Cientistas descobrem que emissões de nitrogênio resfriam o clima – isso pode realmente ajudar a resolver as mudanças climáticas?

Um estudo revela que as emissões de nitrogênio têm um efeito de resfriamento no clima, mas seu impacto ambiental geral, incluindo poluição e agravamento do aquecimento global, exige redução urgente nas emissões de gases de efeito estufa.

Uma equipe internacional de pesquisadores descobriu que as emissões de nitrogênio de fertilizantes e combustíveis fósseis contribuem para um efeito líquido de resfriamento no clima. No entanto, eles alertam que os níveis crescentes de nitrogênio atmosférico têm impactos ambientais prejudiciais e enfatizam a necessidade urgente de reduzir as emissões de gases de efeito estufa para combater o aquecimento global.

Publicado em Naturezao artigo descobriu que o nitrogênio reativo liberado no ambiente por meio de atividades humanas resfria o clima em menos 0,34 watts por metro quadrado. Embora o aquecimento global tivesse avançado ainda mais sem a entrada de nitrogênio gerado pelo homem, a quantidade não compensaria o nível de gases de efeito estufa que aquecem a atmosfera.

O artigo foi liderado pelo Instituto Max Planck na Alemanha e incluiu autores da Universidade de Sydney. Ele vem um dia após novos dados do Serviço de Mudanças Climáticas Copernicus da União Europeia indicarem que domingo, 21 de julho, foi o dia mais quente registrado na história recente.

Mecanismos de resfriamento

O efeito de resfriamento líquido ocorre de quatro maneiras:

• Óxidos de nitrogênio de curta duração produzidos pela combustão de combustíveis fósseis poluem a atmosfera formando finas partículas suspensas que protegem a luz solar, resfriando o clima;
• a amônia (um composto à base de nitrogênio e hidrogênio) liberada na atmosfera pela aplicação de esterco e fertilizantes artificiais tem um efeito semelhante;
• o nitrogênio aplicado às plantações permite que as plantas cresçam mais abundantemente, absorvendo mais CO2 da atmosfera, possibilitando um efeito de resfriamento;
• Os óxidos de nitrogênio também desempenham um papel na decomposição do metano atmosférico, um potente gás de efeito estufa.

Os pesquisadores alertaram que aumentar o nitrogênio atmosférico não era uma solução para combater as mudanças climáticas.

“Os fertilizantes de nitrogênio poluem a água e os óxidos de nitrogênio dos combustíveis fósseis poluem o ar. Portanto, aumentar as taxas de nitrogênio na atmosfera para combater as mudanças climáticas não é um compromisso aceitável, nem é uma solução”, disse o professor Federico Maggi, do Universidade de SydneyEscola de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Campinas.

Sönke Zaehle do Instituto Max Planck disse: “Isso pode soar como uma boa notícia, mas você tem que ter em mente que as emissões de nitrogênio têm muitos efeitos nocivos, por exemplo, na saúde, na biodiversidade e na camada de ozônio. As descobertas atuais, portanto, não são motivo para ignorar os efeitos nocivos, muito menos ver a entrada adicional de nitrogênio como um meio de combater o aquecimento global.”

O nitrogênio elementar, que compõe cerca de 78 por cento do ar, é neutro para o clima, mas outros compostos de nitrogênio reativos podem ter efeitos diretos ou indiretos no clima global – às vezes aquecendo e outras vezes esfriando. O óxido nitroso (N2O) é um gás de efeito estufa quase 300 vezes mais potente que o CO2. Outras formas de nitrogênio estimulam a formação de ozônio na troposfera, que é um gás de efeito estufa potente e aumenta o aquecimento global.

O professor Maggi disse que a pesquisa foi importante porque ajudou a equipe a entender o efeito líquido da distribuição das emissões de nitrogênio da agricultura.

“Este trabalho é um exemplo extraordinário de como interações complexas em escalas planetárias não podem ser capturadas com ferramentas de avaliação simplistas. Ele mostra a importância de desenvolver modelos matemáticos que possam mostrar o surgimento de não linear – ou efeitos desproporcionais — no solo, na terra e na atmosfera”, disse ele.

“Mesmo que pareça contraintuitivo, o nitrogênio reativo introduzido no ambiente, principalmente como fertilizantes agrícolas, pode reduzir o aquecimento total. No entanto, isso é menor comparado à redução nas emissões de gases de efeito estufa necessárias para manter o planeta dentro de limites operacionais seguros e justos.

“As ferramentas computacionais de nova geração estão ajudando a impulsionar novos aprendizados na ciência das mudanças climáticas, mas a compreensão não é suficiente – precisamos agir com grande urgência para reduzir as emissões de gases de efeito estufa.”

Obtendo uma compreensão holística dos impactos do nitrogênio

Os cientistas determinaram o impacto geral do nitrogênio de fontes humanas analisando primeiro as quantidades dos vários compostos de nitrogênio que acabam no solo, na água e no ar.

Eles então alimentaram esses dados em modelos que descrevem o ciclo global do nitrogênio e os efeitos no ciclo do carbono, por exemplo, a estimulação do crescimento das plantas e, finalmente, o conteúdo de CO2 e metano da atmosfera. A partir dos resultados dessas simulações, eles usaram outro modelo de química atmosférica para calcular o efeito das emissões de nitrogênio artificiais na força radiativa, que é a energia radiante que atinge um metro quadrado da superfície da Terra por unidade de tempo.

Referência: “Efeitos climáticos líquidos globais do nitrogênio reativo antropogênico” por Cheng Gong, Hanqin Tian, ​​Hong Liao, Naiqing Pan, Shufen Pan, Akihiko Ito, Atul K. Jain, Sian Kou-Giesbrecht, Fortunat Joos, Qing Sun, Hao Shi, Nicolas Vuichard, Qing Zhu, Changhui Peng, Federico Maggi, Fiona HM Tang e Sönke Zaehle, 24 de julho de 2024, Natureza.
DOI: 10.1038/s41586-024-07714-4

O estudo foi financiado pela Comissão Europeia, pela Fundação Nacional de Ciências dos EUA, pelo USDA CBG, pelo Departamento do Tesouro dos EUA, pelo JSPS KAKENH e pelo Escritório de Pesquisa Biológica e Ambiental do Departamento de Energia dos EUA.