Seks af vores ni planetariske grænser er nu blevet overskredet. Det er, hvad et hold af videnskabsmænd under Johan Rockström rapporterede i en artikel offentliggjort i september. - og industrielt landbrug er hovedsynderen.
Denne artikel er skrevet af Gilles Billen,
emeritus CNRS forskningsdirektør, Territorial Biogeokemi, Sorbonne University
Udgivet af The Conversation.
Oversat af Lisel.dk.
De planetære grænser handler om, at der er ni grænser, inden for hvilke menneskeheden kan fortsætte med at udvikle sig og trives i de kommende generationer. Overskrides grænserne sættes planetens system ud på en ukontrollerbar og irreversibel vej, der underminerer selve betingelserne for liv.
Den mest velkendte grænse af dem alle er den for klima. For at begrænse den globale opvarmning til 1,5°C over det præindustrielle niveau og forhindre den i at eskalere ud over de tålelige forhold (selvom dette ikke er nok til at stoppe de klimaforstyrrelser, der allerede er i gang), er vi nødt til at holde andelen af atmosfærisk CO₂ under en bestemt grænse. For at opnå dette er vi nødt til hurtigt at nå CO2-neutralitet.
Med hensyn til klimaet er det let at se, hvordan sådan en global grænse er relevant: kulstofkredsløbet er åbent for hele planeten, og CO₂, der udledes (eller opsamles) overalt på Jorden, påvirker umiddelbart verdens atmosfære i sin helhed. Men i tilfældet med den planetariske grænse for nitrogen er overskridelse af tærsklen anderledes, da det er industrialiseringen af landbruget, der i høj grad - og mere komplekst - er ansvarlig for at bryde grænsen.
Men hvordan kan landbruget påvirke kvælstofkredsløbet? Hvordan er det lykkedes at nå et bristepunkt? Er et intensivt landbrug ikke det bedste, så vi kan brødføde hele verden?
Lad os de nærmere på netop de spørgsmål.
Det naturlige nitrogenkredsløb
Først skal vi forstå det naturlige kredsløb af kulstof og nitrogen - to af hovedelementerne, der danner levende stof. Vi kan observere denne cyklus i for eksempel skove.
For at fungere er skovene afhængige af en balance mellem plantevækst - en proces, der omdanner mineralske (uorganiske) former for kulstof og nitrogen til biomasse (organisk) - og dyr, svampe og mikroorganismer, der nedbryder denne biomasse, en proces, der remineraliserer den.
Men hvor den uorganiske form af kulstof (CO₂) er til stede i atmosfæren, fordelt jævnt over hele verden og absorberet af planter via deres blade, remineraliseres nitrogen i jorden og absorberes af planterødderne. Så grænserne for kvælstofkredsløbet skal forblive lokale:
Ethvert tab af kvælstof medfører en risiko for forringelse af jorden, hvilket bringer den fortsatte plantevækst i fare.
Alligevel er uorganisk nitrogen i jorden bemærkelsesværdigt mobilt. Det findes i flere former, herunder ammoniak (NH3, NH4+), som er meget flygtigt, dinitrogenoxid (N2O), som er gasformig, og nitrat (NO3-), som er meget opløseligt.
Mængden af kvælstof, der går tabt i atmosfæren og i grundvandet, er derfor betydelig, og dette tab gør kvælstof til den væsentligste begrænsende faktor i plantevæksten.
Imidlertid er nitrogen i vid udstrækning til stede i jordens atmosfære, og udgør 78% af den. Men den eksisterer i atmosfæren i sin molekylære form som N₂ - en inert gas, som de fleste organismer ikke er i stand til at bruge. Kun planter i én bestemt familie - bælgfrugter (ærter, linser, bønner; kløver, lucerne og nogle træer, såsom akacie) - er i stand til at trække på denne reserve af gasformigt kvælstof. De gør det gennem en symbiotisk association med bakterier, der har enzymer, der er nødvendige for at omdanne molekylært nitrogen til proteiner. Det er denne symbiotiske fiksering, der opvejer det naturlige miljømæssige tab af nitrogen, og sikrer, at terrestriske økosystemer fungerer flerårigt.
Landbrug og gødskning
I landbrugssystemer er nitrogenkredsløbet strukturelt åbent. Hver gang planter høstes, føres kvælstoffet i dem langt væk fra jordstykket, hvor det kom fra. Så for at undgå udtømning af jorden skal kvælstof taget fra jorden – hvad enten det er gennem høst eller miljøtab – sættes tilbage i jorden på den ene eller anden måde. Det er formålet med gødskning.
Der er mange metoder til gødskning. Ekskrementer fra dyr og mennesker, der har spist planter, kan spredes som gødning. Det er den mest naturlige proces til at holde nitrogenkredsløbet lukket. Det kan dog være svært at udføre ordentligt, hvis stedet, hvor planterne spises, er langt fra det sted, hvor de dyrkes. Men ekskrementerne fra husdyr, der græsser på semi-naturlige græsgange, kan spredes på tilstødende agerjord.
Faktisk var denne metode grundlaget for traditionelle systemer for polykultur og husdyrbrug. En anden måde at forsyne korn med nitrogen på er sædskifte: dyrkning af korn på skift med bælgplanter på samme jord. Med denne metode fikseres nitrogen af de bælgplanter, der voksede på grunden, før kornene gjorde det.
Handelsgødning
Tilføj til den blanding industrigødning, som har eksisteret i lidt over et århundrede. Kort før Første Verdenskrig udviklede de tyske kemikere Fritz Haber og Carl Bosch en proces til fremstilling af ammoniak (NH₃) og senere salpetersyre ved at bruge høje temperaturer og tryk til at fremtvinge en reaktion mellem nitrogen fra luften og brint (fra kul), dengang, men i dag fra naturgas).
Denne proces blev først brugt til at fremstille sprængstoffer, men den tjente senere til at masseproducere syntetisk nitrogenholdig gødning. Disse nye gødninger blev i stigende grad den foretrukne mulighed for at gøde landbrugsjord. De gjorde hurtigt traditionel polykultur og husdyrbrug forældet og banede vejen for intensiveret og specialiseret landbrug, som herefter blev koblet sammen med den tunge kemiske industri.
Nogle anser Haber-Bosch-processen for at være "den vigtigste industrielle proces" i moderne historie, der blandt andet varsler flyvemaskinen, atomenergien eller fjernsynet. I 1925 var biologen Alfred Lotka forundret:
"Denne ekstraordinære udvikling af Haber-Bosch-processen er noget mere end en fundamental ny start i industrien. Den repræsenterer intet mindre end indvarslingen af en ny etnologisk æra i menneskehedens historie, en ny kosmisk epoke."
Og det er det, som dette skriv handler om: denne nye epoke, som vi kalder antropocæn. I dag på globalt plan overstiger mængden af reaktivt kvælstof, som gødningsindustrien hvert år tilfører biosfæren, den mængde, som alle naturlige processer af biologisk fiksering giver. På globalt plan er hastigheden, hvormed nitrogen cirkulerer, derfor mere end fordoblet.
Miljømæssigt nitrogentab
I denne accelererede strøm af nitrogen er det, der forårsager problemer, det miljømæssige kvælstoftab, der følger af det. Jo mere nitrogenholdig gødning, der bruges til at øge afgrødeudbyttet, jo mindre er det tilførte kvælstof effektivt og jo større tab ved udvaskning og fordampning.
Det, vi kalder kvælstofoverskuddet, er overskuddet af kvælstof, der tilføres jorden i forhold til den mængde, der rent faktisk fjernes ved høst.
Det er dette overskud, der forurener grundvandet, hvilket gør det udrikkeligt, og farvandende, som fører til eutrofiering - årsagen til grønt tidevand, giftig algeopblomstring og dybhavsanoxi. Og det er dette overskud, der frigiver ammoniak til atmosfæren, som skaber aerosoler med alvorlige effekter på menneskers sundhed.
Det er grunden til, at teamet, der arbejder under Rockström, evaluerede landbrugets kvælstofoverskud, da de definerede de planetariske grænser, ud over hvilke betingelserne for menneskeligt liv på Jorden ikke længere ville være garanteret. Den øvre grænse for dette overskud, som er bestemt til at beskytte vand og luft lokalt, varierer meget mellem verdens regioner, men på globalt plan anslås det at være 60 millioner tons kvælstof (60 TgN/år), i modsætning til nutidens kvælstof overskud på omkring 130 TgN/år.
Denne enorme kløft mellem tærsklen, der ikke skal overskrides, og det faktiske niveau, der nås i dag, retfærdiggør det mål, som Europa-Kommissionen og FN’s Biodiversitetskonference for nylig satte. De vil halvere kvælstofaffaldet inden 2030.
Alligevel er det ikke blot ved at justere praksis, at kvælstofaffald fra landbruget vil blive halveret, så de planetariske grænser respekteres. Industrielle producenter af gødning fremmer de fremskridt, der tilbydes af præcisionslandbrug, nitrifikationshæmmere påført jord, sortsforbedring af afgrøder og så videre.
Disse nye metoder, der lover fremskridt, kan åbne op for nye lukrative markeder for forsyningsindustrien til landbruget, men alt andet peger på, at de kun medfører et ubetydeligt fald i kvælstofaffald. Den mest effektive måde at øge effektiviteten og reducere tab er at nedskalere landbrugsproduktionen selv!
At brødføde verden uden at ødelægge Jorden
Kan vi med rimelighed nedskalere intensivt landbrug uden at bringe fødevaresikkerheden i fare i en verden, der vil have 10 milliarder munde at mætte i 2050?
Mange nyere undersøgelser hævder, at vi kan. Alligevel kan vi kun gøre det, hvis der laves tre store strukturelle ændringer i hele fødevaresystemet samtidig med, at det intensive landbrug nedtones.
Den første ændring, der skal til, er at gøre udbredt brug af afgrødesystemer, der har bevist deres værd i økologisk landbrug, baseret på langsigtet og diversificeret sædskifte, hvor korn dyrkes på skift med bælgplanter. Med denne tilgang kan både syntetisk gødning og pesticider opgives.
Den anden nødvendige ændring er at genskabe forbindelsen mellem afgrøder og husdyrbrug, hvor husdyrene kun fodres med lokalt foder (græs, bælgfrugtfoder og kun korn, når det kan produceres ud over menneskelige behov), og hvor deres ekskrementer kan genbruges på samme sted. Dette sikrer, at nitrogenkredsløbet forbliver så lukket som muligt.
Med denne tilgang kan industrielt husdyrbrug opgives, hvilket gør det muligt at reducere andelen af animalske produkter i menneskers kost væsentligt.
Det leder til den tredje nødvendige ændring. En kost, hvor kød og mejeriprodukter reduceres til 30 % af folks samlede indtag af proteiner (i modsætning til 65 % i Frankrig i øjeblikket). Det vil ikke kun være sundere og reducere risikoen for hjerte-kar-sygdomme og visse kræftformer, men det vil også være mere retfærdig, for så vidt det vil reducere den andel af landbrugsproduktionen, der i øjeblikket er dedikeret til fodring af husdyr.
Desuden kan denne tilgang gøres udbredt for alle mennesker over hele kloden. På europæisk målestok har det vist sig, at kun dette agroøkologiske scenario effektivt ville halvere kvælstofaffald og drivhusgasemissioner fra landbruget.
Så vi er nødt til at stoppe med at antage, at den eneste måde at imødekomme klodens voksende behov for fødevarer er fortsat intensivering af industrielt landbrug, fortsat specialisering i landbrug og fortsat vækst i international handel med landbrugsprodukter.
Tværtimod er denne landbrugsmodel nu blevet klart identificeret som en faktor, der forstyrrer Jordens system dybt. Vi vil kun være i stand til at brødføde morgendagens verden, mens vi respekterer betingelserne for liv på Jorden, ved at foretage store strukturelle ændringer i det globale agro-fødevaresystem baseret på nøjsomhed, genforbindelse og agroøkologi.
Comments