Emise dusíku ze spalování a umělých hnojiv planetu ochlazují

Výzkum publikovaný v prestižním vědeckém časopise Nature, vrhá nové světlo na komplexní vztahy v našem klimatickém systému a otevírá nové otázky o budoucím vývoji globálního klimatu.

Dusík – tichý, ale mocný hráč

Dusík je všudypřítomný prvek, který tvoří většinu naší atmosféry. Většina tohoto dusíku je však inertní a nemá přímý vliv na klimatické procesy. Situace se dramaticky mění, když se dostaneme k takzvanému reaktivnímu dusíku. Ten vzniká především lidskou činností – spalováním fosilních paliv, používáním umělých hnojiv v zemědělství a chovem hospodářských zvířat.

„Reaktivní dusík hraje v klimatickém systému mnohem významnější roli, než jsme si dosud mysleli,“ upozorňuje hlavní autor studie Cheng Gong z Max Planckova institutu pro biogeochemii. „A jeho celkový efekt je překvapivě ochlazující.“

Komplexní hra oteplování a ochlazování

Výzkumný tým vedený Gongem analyzoval různé způsoby, jakými reaktivní dusík ovlivňuje klima. Některé z těchto procesů vedou k oteplování, jiné naopak k ochlazování planety.

Mezi hlavní oteplující faktory patří:

1.      Zvýšené emise oxidu dusného (N₂O), který je silným skleníkovým plynem.
2.      Zvýšená tvorba troposférického ozonu, který také přispívá ke skleníkovému efektu.

Na druhé straně, ochlazující efekty zahrnují:

1.      Zvýšenou tvorbu aerosolů v atmosféře, které odrážejí sluneční záření zpět do vesmíru.
2.      Snížení životnosti metanu v atmosféře, což vede k menšímu oteplujícímu účinku tohoto silného skleníkového plynu.
3.      Zvýšené ukládání uhlíku v suchozemských ekosystémech díky „hnojivému efektu“ dusíku.

Když vědci sečetli všechny tyto efekty, došli k překvapivému závěru: celkový vliv antropogenního reaktivního dusíku na klima je ochlazující. Konkrétně odhadují, že v roce 2019 byl tento ochlazující efekt ekvivalentní radiačnímu působení -0,34 W/m² ve srovnání s rokem 1850. Přitom oteplující efekt (radiační působení) CO₂ z lidské činnosti se odhaduje na 2,0 W/m².

Je to, jako bychom částečně zatáhli záclonu před oknem naší planetární skleníkové zahrady. Reaktivní dusík v atmosféře funguje jako jakýsi štít, který odráží část slunečního záření zpět do vesmíru.

Regionální rozdíly

Studie také odhalila významné regionální rozdíly v působení reaktivního dusíku. Zatímco v některých oblastech, jako je východní Asie nebo Severní Amerika, je ochlazující efekt velmi výrazný, v jiných regionech může být zanedbatelný nebo dokonce mírně oteplující.

Tyto rozdíly jsou dány především různou intenzitou lidské činnosti v různých částech světa. V oblastech s intenzivním zemědělstvím a vysokou mírou industrializace je koncentrace reaktivního dusíku v atmosféře mnohem vyšší, a tedy i jeho ochlazující efekt je výraznější.

Co nás čeká v budoucnosti?

Výzkumný tým se také pokusil odhadnout, jak se bude vliv reaktivního dusíku na klima vyvíjet v budoucnosti. Použili k tomu tři různé scénáře vývoje lidské společnosti a ekonomiky do roku 2050.

Výsledky naznačují, že současný ochlazující efekt reaktivního dusíku by se mohl v budoucnu oslabit. Je to dáno především očekávaným snížením emisí aerosolů v důsledku přísnějších environmentálních regulací. Zároveň se očekává, že oteplující efekt oxidu dusného bude nadále růst.

Na jedné straně ochlazující efekt dusíku přibrzďuje globální oteplování. Na druhé straně to však znamená, že v budoucnu můžeme čelit ještě rychlejšímu oteplování, až tento efekt zmizí.

Zjištění této studie mají významné implikace pro globální klimatickou politiku. Ukazují, že snižování emisí reaktivního dusíku, které je žádoucí z hlediska ochrany životního prostředí a lidského zdraví, může paradoxně vést k rychlejšímu oteplování planety.