için çok önemlidir, ancak fazlasıyla tehlikeli bir kirleticidir ve su kütlelerini, bitkileri, hayvanları ve insanları zehirlerken, güçlü sera gazı, nitröz oksit emisyonları yoluyla iklim değişikliğine yol açar. Genel halk tarafından çok az bilinmesine rağmen, uzmanlar aşırı nitrojen selini bugün insanlığın karşı karşıya olduğu en ciddi kirlilik tehditlerinden biri olarak adlandırıyor.
Meydan Okumalar
19. yüzyılın başında, çevrede neredeyse hiç insan yapımı nitrojen bileşiği yoktu. Ancak Haber-Bosch'un atılımından sonraki yıllarda, sentetik gübrelerin muazzam alımı ve mühimmat üretimi ve fosil yakıtların yakılması gibi diğer insan faaliyetlerinin etkisiyle seviyeleri fırlamaya başladı ve her ikisi de kimyasal olarak reaktif nitrojen formları yarattı. .
Birleşmiş Milletler destekli Hükümetlerarası Biyoçeşitlilik ve Ekosistem Hizmetleri Bilim-Politika Platformu'na (IPBES) göre, sentetik gübre ile bağlanmış çiftliklerden besin akışı, arazi ekosistemlerini olumsuz etkiledi. Ancak tatlı su ve deniz habitatları, Erie Gölü gibi tekrarlayan alg çiçekleriyle en sert şekilde etkilendi ve “Ölü bölgeler” Meksika Körfezi'nde olduğu gibi su yaşamından yoksun, diyor.
İnsan sağlığı da risk altındadır. Tarımsal amonyak emisyonları, araç egzozlarından kaynaklanan kirlilikle birleşerek havada tehlikeli partiküller oluşturabilir ve COVID-19 dahil solunum yolu hastalıklarını şiddetlendirebilir. Bir ders çalışma hava kirliliğinin COVID-19 ile ilişkili ölüm oranını yüzde 15 artırabileceğini tahmin ediyor.
Azot kirliliği dalgasını durdurmak için, Birleşmiş Milletler Çevre Programı (UNEP) da dahil olmak üzere artan sayıda hükümet, şirket ve uluslararası kuruluş, insanların nitrojen kullanımıyla ilgili riskleri daha iyi anlamak ve farkındalık yaratmak için bilim insanlarıyla birlikte çalışıyor. .
Bu amaçla, neredeyse tam olarak bir yıl önce Birleşmiş Milletler Üye Devletleri, Sürdürülebilir Azot Yönetimi ile ilgili Colombo BildirgesiBu, 2030 yılına kadar tüm kaynaklardan gelen nitrojen atığını yarıya indirmeyi hedefliyor.
UNEP ayrıca kısa süre önce küresel "Azot Atıkları Yarıya İndir" kampanyasını başlattı ve nitrojen kullanım verimliliğini artırmanın yalnızca iklim, doğa ve sağlık hedeflerini değil, aynı zamanda yılda 100 milyar ABD doları tasarruf sağlıyor (küresel sentetik gübre satışlarının değerinin yarısına dayalı bir tahmin).
Çözümler
Küresel olarak, sentetik gübreler küresel gıda üretiminin büyük bir kısmının arkasındadır ve özellikle gelişmekte olan ülkelerde önemlidir. Uzmanlar, bunun onlardan zorlu bir geçiş yapacağını söylüyor. Bununla birlikte, gıda yetiştirmenin daha sürdürülebilir bir yolunu belirleme girişimleri çoktur.
Yeni yapılan bir çalışmada Birleşik Krallık merkezli bir hayır kurumu ve organik tarımın savunucusu olan Toprak Derneği, küresel sera gazı muhasebesinde nitröz oksit emisyonlarına çok daha fazla dikkat edilmesi çağrısında bulunuyor; bir iklim, doğa ve sağlık sorunu olarak nitrojen fazlalığının üstesinden gelmek için daha entegre çabalar; ve çiftlik düzeyinde daha iyi nitrojen yönetimi için teşvikler.
Ancak organik tarım yöntemleri, sürdürülebilir besin yönetiminin tek örneği değildir: agroekolojik yaklaşımlarkoruma, düşük girdi ve minimum toprak işleme dahil olmak üzere, tümü "doğa-pozitif" ve yenileyici uygulamalar olarak kabul edilmektedir.
Çiftlikten çatala Azotun yüzde 80'i israf ediliyor ve çevreye kayboluyorBirleşik Krallık'taki Ekoloji ve Hidroloji Merkezi tarafından yapılan bir araştırmaya göre. Yeniden inşa sürecinin bir parçası olarak sentetik nitrojenin yerini almak için, havadaki nitrojeni biyolojik olarak yararlı bir forma dönüştüren baklagiller gibi, azot bağlayıcı mahsullerin rotasyonlarında hayvan gübresinin daha verimli kullanılması ve daha fazla kullanılması çok önemlidir toprak verimliliği.
Nitrojen sabitleyen bitkiler nelerdir?
Azot bağlayıcı bitkilerin köklerinde dinitrojeni (N2) atmosferin dışında. N'yi dönüştürürler2 amonyak (NH3), bitkinin protein, amino asitler ve DNA yapmak için kullanabileceği. Bezelye ailesi (baklagiller) ve yüzen eğreltiotu Azolla gibi sadece birkaç bitki bu şaşırtıcı numarayı başarabilir. Gübrenin sınırlı olduğu yerlerde, sentetik azotlu gübrelerden kaçınmayı amaçlayan tarım sistemlerinde bu bitkiler çok önemli hale gelir.
Çalışmanın baş yazarı Mark Sutton, herkesin gübre ve idrarı daha iyi kullanması gerektiği konusunda fikir birliği olduğunu söylüyor. “Basit eylemler arasında, amonyağın havaya karışmasını önleyen gübre tankına bir kapak koymak da dahildir. Eğer gübrenizin kokusunu alabiliyorsanız, bu onu atmosfere harcıyorsunuz demektir ”diyor.
UNEP Ekosistemler Bölümü başkanı Susan Gardner, "Azotla hafif tarım yöntemlerinin önündeki pek çok engeli aşmak için mali teşvikler ve siyasi katılım gerekli olacak" diyor. "Ancak, sonuç devam ediyor: Çevreye tüm kaynaklardan, özellikle de en büyük nitrojen akışlarından birini temsil eden sentetik gübrelerden salınan reaktif nitrojen miktarını önemli ölçüde azaltmamız gerekiyor."
“Nitrojenin sürdürülebilir kullanımı ekonomi, insan sağlığı ve çevre için üçlü bir kazanç sağlıyor” diye ekliyor.
Uluslararası Azot Yönetim Sistemi (INMS), UNEP ve Uluslararası Azot Girişimi'nin ortak bir faaliyeti olarak kurulmuş, uluslararası nitrojen politikası geliştirmeye yönelik küresel bir bilim destek sistemidir. Küresel Çevre Fonu aracılığıyla ve “INMS'ye Doğru” projesi (80-2016) aracılığıyla yaklaşık 2022 proje ortağı ile finansman ile desteklenmektedir. INMS, nitrojen sorunuyla ilgili birden çok programa ve hükümetler arası sözleşmelere çapraz bir katkı sağlar.
