Düyü böhranı: məşhur kənd təsərrüfatı bitkisi planetə niyə zərər verir?

Düyü milyardlarla insanı qidalandırır, lakin onun iqlim dəyişikliyinin dərinləşməsindəki rolu getdikcə artır
Düyü dünya əhalisinin yarıdan çoxunun əsas qida mənbəyidir. Cənub-Şərqi Asiyanın terraslı düyü sahələrindən Çin və Hindistandakı suvarılan əkin sahələrinə qədər bu bitki milyardlarla insanın gündəlik qidalanmasının əsasını təşkil edir.
Lakin düyünün böyüməsinə şərait yaradan həmin su altında qalan torpaqlar istixana qazları buraxan mikroorqanizmlər üçün də ideal mühit formalaşdırır.
Ekologiya və kənd təsərrüfatı üzrə ixtisaslaşmış alimlər qrupunun yeni araşdırmasına görə, dünya üzrə düyü sahələrindən istixana qazı emissiyaları 1960-cı illərdən bəri demək olar iki dəfə artıb. 2010-cu illərdə bu göstərici ildə orta hesabla təxminən 1.1 milyard ton karbon qazı ekvivalentinə çatıb. Bu, təxminən 239 milyon avtomobilin illik emissiyasına bərabərdir.
Beləliklə, düyü istehsalı heyvandarlıqdan sonra kənd təsərrüfatında emissiyaların ən böyük mənbəyidir. Eyni zamanda düyüyə tələbatın artmaqda davam edəcəyi gözlənilir.
Fermerlərin məhsuldarlığı azaltmadan düyü istehsalından yaranan istixana qazı emissiyalarını aşağı salmaq üçün istifadə edə biləcəyi üsullar var. Araşdırmamız göstərdi ki, bütün istehsalçılar hazırda mövcud olan ən yaxşı "iqlimədavamlı" üsullardan istifadə etsəydilər, əsrin ortalarına qədər düyü istehsalından yaranan qlobal emissiyaları təxminən 10% azaltmaq mümkün olardı.
Lakin iqlim dəyişikliyini yavaşlatmaq üçün daha böyük azalma lazımdır. Bunun üçün əlavə və daha effektiv strategiyaların hazırlanması tələb olunacaq.
Düyü istehsalında istixana qazı emissiyaları niyə artıb?
Düyü yetişdirilməsi ilə bağlı istixana qazı emissiyaları iki əsas səbəbdən artıb: düyü əkin sahələrinin genişləndirilməsi və kənd təsərrüfatı üsullarının intensivləşdirilməsi.
Qlobal artımın yarıdan bir qədər çoxu düyü əkin sahələrinin genişləndirilməsinin payına düşür. Məsələn, Afrikada düyü sahələrinin sahəsi 1960-cı illərdən bəri iki dəfə artıb. Bu da regionda metan emissiyalarının ikiqat yüksəlməsinə səbəb olub.
Eyni zamanda düyü istehsalçıları daha çox gübrə və saman, peyin kimi üzvi əlavələrdən istifadə edir, daha məhsuldar düyü sortları əkir və bitkiləri bir-birinə daha yaxın yerləşdirirlər. Nəticədə düyü məhsuldarlığı yüksəlir, lakin istixana qazı emissiyaları da artır.
Biz müəyyən etdik ki, konkret bir üsul — məhsul yığıldıqdan sonra düyü saplaqlarının sahədə saxlanılması və torpağın münbitliyini artırmaq üçün sonradan şumlanaraq torpağa qarışdırılması — 1960-cı illərdən bəri düyü istehsalından yaranan ümumi xalis emissiya artımının təxminən 18%-nə səbəb olub.
Bunun səbəbi odur ki, bu üsul torpaqdakı üzvi maddələrin miqdarını artırır. Daha sonra həmin maddələr mikroorqanizmlər tərəfindən parçalanır və nəticədə metan emissiyaları yüksəlir.
Qlobal temperaturun artması torpaqdakı mikrob fəaliyyətini daha da sürətləndirir. Bu isə atmosferə daha çox qazın buraxılması deməkdir.
Gübrələr emissiyaların digər mühüm mənbəyidir. Sintetik azotdan istifadə 2000-ci ildən sonra təxminən 76% artıb. Bu da digər güclü istixana qazı olan azot-1 oksid emissiyalarının yüksəlməsinə səbəb olub.
Bu emissiyalar insan fəaliyyəti nəticəsində yaranan ümumi qlobal xalis emissiya artımının təxminən 9%-ni təşkil edir.
Suvarma təcrübələri də emissiyalara təsir göstərir. Keçmişdə suvarılan düyü sahələri bütün vegetasiya dövrü ərzində daim su altında saxlanılırdı. Bu isə nəm mühitdə inkişaf edən mikroorqanizmlərin davamlı şəkildə istixana qazları buraxmasına səbəb olurdu.
Lakin son iyirmi ildə daha çox fermer sahələri müəyyən fasilələrlə qurutmaqla növbəli suvarma üsulundan istifadə etməyə başlayıb.
Bu dəyişiklik düyü sahələrinin daim su altında saxlanıldığı vəziyyətlə müqayisədə metan emissiyalarını azaldıb. Bununla belə, biz torpağın nəm və quru vəziyyətlərinin növbələşməsi zamanı azot oksidi emissiyalarında cüzi artım aşkarladıq.
Belə növbələşmə mikroorqanizmlərin üzvi maddələrdəki azotu azot oksidlərinə, xüsusilə də azot-1 oksidə çevirməsinə şərait yaradır.
Düyü istehsalının iqlimə təsiri
Düyü istehsalının iqlim üçün tam dəyərini müəyyən etmək ayrı-ayrı istixana qazlarının emissiyasını ölçməkdən daha mürəkkəbdir.
Düyü sahələrində nəm və ya su altında qalan torpaqlardan metan və azot-1 oksid ayrılır. Bununla yanaşı, düyü böyüdükcə atmosferdən karbon qazı udulur, vegetasiya dövrləri arasındakı müddətdə isə torpaqdakı karbonun bir hissəsi itirilir.
Etibarlı qlobal qiymətləndirmə əldə etmək üçün müxtəlif qazların konsentrasiyasındakı və torpaqdakı karbon ehtiyatındakı dəyişiklikləri, eləcə də məlumatların zaman və məkan üzrə izlənilməsi ilə bağlı qeyri-müəyyənliyi ardıcıl şəkildə nəzərə almaq lazımdır.
Bunun üçün biz üç yanaşmanı birləşdirdik:
Kompüter ekosistem modeli bizə kənd təsərrüfatı bitkilərinin böyüməsini, su şəraitini və torpaq proseslərini modelləşdirməyə imkan verdi. Bunun əsasında metan, azot-1 oksid və torpaqdakı karbon miqdarındakı dəyişiklikləri birlikdə qiymətləndirdik.
Süni intellektə əsaslanan maşın öyrənməsi modeli məlumat çatışmazlığı şəraitində qiymətləndirmələrin dəqiqliyini artırmağa və dünyanın bütün düyü istehsal edən regionlarını əhatə etməyə imkan verdi.
1 200-dən çox eksperimental sahədən əldə olunan məlumatların meta-analizi suvarma, gübrələrdən istifadə və bitki qalıqlarının idarə edilməsi kimi üsulların emissiyalara necə təsir göstərdiyinə dair birbaşa sübutlar təqdim etdi.
Bu yanaşmalar birlikdə 1961–2020-ci illərdə emissiyaların miqdarını hesablamağa, onların yaranma səbəblərini müəyyənləşdirməyə və gələcəkdə iqlim dəyişikliyinin nəticələrinin yumşaldılması üsullarının potensialını yoxlamağa imkan verdi.
İqlim dəyişikliyinin nəticələrinin yumşaldılmasında nə işləyir, nə işləmir?
Məhsuldarlığa zərər vermədən düyü istehsalından yaranan emissiyaları azaltmağın yolları mövcuddur.
Araşdırmamız göstərdi ki, gübrələrdən və bitki qalıqlarından istifadənin azaldılması, suvarmanın quraq dövrlər arasında fasilələrlə tənzimlənməsi və torpağın daha az şumlanması birlikdə əsrin ortalarına qədər düyü istehsalından yaranan qlobal istixana qazı emissiyalarını təxminən 10% azalda bilər.
Bizi təəccübləndirən nəticələrdən biri bu oldu ki, kimyəvi gübrələrin daha çox üzvi gübrə ilə əvəz edilməsi istixana qazı emissiyaları baxımından həmişə daha yaxşı seçim deyil. Halbuki üzvi əkinçilikdə bu yanaşma yüksək qiymətləndirilir.
Sahədə orta miqdarda saman və digər bitki qalıqlarının saxlanılması torpağın münbitliyini artırmağa kömək edə bilər. Lakin onların həddindən artıq çox olması metan emissiyalarını yüksəldir və torpaqdakı karbon itkisini sürətləndirir.
Digər bir variant bitki qalıqlarının bir hissəsini su altında qalan torpağa əlavə etməzdən əvvəl aşağı oksigen şəraitində yandıraraq biokömürə çevirməkdir. Biokömür torpaqdakı karbonu sabitləşdirməyə və metan emissiyalarını azaltmağa kömək edə bilər.
Su ehtiyatlarının idarə edilməsinin yaxşılaşdırılması emissiyaların azaldılması üçün güclü vasitəyə çevrilə bilər. Sahələrin vaxtaşırı qurudulması metan istehsalını azaldır, baxmayaraq ki, azot-1 oksid emissiyalarını bir qədər artıra bilər.
Bu strategiya etibarlı suvarma infrastrukturu olan regionlarda, o cümlədən Asiyanın böyük hissəsində xüsusilə effektivdir.
Gübrələrdən istifadənin tənzimlənməsi də, xüsusilə bəzi Çin və Cənubi Asiya regionları kimi yüksək gübrələmə səviyyəsinə malik sistemlərdə təsirli yumşaltma strategiyasıdır.
Həddindən artıq azot məhsuldarlığı nəzərəçarpacaq dərəcədə artırmadan azot-1 oksid emissiyalarını yüksəldir və suyun çirklənməsini gücləndirir. Azot gübrəsinin həddindən artıq tətbiqinin azaldılması emissiyaları və su çirklənməsini aşağı salır, eyni zamanda fermerlərin xərclərinə qənaət edir.
Vegetasiya dövrləri arasındakı torpaq becərmə üsulu olan şumlamanın təsiri regiondan asılı olaraq ciddi şəkildə dəyişir. Şumlamanın azaldılması tez-tez ekoloji cəhətdən təhlükəsiz yanaşma kimi təqdim olunur. Lakin biz müəyyən etdik ki, su altında qalan sistemlərdə bu üsul xalis emissiyaları həmişə minimuma endirmir.
ABŞ və Çinin böyük hissəsi də daxil olmaqla mülayim iqlim qurşaqlarındakı düyü sahələrində daha sərin şərait metan istehsalını məhdudlaşdıra bilər. Buna görə də şumlamanın azaldılmasının torpaqdakı karbon ehtiyatı baxımından verdiyi fayda metan əmələgəlməsi riskini üstələyir.
Lakin daha isti və daim su altında qalan sistemlərdə aşağı oksigen səviyyəsi mikrob fəaliyyətini gücləndirə, metan istehsalını artıra və torpaqdakı karbon itkisini sürətləndirə bilər.
İqlim həddi
Nəticələr eyni zamanda həm ümidverici, həm də ayıldıcıdır: optimallaşdırılmış üsulların məqsədyönlü şəkildə birləşdirilməsi düyü məhsuldarlığını azaltmadan emissiyaların nəzərəçarpacaq dərəcədə aşağı salınmasını təmin edə bilər. Lakin qlobal miqyasda emissiyaların mümkün ümumi azalması yenə də məhdud olacaq.
Emissiyaları daha da azaltmaq üçün fermerlərə saman və ya biokömür kimi üzvi əlavələrin optimal səviyyəsini müəyyənləşdirməyə kömək edən daha dəqiq təlimatlar, həmçinin düyü istehsalına zərər vermədən emissiyaları azaltmağa imkan verən yeni yanaşmalar lazım olacaq. / banker.az