O papel dos alimentos na mudança climática surgiu como um dos desafios definidores de nosso tempo. A jornada de um bife, uma fruta ou uma salada, desde as vastas extensões de terras agrícolas até os pratos em nossas mesas, deixa uma pegada significativa no meio ambiente.
No centro desse desafio está o uso prodigioso de fertilizantes e a crescente demanda da população global por carne. Como cientistas da terra, do clima e da atmosfera, rastreamos as emissões globais de gases de efeito estufa e acabamos de publicar a avaliação mais abrangente até o momento de um poderoso gás de efeito estufa proveniente da produção de alimentos: o óxido nitroso, ou N₂O.
Depois do dióxido de carbono e do metano, o N₂O é o gás de efeito estufa mais importante que os seres humanos estão liberando na atmosfera. Embora haja menos N₂O do que dióxido de carbono na atmosfera, ele é 300 vezes mais potente no aquecimento do planeta e permanece na atmosfera, retendo o calor, por mais de um século. Atualmente, os níveis atmosféricos de N₂O são cerca de 25% mais altos do que antes da Revolução Industrial, e ainda estão aumentando em um ritmo acelerado.
Descobrimos que, globalmente, os fertilizantes e o manejo de esterco de gado estão liderando o aumento das emissões de N₂O e seu rápido acúmulo na atmosfera. Isso é mais do que um problema climático. O N₂O também esgota a camada de ozônio, que protege os seres humanos da radiação solar prejudicial. E o escoamento de nitrogênio dos campos polui os cursos d'água, aumentando a proliferação de algas nocivas e criando zonas mortas com falta de oxigênio.
O crescimento das emissões de N₂O é alarmante, mas as pessoas hoje têm o conhecimento e muitas das tecnologias necessárias para reverter a tendência.
De onde vêm as emissões de N₂O?
Antes da Revolução Industrial, as fontes naturais de N₂O de micróbios que vivem em solos florestais e nos oceanos eram praticamente iguais aos sumidouros naturais que consumiam N₂O no ar, de modo que as concentrações atmosféricas de N₂O eram relativamente constantes.
Entretanto, a população humana e sua demanda por alimentos cresceram rapidamente, desequilibrando esse equilíbrio natural.
Descobrimos que as atividades humanas sozinhas aumentaram as emissões de N₂O em 40% nas últimas quatro décadas, com a agricultura contribuindo com aproximadamente 74% do total de emissões antropogênicas de N₂O.
As maiores fontes humanas de N₂O são a agricultura, o setor industrial e a queima de florestas ou resíduos agrícolas.
Os fertilizantes nitrogenados, amplamente utilizados na agricultura, são um dos maiores contribuintes. Os fertilizantes são responsáveis por 70% do total de emissões agrícolas de N₂O em todo o mundo. O esterco animal da criação intensiva de animais contribui com cerca de 30%. Uma fonte menor, mas que está crescendo rapidamente, é a aquicultura, como a criação de peixes, especialmente na China, onde aumentou 25 vezes nos últimos 40 anos.
Além da agricultura, os processos industriais, como produção de náilon, explosivos e fertilizantes, e a combustão de combustíveis fósseis também contribuem para as emissões de N₂O, mas em menor escala do que a agricultura.
Emissões de N₂O por país
As emissões variam muito de um país para outro por diversas razões sociais, econômicas, agrícolas e políticas.
As economias emergentes, como a China e a Índia, tiveram fortes tendências de aumento de N₂O nas últimas quatro décadas, à medida que aumentaram a produtividade agrícola para atender à demanda de alimentos de suas populações em crescimento.
A China é o maior produtor e usuário de fertilizantes químicos. Seu Plano de Ação para Crescimento Zero no Uso de Fertilizantes até 2020, publicado em 2015, ajudou a reduzir essas emissões de N₂O. No entanto, suas emissões industriais de N₂O continuaram a aumentar.
No Brasil e na Indonésia, o desmatamento e a queima de florestas para abrir espaço para as plantações e a pecuária, juntamente com práticas agrícolas cada vez mais intensivas, têm exacerbado as perdas de nitrogênio de fontes naturais e ampliado as emissões de gases de efeito estufa.
A África tem oportunidades de aumentar a produção de alimentos sem aumentar a fertilização com nitrogênio. No entanto, os países do norte da África mais do que triplicaram o crescimento de suas emissões nas últimas duas décadas, principalmente devido a um crescimento substancial da população de animais na África.
Algumas regiões, no entanto, conseguiram reduzir algumas de suas emissões de N₂O com práticas mais sustentáveis.
A União Europeia, o Japão e a Coreia do Sul conseguiram reduzir com sucesso as emissões antropogênicas de N₂O nos últimos 40 anos, embora continuem a ser grandes emissores em escala global; as reduções vieram principalmente do setor químico na década de 1990. O uso de nitrogênio na agricultura também se tornou mais eficiente; no entanto, ainda há trabalho a ser feito. Suas emissões provenientes da aplicação direta de fertilizantes e esterco diminuíram apenas ligeiramente e recentemente se estabilizaram.
Nos EUA, as emissões agrícolas continuam a aumentar, enquanto as emissões industriais diminuíram um pouco, deixando as emissões gerais relativamente estáveis.
Como reduzir as emissões de N₂O
Enfrentar o desafio de reduzir as emissões de N₂O exige uma combinação de intervenções políticas, inovação tecnológica e ações individuais. Por exemplo:
As políticas podem incentivar os agricultores a adotar práticas eficientes em termos de nitrogênio, otimizar o uso de fertilizantes e reduzir as emissões de N₂O e outras formas de poluição por nitrogênio por meio de uma variedade de programas de incentivo.
As técnicas de agricultura de precisão, incluindo o uso de sensoriamento remoto e equipamentos guiados por GPS via satélite, podem ajudar os agricultores a variar a taxa de fertilizantes aplicados para otimizar o gerenciamento de nutrientes e minimizar as perdas de nitrogênio, reduzindo assim as emissões de N₂O.
O desenvolvimento e a adoção de fertilizantes eficientes em termos de nitrogênio, como formulações de liberação controlada e inibidores de nitrificação, também oferecem maneiras promissoras de reduzir o escoamento de nitrogênio e diminuir as emissões de N₂O dos solos agrícolas.
Da mesma forma, inovações no gerenciamento de gado, como suplementos alimentares e melhores práticas de gerenciamento de resíduos, podem reduzir a quantidade de N₂O do gado.
As indústrias, especialmente a produção de nylon e fertilizantes, podem instalar tecnologias existentes e acessíveis para reduzir quase todas as suas emissões de N₂O. Essa é uma vitória fácil para a implementação e o clima. A maior parte do mundo já fez isso, deixando a China e os EUA responsáveis pela maior parte das emissões industriais restantes de N₂O.
Os consumidores também podem tornar os alimentos de origem vegetal uma fração maior de suas dietas. Você não precisa se tornar vegano, a menos que queira, mas reduzir a frequência e o tamanho das porções de carne e laticínios pode ser saudável para você e para o meio ambiente. Práticas ecologicamente corretas, como compostagem de resíduos alimentares e redução do uso de fertilizantes nos gramados, também ajudam.
De modo geral, é necessária uma abordagem holística que combine política, tecnologia e ações individuais para lidar com as emissões de N₂O e combater as mudanças climáticas. Com governos, indústrias e cidadãos trabalhando em prol de um futuro sustentável, essas estratégias podem ajudar a garantir a segurança alimentar e a sustentabilidade ambiental para as gerações futuras.