构建零排放农业蓝图

根据卡内基工作人员助理 Lorenzo Rosa 和访问学者 Paolo Gabrielli 的最新研究，将需要技术创新和投资来将与农业相关的温室气体排放量减少到零。他们的发现最近发表在 环境研究快报上。

“目前，农业排放的温室气体约占全球温室气体排放量的 12%，”罗莎解释说。“农业不仅是气候变化的重要贡献者;它也是气候变暖、干旱和降水模式改变等后果的首批受害者之一。”

Rosa 和 Gabrielli 着手分析各种用于减少农业排放的温室气体排放量的技术，以了解这些工具可以使我们在实现零排放的道路上走多远。减少农业排放特别具有挑战性，因为大多数农业温室气体排放来自甲烷和一氧化二氮，这两种气体在短时间内比二氧化碳具有更大的升温潜力。

他们探讨了减少农业活动温室气体排放的不同方法的有效性，包括在农场使用替代能源、以净零排放生产的更可持续的肥料和杀虫剂、肥料管理、减少牲畜甲烷的饲养和育种策略排放和替代水稻种植技术，最大限度地减少淹水土壤中产甲烷微生物的生长

Rosa 和 Gabrielli 表示，农业脱碳战略在很大程度上依赖于使用无碳能源。成功实施它们需要将可再生能源系统整合到农场运营中，并开发可持续的方法来生产化肥、杀虫剂和其他相关化学品。实施智能和可持续的灌溉做法不仅对于提高水的可持续性至关重要，而且对于减少与水稻种植相关的能源消耗和甲烷排放也至关重要。

Rosa 和 Gabrielli 发现技术可以帮助农民将农业温室气体污染降低多达 45%。然而，要实现零碳排放将需要昂贵且目前尚未广泛部署的二氧化碳去除策略。

他们发现特别有前途的方法涉及可持续生产的生物能源使用和技术的结合，这些技术可以在持久的地质构造中捕获这些能源的排放。另一个有利的可能性是加速自然岩石侵蚀过程的想法，这也可以从大气中去除二氧化碳。总之，这些技术可以将农业从一个将碳排放到大气中的部门转变为一个将碳提取的部门。该研究还讨论了超越传统农业界限的新技术，例如甲烷去除和某些食品的无农场生产。

然而，Rosa 和 Gabrielli 表示，需要进行更多研究才能使这些策略变得负担得起且可扩展，并了解它们的更广泛影响。

“灌溉和化肥方面的创新提高了全球作物产量，但这种增产忽视了它所依赖的战略对气候的影响，”加布里埃利说。“随着变暖的加剧，为不断增长的人口生产足够的食物将变得越来越困难，因此有必要采取新的方法来考虑减缓气候变化。”

Rosa 和 Gabrielli 表示，可持续农业实践还可以改善能源安全、水资源短缺和生物多样性丧失，他们致力于从各个角度审视农业与气候变化的交集，并制定一个蓝图，以促进向净-农业零排放。然而，他们表示，成功将需要跨学科的努力，涉及植物科学、水文学、工程学、经济学和政治学。

罗莎 (Rosa) 去年作为助理研究员加入了卡内基 (Carnegie)，这是一项享有盛誉的计划，旨在为年轻科学家提供自由和独立，以从事大胆和非常规的研究。他的总体研究计划旨在了解气候变化给农业带来的挑战，并评估提高农业可持续性的各种方法。在卡内基任职期间，他的工作包括分析 灌溉策略、 土壤保湿技术和 储水需求，以及评估减少 化肥生产碳足迹的解决方案。