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农业,温室气体和气候变化

按比尔曼西
2月3日,2021年
Dan Meyers / Unsplash.com
Dan Meyers / Unsplash.com

The overwhelming majority of climate science data indicates that climate change, via increased global temperatures, is causing vast changes around the globe—often with devastating impacts. The federal government agency NASA has painstakingly documented the causes and effects of this warming trend. [1]

尽管自1950年以来,尽管总太阳辐照度显着降低,NASA数据显然显然增加了至少1.0摄氏度的全球温度。

气候变化解决方案的媒体注意往往侧重于减少化石燃料燃烧的二氧化碳排放。虽然这些是强大的工具,但还有其他需要探索的方法。最重要的候选人之一是modifying how we grow and process the foods we eat,植物和动物。

农业和牧场惯例的变化有多少可能有助于缓解正在发生的全球变暖趋势?让我们通过探索农业实践,畜牧业和温室气体排放之间的关系来仔细观察。

温室气体综述

The greenhouse effect is a result of the thickening atmospheric blanket (i.e., concentration) of gases that trap and retain heat from the sun. NASA scientists have concluded that four gases are primarily responsible for global warming: carbon dioxide (CO2), methane (CH4), nitrous oxide (N2O), and water vapor.

大多数人不会将水蒸气与全球变暖联系起来。然而,它是四种气体中最丰富的最丰富的反馈环,产生了增加的反馈回路,增加了温控气相导致变暖,这导致大气水蒸气的增加,这导致更加变暖。

十多年前,Jane Johnson和她的同事在美国农业部农业研究服务中查找了温室气体及其来源的数量。图1示出了不同来源的相对贡献。

图1.美国主要发射者对温室气体排放的相对贡献(约翰逊等人2007)。
图1.美国主要发射者对温室气体排放的相对贡献(约翰逊等人2007)。

Johnson and her team found that 84.6 percent of greenhouse gas emissions were CO2,7.9%是ch4.和5.5是n2O.

有趣的是,虽然他们的研究标题(“减轻温室气体排放的农业机会”)表明可能有机会减轻温室气体的整体排放,图1清楚地显示了绝大多数这些气体源自化石燃料的燃烧energy (i.e., power plants and vehicles). Agriculture accounts for only 6.3 percent of greenhouse gas emissions. [2]

尽管Johnson团队的索赔是农业的低贡献,但其他研究小组在八到51%的范围内发现了八到51%的贡献 - 相当广泛,似乎与约翰逊数据冲突。[3]

According to Herrero, research teams around the world are in general agreement, with differences attributed to how emissions are allocated to land use and changes in how land use is classified. [3]

因此,随着农业的这种低贡献,如何改变农业实践,希望克服温室气体排放的总体上升?答案在于贡献的细节,以及各种气体的物理和化学特征2, CH4., and N2o,特别是。

澄清农业贡献

首先,如果您考虑森林砍伐,燃烧,湿地排水,以及净方程和计算中的土壤耕作,农业占净额总共约三分之一2emissions. [2]

In addition, it’s important to note that not all emitted gases affect global warming equally. Indeed, if we specify the global warming potential of CO2为1,CH的全球变暖潜力4.和n2o分别为21-80和310次,比CO更有效2。[2,4]

This means that small changes in CH4.和n2尽管有限公司的贡献压倒性贡献,但排放可以产生很大的差异2从能量生产。

升高的公司索赔呢?2levels boost crop yields? (The notion that there could be improved crop quality and increased yields as a result of elevated CO2大气中的浓度部分归因于前代表。Lamar Smith(R-TX),他也称为气候变化的支持者“危徒主义者”。)[5]

这可能是一个银色衬里挂在我们和未来的暗云吗?在短期内,CO升高2实际上,是否提高了作物产量和水利用效率。[5]这种效果在小麦和水稻等作物中最为明显,以及玉米和甘蔗的较小程度。然而,从长期来看,积极的影响将在更高的温度和极端降雨中减少,这将消除以前的收益效果。[6]

动物农业的贡献

引用联合国粮食和农业组织的数据,[7]看门狗组气候Nexus [8]索赔动物农业占:

  • 5%的全球人为合作社2emissions
  • 44%的人造CH4.emissions
  • 44%的人造n2o排放量
  • 农业总排放总量的75-80%

这是土壤侵蚀形式的水污染,以及氮素和磷肥水生系统。[8]

重要的是要注意,关于n2O-如上所述,数量级比为温室气体的秩序而不是CO2- 迄今为止,土壤和其他常见农业活动(例如,现场燃烧和燃烧,粪便管理,其他废物管理)代表了迄今为止的最大贡献2o排放 - 大于94%。[2]

抑制温室气体排放

Research results suggest that the window of opportunity to significantly affect future greenhouse gas emissions is still open, particularly within the agricultural segment. While the energy industries have been the focus of scrutiny relative to CO2排放(鉴于他们的排放优势),农业可以发挥重要作用。让我们检查一些选择。

Carbon (CO2)封存

在土壤中保持碳(即,螯合碳)是保持有机物质的函数。这可以通过减少耕作或通过消除耕作来实现。结果,土壤侵蚀将减少。非常简单地,有针对性的收获植物的种子(例如小麦,玉米,大豆)而不是除去整个植物,有助于保留捕获的CO2within the soil. Applying manures as replacements for conventional chemical fertilizers closes an additional nutrient cycle and short-circuits what would otherwise be carbon released to the atmosphere. [2]

Organic Agriculture

默认情况下,有机方法包括几种碳螯合技术:低于和无直接,最小的收获,覆盖作物,以减少土壤侵蚀,并旋转作物自然补充和保留碳和氮的土壤营养素,并防止排放作为CO.2, CH4., and N2O. [2]当然,有机农业includes a prohibition on the use of pesticides, which removes chemical roadblocks to natural and beneficial biochemical and microbiological nutrient recycling that may occur.

最小化氮肥和废物

如前所述,n2O is more than 300 times more potent as a greenhouse gas than CO2。任何农民都可以做的,以尽量减少使用氮肥可以产生巨大的差异。此外,牛粪含有大量的氮,随着时间的推移转换为n2o通过硝化和反硝化化学方法。适当的子表面粪便应用对于田地可以帮助螯合碳和氮,然后有机会释放作为CO2和n2O. [2]

搬到更高效的牲畜鱼和水产养殖

牛和猪是他们吃东西的一些最不高效的转换器,我们可以吃东西。科学家们具有这种饲料转换比率(FCR)的术语。猪和牛在地球上的一些比例最高 - 每磅生产的饲料六至九(或更多)。鸡大约三到一个更有效。鱼是转换冠军,显示比率为1.5至1或更好。[9]简而言之,由于食物来源包括更多可食用的产品,更少浪费,以促进温室气体排放。

In an approach reminiscent of low-till and no-till farming,水平养殖者还使用称为综合多营养学水产养殖或IMTA的可持续发展技术。通过这种方法,例如,用于生产鲑鱼的浮动净钢笔被用于贝类的生产系统如蛤蜊,贻贝或牡蛎所包围。

这些过滤馈送的双气体从鲑鱼网中收集固体废物,并将其用作食物来源。制作水生宏观的第三种系统围绕着鲑鱼和二价的唾液。这些宏观格子从鲑鱼中吸收溶解的营养,并将碳和氮和氮成可用的食物或有机肥料。IMTA的特定设计仅限于生产者的想象力和创造力。

Aquaponic Systems(在室内生产鱼类并将其垃圾引发植物在温室中生产的人)也在IMTA绰号中进行分类。IMTA系统的总体目标是将循环和直接鱼类养分与植物和其他有价值的作物和产品(例如,造血,有机堆肥和鱼乳液肥料)密切相关。

Avoid the Production of Livestock

Many argue that people should move away from the production and consumption of livestock completely. If humans were to move to a vegetarian culture, Climate Nexus claims cropland usage would decrease by 90 percent, greenhouse gas emissions would fall by 96 percent, and nitrogen fertilizer use would plummet by 94 percent. [8]

当然,有很多原因迈向普遍的原因素食主义者将永远不会发生。也就是说,减少肉类consumP.tion could play a role. However, from a nutritional perspective, issues that are likely to result from the elimination of animal meats from the diet include certain essential amino acid and some vitamin deficiencies. [11]

无论我们采用的方法如何限制温室气体排放,科学家都认为它必须发生。农业,与能源生产行业的串联合作,从使用化石燃料到可再生能源,可以大大限制排放,实现可持续性,并为后代保护我们的环境。

可持续健康饮食
由Nell Stephenson.

参考

  1. 匿名的。国家航空航天局(NASA)网站。https://climate.nasa.gov/evidence/
  2. Johnson, J.M.-F. et al. 2007. Agricultural opportunities to mitigate greenhouse gas emissions. Environmental Pollution 150:107-124. doi:10.1016/j.envpol.2007.06.030
  3. Herrero, M. et al. 2011. Livestock and greenhouse gas emissions: the importance of getting the numbers right. Animal Feed Science and Technology 166-167:779-782.https://www.sciencedirect.com/...
  4. 喷泉,H. 2020. Belching奶牛和无尽的饲养者:修复牛的气候问题。纽约时报,2020年10月21日。https://www.nytimes.com/2020/1...
  5. Schipani,V. 2017. CO2: friend or foe to agriculture? FactCheck.org.https://www.factcheck.org/2017 ...
  6. 匿名的。2014年。评估报告5.政府间气候变化小组。https://www.ipcc.ch/
  7. 联合国粮食及农业组织。2020.主要事实和调查结果:牲畜的温室气体排放量。http://www.fao.org/news/story / ...
  8. 匿名的。2020.动物农业对气候变化的影响。气候Nexus。https://climatenexus.org/clima ...
  9. 匿名的。20.20.。Feed conversion ratio. Wikipedia.https://en.wikipedia.org/wiki / ...
  10. 匿名的。2019年。综合多途途径水产养殖。维基百科。https://en.wikipedia.org/wiki / ...
  11. 哥伦比亚,2011年。古饮食。bobapp综合John Wiley Son,Hoboken,New Jersey,266pp。

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Trevor Connor.

Loren Cordain博士的最终研究生,Trevor Connor,M,M.S.带来了十多年的营养和生理学专业知识,以刺激新的Paleo饮食团队。

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Dr. Mark Smith

Paleo运动的原始成员之一,Mark J. Smith,Ph.D.,普遍为Paleo营养的益处花了近30年。

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Nell Stephenson.

Ironman运动员,妈妈,作者和营养博客Nell Stephenson一直是古地运动的有影响力的成员。

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Loren Cordain博士

As a professor at Colorado State University, Dr. Loren Cordain developed The Paleo Diet® through decades of research and collaboration with fellow scientists around the world.