À medida que os gases de efeito estufa vão, o óxido nitroso (N₂ O) é um doozy. Com um potencial de aquecimento global 273 vezes superior ao do dióxido de carbono, mitigando o N₂ O poderia fazer uma grande diferença. Mas antes que a mitigação possa acontecer, é importante compreender de onde vem o composto.



A maioria das análises aponta a agricultura como a principal fonte de N₂ Ó globalmente. Mas há muitas variáveis ​​na agricultura – tipo de cultura e fertilizante, textura do solo, práticas de conservação e muito mais – que podem afetar o N₂ Ó emissões. Um estudo recente da Universidade de Illinois Urbana-Champaign fornece uma contabilização abrangente desses fatores, descobrindo, entre outras coisas, que o manejo do plantio direto a longo prazo pode efetivamente reduzir o N₂ Ó emissões.

O estudo, "Estimativa do solo N₂ O emissões induzidas por insumos de fertilizantes orgânicos e inorgânicos usando uma abordagem meta-analítica baseada em regressão Tier-2 para terras agrícolas dos EUA", é publicado em Science of the Total Environment

"Nossa análise nos permite identificar práticas que funcionam bem em regiões específicas e incentivar programas que incluam mercados emergentes de serviços ecossistêmicos para recompensar uma gestão eficaz", disse a coautora do estudo Michelle Wander, professora do Departamento de Recursos Naturais e Ciências Ambientais, parte do a Faculdade de Ciências Agrícolas, do Consumidor e Ambientais (ACES) em Illinois.

Wander diz N₂ anterior A contabilidade tem sido demasiado grosseira, incapaz de identificar factores agrícolas específicos que influenciam as emissões; ou muito complicado, exigindo cálculos demorados e algoritmos complexos. É por isso que Yushu Xia, que concluiu seu doutorado com Wander, buscou um meio-termo em sua análise.

"Estávamos motivados a preencher a lacuna entre abordagens excessivamente simplistas (Nível 1) e excessivamente complicadas (Nível 3), por isso desenvolvemos a contabilidade de Nível 2. Coletamos um grande banco de dados de metadados, que contém quase 2.000 observações de terras agrícolas dos EUA, para obter estimativas relativamente precisas sem algoritmos complicados ou o uso de supercomputadores", disse Xia, agora professor assistente de pesquisa de Lamont na Universidade de Columbia.

Xia criou seu metadado a partir de estudos publicados e bancos de dados públicos, extraindo preditores incluindo propriedades do solo, topografia, sistemas de cultivo, tipos de fertilizantes, fatores climáticos e manejo. Ela olhou para N₂ O emissões mensais em vez de anuais para capturar diferenças sazonais nas taxas de fluxo. A equipe também considerou as diferenças dentro das regiões dos EUA para ver se grupos como o Consórcio de Mercado de Serviços Ecossistêmicos deveriam adaptar programas a áreas específicas.

Das práticas de manejo incluídas na análise, o plantio direto foi a mais significativa e consistentemente associada à redução de N₂ O emissões através do tempo e do espaço. Mas os autores são rápidos em apontar que o plantio direto neste contexto se refere a algo muito específico.

Wander explica que o rótulo “plantio direto” pode ser enganoso porque o cultivo rotativo ou alternativo não tem o mesmo efeito que o plantio direto verdadeiro e de longo prazo. Este último leva a uma estrutura do solo mais complexa, incluindo macroporos estáveis ​​que podem ajudar a reduzir a produção de gases com efeito de estufa.

Wander disse:"Em nossa análise, as práticas de cultivo reduzido variaram amplamente em termos de N₂ Ó emissões, mostrando que não são uma solução mágica. Somente o verdadeiro manejo do plantio direto reduziu consistentemente as emissões.”

O tipo de fertilizante e a textura do solo também foram fatores importantes.

“O tipo de fertilizante fez uma grande diferença”, disse Xia. “Por exemplo, o esterco líquido causou muito mais emissões em comparação com o esterco sólido, que é um produto de liberação mais lenta. A amônia anidra teve as emissões mais altas dos tipos de fertilizantes que avaliamos, mas as emissões dessa fonte foram altamente variáveis”.

Existem algumas coisas que a administração não pode alterar. Por exemplo, a análise mostrou que solos de textura mais fina emitiram mais N₂ O do que solos de textura grossa. Também identificou importantes diferenças regionais na forma como a textura do solo e a água interagem.

"Os micróbios do solo processam o nitrogênio de maneiras complexas, e a umidade e a textura do solo podem fazer uma grande diferença em termos de saber se o produto final do processamento microbiano é o dinitrogênio inofensivo ou o óxido nitroso do gás de efeito estufa", disse Xia. “Precisamos pensar na melhor forma de gerir as emissões dos sistemas irrigados e não irrigados, mas ainda não chegamos lá.”

Embora a análise tenha identificado vários factores-chave que contribuem para o N₂ agrícola Quanto às emissões e às lacunas identificadas a serem preenchidas com mais pesquisas, o valor real do estudo está em melhorar o antigo método Tier-1 sem exigir os enormes recursos computacionais da contabilidade Tier-3. Contudo, a base de dados pode ser utilizada para calibrar e validar estudos Tier-3; os autores o compartilharam com outros membros da comunidade de pesquisa para fazê-lo.

“Para recompensar de forma justa os agricultores pela gestão, precisamos de saber onde e quando as práticas podem reduzir as emissões de gases com efeito de estufa”, disse Wander. “Mostramos que a modelagem linear geral é uma abordagem prática de Nível 2 na qual os formuladores de políticas podem confiar para fazer recomendações”.

Mais informações: Yushu Xia et al, Estimativa das emissões de N2O do solo induzidas por insumos de fertilizantes orgânicos e inorgânicos usando uma abordagem meta-analítica baseada em regressão de nível 2 para terras agrícolas dos EUA, Science of The Total Environment (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.171930
Informações do diário: Ciência do Meio Ambiente Total

Fornecido pela Faculdade de Ciências Agrícolas, do Consumidor e Ambientais da Universidade de Illinois (ACES)