گازهای گلخانه ای یکی از عوامل اصلی تغییرات اقلیمی و گرمایش زمین هستند که با جذب حرارت مادون قرمز، دمای سطح کره زمین را افزایش می دهند. فعالیت های انسانی از قبیل سوختن سوخت های فسیلی، کشاورزی و صنایع باعث افزایش غلظت این گازها در جو شده است. دی اکسید کربن، متان و نیتروز اکسید از مهم ترین گازهای گلخانه ای هستند که سهم عمده ای در افزایش دمای جهانی دارند. افزایش این گازها منجر به بروز مشکلات زیست محیطی مانند تغییرات اقلیمی شدید، ذوب یخچال ها و افزایش سطح اقیانوس ها شده است. بررسی روند انتشار گازهای گلخانه ای در کشورها از جمله ایران، به منظور اتخاذ راهکارهای موثر کاهش آن ضروری است تا بتوان پیامدهای زیان بار تغییرات اقلیمی را کاهش داد و به توسعه پایدار دست یافت.

 ضرورت و اهداف پژوهش

گازهای گلخانه ای به دلیل توانایی جذب پرتوهای خورشید با طول موج بلند، نقش کلیدی در افزایش دمای سطح زمین و ایجاد تغییرات اقلیمی دارند. میانگین دمای سطح زمین در حال حاضر حدود ۱۵ درجه سانتی گراد است که بدون تاثیر گازهای گلخانه ای این دما به منفی ۱۸ درجه کاهش می یافت.در ایران، انتشار گازهای گلخانه ای طی ۳۰ سال گذشته سه برابر شده و در سال ۲۰۲۳ به نزدیک به یک میلیارد تن معادل دی اکسید کربن رسیده است. این میزان حدود ۱.۹ درصد از انتشار جهانی را شامل می شود و ایران را در رتبه هشتم جهان قرار داده است. عمده انتشار در کشور مربوط به بخش های تولید برق و گرما، حمل و نقل، ساختمان سازی، صنایع و کشاورزی است. کشاورزی به دلیل آزادسازی متان از تخمیر روده ای دام ها و نیتروز اکسید از کودهای نیتراتی و فعالیت های خاکی، سهم مهمی دارد. این روند افزایشی انتشار گازهای گلخانه ای نیازمند توجه فوری و سیاست گذاری های موثر برای کاهش آلاینده ها و حفاظت از محیط زیست در ایران است تا بتوان پیامدهای مخرب اقلیمی و محیطی را کاهش داد و به سمت توسعه پایدار حرکت کرد. از همین رو پژوهش حاضر به ارائه راهبردهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در بخش کشاورزی پرداخته است.

راهبردهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در بخش کشاورزی

میزان انتشار گازهای گلخانه ای ایران از ۶۵۱ میلیون تن در سال ۲۰۰۵ به ۹۹۷ میلیون تن در سال ۲۰۲۳ رسیده است. در این راستا توجه به راهبردهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای امری ضروری است. از جمله این راهبردها می توان به موارد ذیل اشاره کرد:

افزایش کارایی انرژی در بخش کشاورزی با به کارگیری منابع انرژی تجدیدپذیر

راهبردهای ناظر بر این بخش عبارتند از:

• به کارگیری پنل های خورشیدی برای تولید برق و گرما برای پمپ های آب و گلخانه ها در سطح مزرعه و همچنین در گاوداری ها و مرغداری ها؛
• کاربرد منابع تجدیدپذیر بادی خورشیدی و هیدروژنی برای تولید کودهای نیتراتی که بسیار انرژی بر هستند. این راهبرد می تواند تا ۸۵ درصد انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از کودهای نیتراتی را کاهش دهد؛
• پشتیبانی مالی سازمان های پژوهشی سرمایه گذاران بخش خصوصی از پروژه های تولید نیتروژن با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر؛
• اجرای قوانین مناسب برای مدیریت انتشار گازهای گلخانه ای از کارخانه های تولید کود با استفاده از انرژی های تجدیدپذیر.

کاهش انتشار گازهای گلخانه ای با افزایش کارایی مصرف نیتروژن در زمین های کشاورزی

راهبردهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای با افزایش کارایی مصرف نیتروژن عبارتند از:

• پوشش دار کردن کودهای نیتراتی و کاربرد آن در مقدار کم اما دفعات مکرر. از آنجایی که گیاهان کمتر از نیمی از نیتروژن به کار گرفته شده در زمین های کشاورزی را مصرف می کنند، باقیمانده آن باعث آلوده شدن آب های سطحی و زیرزمینی شده یا به صورت گاز شامل نیتروز اکسید به جو زمین وارد می شوند؛
• وادار کردن کارخانه های کودهای نیتروژنی به تولید کودهای نیتروژنی با کارایی مصرف بالا، (مانند اوره با پوشش گوگردی و اوره با رَهایِش کُند) به جای اوره معمولی و تشویق کشاورزان به کاربرد آن ها؛
• پشتیبانی از پژوهش هایی که درباره بازدارندگی زیستی نیترات زایی اجرا می شوند؛
• پشتیبانی مالی از همکاری پژوهشگران و کشاورزانی که علاقه مند به کاربرد فناوری های نوآورانه در کودهای نیتراتی با کارایی کاربرد بالا هستند.

راهبردهای کاهشی برای نگه داشت کربن در خاک

از جمله این راهبردها می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• جلوگیری از تغییر کاربری اکوسیستم هایی با ذخیره کربن بالا مانند جنگل ها و همچنین افزایش حاصل خیزی زمین های کشاورزی و چمنزارها که از طریق افزایش کربن در ریشه ها و بقایای گیاهی موجب بهبود ظرفیت ذخیره سازی کربن در خاک می شوند. افزودن مالچ و کودهای جانوری به زمین های کشاورزی، گذاشتن بقایای گیاهی بر روی زمین از جمله راهبردهای نگه داشت کربن در خاک است؛
• افزایش «دار کشت ورزی» که باعث افزایش مقدار کربن خاک می شود. دار کشت ورزی، کاربرد همزمان درختان، درختچه ها، گیاهان زراعی و دام ها است.

راهبردهای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در شالیزارهای برنج

• افزایش عملکرد در واحد سطح افزایش عملکرد، باعث کاهش انتشار متان یا ثابت ماندن آن در شالیزارها می شود؛
• هرچند جمع آوری کاه و کولش برنج پس از برداشت باعث کاهش تولید متان در شالیزار می شود، اما با توجه به نرخ بالای فرسایش خاک در ایران، توصیه می شود کاه و کولش سوزانده نشود و در سطح خاک رها شود، زیرا کاه و کولش نقش چندانی در انتشار گازهای گلخانه ای در بخش کشاورزی ایران ندارد و سوزاندن یا برداشت آن تاثیر قابل توجهی در افزایش گازهای گلخانه ای ندارد.
• کاهش بازه زمانی آبگیری در شالیزارها باعث کاهش رشد باکتری های تولیدکننده متان می شود. پایین آوردن سطح آب در شالیزار در میانه فصل رشد باعث افزایش کارایی مصرف آب نیز می شود. بررسی ها نشان می دهد که این شیوه باعث کاهش ۹۰ درصدی آزاد شدن متان در شالیزارها در ژاپن و چین شده است.

جمع بندی

گازهای گلخانه ای با افزایش دمای زمین و تغییرات اقلیمی رابطه مستقیم دارند و فعالیت های انسانی از جمله کشاورزی، صنایع و استفاده از سوخت های فسیلی موجب افزایش آن ها شده است. ایران نیز با رشد سریع انتشار گازهای گلخانه ای به ویژه در بخش کشاورزی، انرژی و حمل و نقل، نیازمند اقدامات جدی برای کنترل و کاهش این آلاینده ها است. پژوهش حاضر با تمرکز بر بخش کشاورزی، راهبردهای موثری همچون افزایش کارایی انرژی با بهره گیری از منابع تجدیدپذیر، بهبود مصرف نیتروژن در کشت، حفظ و افزایش کربن خاک و مدیریت بهتر شالیزارهای برنج را پیشنهاد کرد. این اقدامات می توانند به کاهش قابل توجه انتشار گازهای گلخانه ای کمک کرده و ضمن حفظ بهره وری کشاورزی، به حفظ محیط زیست و حرکت به سمت توسعه پایدار یاری رسانند. اجرای این راهبردها نیازمند حمایت مالی، پژوهشی و سیاست گذاری هماهنگ است تا آثار مثبتشان در کاهش تغییرات اقلیمی ملموس شود.