Kết quả là từ năm 1980 - 2020, loại khí thải này đã âm thầm gia tăng đến 30%.
Phát sinh từ nông nghiệp
N2O là hợp chất hóa học có tên gọi dinitơ monoxit. Nó được sản sinh từ các quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch và đặc biệt phát sinh rất nhiều từ hoạt động nông nghiệp hiện đại.
“Thủ phạm” gây N2O trong nông nghiệp là phân bón. Hầu hết, các loại phân bón cho cây trồng, từ phân hữu cơ đến vô cơ đều có chứa N2 (nitơ). Trong thời đại đa dạng các loại phân bón ngày nay, nông dân các nơi thường bón phân theo đợt và mỗi đợt đều bón với khối lượng lớn.
Rễ cây trồng không hấp thu hết N2, gây dư thừa. Lượng N2 dư thừa này kết hợp với O2 có sẵn trong đất và không khí, sản sinh ra N2O.
Trong không khí, N2O tồn tại bền vững, trung bình phải mất 114 năm mới bị phân rã. Nó gây hiệu ứng nhà kính mạnh gấp 300 lần CO2, góp phần đẩy nhanh tốc độ nóng lên toàn cầu và đục phá tầng ozone.
Theo ước tính của các nhà khoa học thuộc Ủy ban liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC), N2O chỉ chiếm khoảng 6% tổng lượng khí thải toàn cầu. Tuy nhiên, với sức tàn phá khủng khiếp, nó thuộc diện loại khí thải nguy hiểm nhất.
Hầu hết, N2O là “sản phẩm” của con người. Cũng theo IPCC, có tới 3/4 N2O trong bầu khí quyển là xuất phát từ hoạt động nông nghiệp.
Phân hóa học là nguồn phát thải N2O chủ yếu.
Tâm điểm mới
Nông nghiệp chiếm từ 16 – 27% tổng khí thải nhà kính do con người gây ra. Từ lâu, giới khoa học đã biết đến sự tồn tại và nguy hiểm của N2O. Thế nhưng, dưới sự áp đảo của CO2 (phần lớn phát thải từ hoạt động công nghiệp), họ có vẻ không mấy quan tâm đến loại khí thải tai hại này.
Vì không bị chú ý và khống chế, N2O âm thầm tích lũy. Vào năm 2020, thế giới tá hỏa phát hiện ra các nguồn phát thải và lượng N2O đã tăng vọt 30% chỉ sau 4 thập niên.
Trước con số mới đáng ngại, IPCC bắt buộc phải lên tiếng cảnh báo. Họ xác nhận, nguồn phát thải N2O nhiều nhất là các loại phân bón hóa học tổng hợp. Chúng có chứa NH3 (ammoniac), hóa chất dinh dưỡng thiết yếu với mọi loại cây trồng.
Từ khâu sản xuất, NH3 nhân tạo đã gây phát thải khí nhà kính. Ước tính, hoạt động sản xuất phân bón tổng hợp chiếm 1% tổng năng lượng sử dụng toàn cầu, giải phóng một lượng CO2 chiếm 1,4% tổng CO2 toàn bầu không khí. Sau khi được bón cho cây trồng, lượng NH3 bị dư thừa còn ngấm xuống đất, gây ô nhiễm nguồn nước.
“Đã đến lúc chúng ta phải xem xét loại trừ N2O”, nhà nghiên cứu môi trường David Kanter (Mỹ) lên tiếng. Vốn dĩ, tự nhiên Trái đất có chu kỳ N2 tuần hoàn. Trước khi phân bón tổng hợp ra đời vào thế kỷ XX, NH3 hoàn toàn sinh học. Nó tự chuyển hóa từ phân ủ thực vật, phân chuồng, được cây cối hấp thụ triệt để. Thông qua chuỗi thức ăn, N2 tái tạo an toàn, cân bằng.
Bây giờ, điều cần thiết nhất là lấy lại sự cân bằng N2 từng có.
Công nghệ viễn thám giúp xác định thời điểm và lượng phân phù hợp hiệu quả nhất.
Đa giải pháp
Phương án đầu tiên và hữu hiệu nhất là hạn chế lạm dụng phân bón tổng hợp. Nếu chỉ cung cấp cho cây trồng một lượng phân hóa học vừa đủ, NH3 sẽ không hoặc chỉ bị dư ít. Nó tất yếu dẫn đến việc giảm thiểu hoặc triệt tiêu N2O.
Có 2 cách để xác định lượng phân bón vừa đủ. Thứ nhất là sử dụng công nghệ viễn thám, xác định thời điểm cần bổ sung dưỡng chất cho cây trồng cũng như lượng phân phù hợp. Cách thứ 2 là sử dụng chất ức chế nitrat hóa, ngăn chặn sản sinh N2O. Cách này cũng đồng thời giữ lượng N2 dư an toàn trong đất, cho phép cây trồng hấp thụ dần dần.
Năm 2018, các nhà nghiên cứu ở Áo thử phân tích và đưa ra ước đoán. Họ khẳng định chỉ cần kiên trì thực hiện 2 phương pháp trên thì tới năm 2030, lượng N2O sẽ giảm 26%.
Hiện, Trái đất đang nóng lên quá nhanh. Nó buộc nông nghiệp phải quan tâm cắt giảm N2O thần tốc hơn nữa. Vào năm 2019, Công ty Phân vi sinh Pivot Bio (Mỹ) giới thiệu sản phẩm vi sinh Pivot Bio Proven. Nó là một chủng của vi khuẩn kosakonia sacchari có khả năng cô lập N2 bị biến đổi gen, giúp bắt giữ N2 dư thừa hữu hiệu, qua đó giảm phát sinh N2O.
Chuyên gia môi trường Caroline Orr (Anh) đề xuất cắt giảm thuốc trừ sâu. Bà phát hiện, bớt sử dụng hóa chất diệt trừ sẽ bảo vệ các vi khuẩn mang thiên tính hấp thụ N2 trong đất. Chúng thuộc dạng vi khuẩn bản địa nên nhiều khả năng mạnh và hiệu quả hơn Pivot Bio Proven.
Ngoài ra, hạn chế cày xới đất cũng góp phần giảm thiểu N2O. Theo Johan Six (Thụy Sỹ), cày xới khiến O2 được đưa vào trong đất nhiều hơn, tạo điều kiện cho N2 kết hợp, sinh ra N2O. Tại thung lũng trung tâm California (Mỹ), người ta phát hiện hạn chế cày xới giảm lượng N2O mới phát sinh đến 70%.
