В результате сельскохозяйственной деятельности в атмосферу попадает значительный объем парниковых газов, что в немалой степени способствует глобальному потеплению и изменению климата. Стабильные изотопы и радиоизотопы могут применяться для разработки пакетов технологий, которые помогают государствам-членам устойчиво сокращать эти выбросы, повышать эффективность использования ресурсов и увеличивать продуктивность сельскохозяйственных культур и животных.
Хотите узнать больше о деятельности МАГАТЭ? Подпишитесь на нашу ежемесячную электронную рассылку, чтобы быть в курсе самых важных новостей, получать аудио- и видеоматериалы и многое другое.
Сокращение выбросов парниковых газов
Сельское хозяйство является и жертвой, и одной из причин изменения климата. С одной стороны, на долю сельского хозяйства приходится примерно 30 процентов от общих выбросов парниковых газов, главным образом это результат использования химических удобрений, пестицидов и отходов животного происхождения. Этот показатель имеет тенденцию к дальнейшему росту по мере повышения спроса на продовольствие со стороны растущего населения планеты, более высокого спроса на молочные и мясные продукты, а также дальнейшей интенсификации сельскохозяйственной деятельности.
С другой стороны, упомянутые парниковые газы включают закись азота (N2O), диоксид углерода (CO2) и метан (CH4), которые вносят лепту в изменение климата и глобальное потепление, тем самым оказывая сильное воздействие на устойчивость систем сельскохозяйственного производства. При этом не учитываются выбросы парниковых газов из-за использования пестицидов, причем негативное воздействие этой разновидности парниковых газов на окружающую среду в значительной степени недооценено.
МАГАТЭ совместно с ФАО стремится оптимизировать и укрепить потенциал государств-членов в использовании ядерных и изотопных методов с целью разработки технологий, позволяющих сократить выбросы парниковых газов, интенсифицировать производство сельскохозяйственных культур и сохранить природные ресурсы.
Измерение выбросов парниковых газов с применением ядерных технологий
С целью снижения объемов выбросов закиси азота, парникового газа с потенциалом глобального потепления в 300 раз большим, чем у диоксида углерода, требуется рациональное использование химических удобрений, пестицидов и навоза. Помимо этого, следует внедрять недорогие ингибиторы азотных процессов в почве. Для этого необходима подробная информация об источниках образования парниковых газов, связанных с различными микробными процессами в почве.
Ядерные методики имеют существенные преимущества по сравнению с традиционными методиками измерения воздействия изменения климата. Используя изотопную методику с применением азота-15, ученые могут идентифицировать источники образования закиси азота, что важно для поиска способов сокращения выбросов этого газа.
Методика с использованием стабильного изотопа углерода-13, основанная на широкой распространенности углерода-13 в естественных условиях, позволяет ученым оценивать качество почвы и источники углерода, изолированного в почве. Это позволяет понять, как различные сочетания севооборота, обработки почвы и напочвенного покрова могут повысить производительность и увеличить эффективность, с которой используются все более скудные ресурсы, такие как вода и химические вещества.
Секвестрация углекислого газа – захват и длительное связывание атмосферного диоксида углерода (CO2) в почве – в настоящее время является наилучшим решением в противовес повышению содержания парниковых газов. Такие методы включают стимулирование производства биомассы; применение недорогих средств регулирования роста растений и биоудобрений; применение природосберегающих сельскохозяйственных технологий (метод нулевой обработки почвы, использование навоза и биоугля); фиксация азота бобовыми культурами; сокращение использования пестицидов; севооборот; и смешанное агроживотноводческое производство. Кроме того, оптимизированные методы кормления животных и рациональное использование навоза могут сократить утечки энергии и объем выбросов.
В целях повышения продуктивности животных и защиты окружающей среды от последствий перевыпаса, ядерные и смежные методы могут быть полезны при разработке стратегий в области кормовых добавок. Одним из способов является определение длинноцепочечных углеводородов и естественного углерода-13 в растениях, съеденных жвачными, и в их фекалиях, что помогает оценить потребление ими корма при питании травой или побегами на лугопастбищных угодьях.
