Wenn es um die globale Klimakrise geht, stellen Kohlendioxidemissionen ein Problem dar, das massiv, unlösbar und nur noch kurz zu lösen ist. Aber es ist nicht das einzige Problem.
Andere Schadstoffe erwärmen auch unser Klima rapide und schicken Wissenschaftler in ein Rennen, um ihre Implikationen zu verstehen, bevor es zu spät ist. Seit Jahren warnen Experten vor den Risiken, die insbesondere von einem Schadstoff ausgehen — Lachgas – und doch gibt es wenig globale Maßnahmen dagegen.
Der Grund: „Es ist eng mit Lebensmitteln verbunden“, sagte Ravi Ravishankara, Atmosphärenchemiker an der Colorado State University, der von 2007 bis 2015 Co-Vorsitzender eines Panels der Vereinten Nationen für stratosphärisches Ozon war.
Lachgas ist 300-mal stärker als Kohlendioxid und baut auch die Ozonschicht ab. Da es auch eine kürzere Lebensdauer hat, könnte eine Reduzierung einen schnelleren, signifikanten Einfluss auf die globale Erwärmung haben.
Die größte Quelle für Lachgas ist jedoch die Landwirtschaft, insbesondere gedüngte Böden und tierische Abfälle, und das macht es schwieriger, sie einzudämmen. „Man könnte sich vorstellen, Kohlendioxid zu begrenzen, weniger Methan, weniger von vielen Dingen. Aber Lachgas ist so sehr ein Problem der Lebensmittelproduktion „, sagte Ravishankara.
Seit den 1960er Jahren ist der Einsatz von Düngemitteln weltweit in die Höhe geschossen und hat dazu beigetragen, die „Grüne Revolution“ einzuleiten, die Millionen auf der ganzen Welt ernährte. In den USA. allein der Düngemitteleinsatz ist in den vergangenen 60 Jahren um mehr als 200 Prozent gestiegen, obwohl die Anbaufläche relativ konstant geblieben ist. Gleichzeitig ist auch die Zahl der großen industrialisierten Tierhaltungsbetriebe gestiegen, wodurch mehr Gülle- „Lagunen“ und überschüssiger Gülle entstanden sind, der häufig auf Ackerland übermäßig ausgebracht wird.
Ein Bericht der Vereinten Nationen aus dem Jahr 2013 ergab, dass die Lachgasemissionen durch menschliche Aktivitäten seit der vorindustriellen Ära um 20 Prozent gestiegen sind. Zu dieser Zeit schrieben die Autoren, dass sich diese Emissionen bis 2050 verdoppeln würden, wenn nichts unternommen würde.
Trotz der Rolle von Lachgas beim Abbau der Ozonschicht ist es nicht im Montrealer Protokoll über Stoffe zum Abbau der Ozonschicht enthalten, einem internationalen Vertrag, der darauf abzielt, die Ozonschicht durch den Ausstieg aus bestimmten Stoffen wiederherzustellen.
Folgendes sollten Sie über den starken Schadstoff wissen:
Also, was ist Lachgas?
Wie andere Treibhausgase absorbiert Lachgas Strahlung und fängt Wärme in der Atmosphäre ein, wo es laut EPA durchschnittlich 114 Jahre leben kann. Das bringt es in eine Art Mittelweg von Super-Schadstoffen.
Verglichen mit Kohlendioxid, das Hunderte von Jahren in der Atmosphäre leben kann, ist Lachgas relativ kurz. Aber es bleibt länger in der Atmosphäre als andere kurzlebige Klimaschadstoffe wie Ruß (der tagelang in der Atmosphäre vorhanden ist) oder Methan (das seit 12 Jahren vorhanden ist).
Lachgas stellt auch eine zweite Bedrohung dar: In der Stratosphäre ist Lachgas Sonnenlicht und Sauerstoff ausgesetzt, der das Gas in Stickoxide umwandelt. Stickoxide können die Ozonschicht schädigen, auf die sich der Mensch verlässt, um zu verhindern, dass der größte Teil der ultravioletten Strahlung der Sonne die Erdoberfläche erreicht.
Dieser Doppelbedrohungseffekt führt zur Potenz des Gases. Ein Pfund N2O erwärmt die Atmosphäre etwa 300 Mal so viel wie ein Pfund Kohlendioxid über einen Zeitraum von 100 Jahren. Seine Wirksamkeit und relativ lange Lebensdauer machen N2O zu einem gefährlichen Beitrag zum Klimawandel.
Woher kommt Lachgas?
Etwa 40 Prozent der Lachgasemissionen stammen aus menschlichen Aktivitäten, und die meisten davon stammen aus der Art und Weise, wie wir Land nutzen — insbesondere aus der Landwirtschaft. In den Vereinigten Staaten werden etwa 75 Prozent aller N2O-Emissionen durch menschliche Aktivitäten auf die Landwirtschaft zurückgeführt.
Insbesondere in größeren landwirtschaftlichen Betrieben stellt Viehdung ein zweifaches Emissionsproblem dar: es emittiert eine enorme Menge Methan, kann aber auch Lachgas erzeugen. „Wenn der Mist keinen Zugang zu Sauerstoff bekommt, beginnt er sich am Boden der Grube in Lachgas umzuwandeln“, sagte Ben Lilliston, Direktor für ländliche Strategien und Klimawandel am Institut für Landwirtschaft und Handelspolitik. „Dies geschieht auch, wenn Gülle auf Ackerland überbeansprucht wird.“
Wenn Landwirte Stickstoffdünger in ihren Boden geben, um das Pflanzenwachstum zu stimulieren, wird nur etwa die Hälfte von der Pflanze aufgenommen, so Neville Millar, ein leitender Forschungskoordinator an der Michigan State University. Der Rest kann im Grundwasser weggespült oder als Lachgas oder andere Gase abgegast werden.
Die Landwirtschaft ist aber nicht der einzige Schuldige. Lachgas wird auch emittiert, wenn Brennstoffe verbrannt werden, obwohl wie viel davon abhängt, welche Art von Kraftstoff und welche Verbrennungstechnologie verwendet wird. Es entsteht auch als Nebenprodukt bei der Herstellung von Chemikalien wie Salpetersäure (für Düngemittel) oder Adipinsäure (zur Herstellung von Nylon und anderen synthetischen Produkten). Die Behandlung von häuslichem Abwasser kann auch Lachgas erzeugen.
Was ist mit natürlichen Quellen?
Im Sommer 2013 flog ein Pilot im Rahmen einer Studie ein winziges Flugzeug tief über dem auftauenden arktischen Permafrost, um festzustellen, welche klimaschädlichen Schadstoffe wie viel emittiert wurden. Die Forscher hinter der Studie, ein Team von Harvard und NOAA, dachten, sie würden Methan finden — und das taten sie.
Permafrost ist gefrorenes Land, das uralten Boden, Sedimente und organisches Material von Pflanzen und Tieren enthält. Es bedeckt etwa ein Viertel der nördlichen Hemisphäre. Da sich die Arktis ungefähr doppelt so schnell erwärmt wie der Rest der Welt, beginnt der Permafrost aufzutauen, und dabei werden die alten Materialien Sauerstoff ausgesetzt, wodurch sie Gase freisetzen, die weiter zur Erwärmung beitragen.
Forscher weltweit haben versucht zu verstehen, wie viel Methan im Permafrost enthalten sein könnte. Aber die 2013 gesammelten Daten — und Anfang dieses Jahres in einem Bericht im Journal of Atmospheric Chemistry and Physics veröffentlicht – zeigten auch, dass Lachgas auch aus dem Permafrost emittiert wurde, etwa 12-mal so schnell wie bisher angenommen.
„Als ich dieses erste Ergebnis erreichte, ging ich sie durch und berechnete sie erneut. Ich dachte, ich hätte einen kleinen Fehler gemacht „, sagte Jordan Wilkerson, ein Doktorand, der das Lachgas zuerst entdeckte. „Ich schaute ein paar Mal und bekam die gleiche Antwort.“
Die Studie umfasste etwa 120 Quadratmeilen und nur im August. Daher ist es schwer zu extrapolieren, was diese Ergebnisse arktisweit bedeuten könnten.
Aber was bedeutsam ist, sagt Ron Dobosy von der NOAA, der Co-Autor der Studie war, ist, dass die Arktis bis zu Wilkersons Entdeckung als sehr stickstoffarm galt. Jetzt ist klar, dass Lachgasemissionen vorhanden sind und weiter untersucht werden müssen. „Methan wird immer stärker abgedeckt. Es ist Zeit, dass auch Lachgas stärker abgedeckt wird „, sagte Dobosy.