Canadas nitrogenfodaftryk viser stor regional variation

Reaktive kvælstofemissioner bidrager til drivhusgasser, samt luft- og vandforurening. For første gang, forskere fra McGill University har beregnet Canadas nitrogenfodaftryk (beslægtet med et kulstoffodaftryk) på både nationalt og provinsniveau. De så på de tre primære sektorer, der bidrager med kvælstof til miljøet for at beregne det årlige gennemsnitlige kvælstoffodaftryk:Fødevareproduktion og forbrug, spildevandsrensning, og anvendelse af fossile brændstoffer. Der var nogle overraskelser, da de analyserede deres resultater.

"Tidligere undersøgelser af nitrogenfodaftryk i andre lande har typisk understreget fødevaresystemet som den vigtigste kilde til kvælstof, der frigives til miljøet, " siger Graham MacDonald, en lektor i McGill's Geography Department og seniorforfatteren på det papir, der for nylig blev offentliggjort i Miljøforskningsbreve . "Mens fødevareproduktion og -forbrug er vigtige kilder til nitrogen i Canada, vores forskning viser, at den største variation på tværs af provinser i relativ forstand er relateret til fossile brændstoffer. Det kom som en overraskelse for nogle af vores kolleger."

Regionale variationer i størrelser og drivkræfter for nitrogenfodspor

Forskerne brugte en ny top-down tilgang, som tog nationale og provinsielle landbrug, energi og andre kvælstofemissionsdata fra 2018 for at estimere de samlede provinsielle kvælstoffodspor og dividere dem med provinsbefolkningen. Typisk, vurderinger af kvælstoffodspor estimeres ved hjælp af en bottom-up tilgang baseret på oplysninger om personlige forbrugsmønstre (f.eks. husholdningernes forbrug af elektricitet, kørte eller fløjne distancer, forbrug af oksekød, etc.). Ved at bruge denne nye hybride tilgang, forskerne beregner, at Canadas samlede årlige reaktive nitrogenfodaftryk er cirka 996 gigagram (eller 996 milliarder kg) om året. Dette udmønter sig i et gennemsnitligt nitrogenfodaftryk på omkring 27 kg kvælstof udledt pr. person pr. år i Canada. Men dette tal skjuler en masse regionale variationer, både med hensyn til størrelsen og de chauffører, der er ansvarlige for disse emissioner.

"Ontario og Quebec bidrager mest til det nationale nitrogenfodaftryk, simpelthen fordi mere end to tredjedele af den canadiske befolkning bor i disse provinser, " siger Sibeal McCourt, en ph.d. studerende i geografiafdelingen på McGill og førsteforfatter på undersøgelsen. "Men Saskatchewans nitrogenfodaftryk, på en per capita basis, er landets største, næsten det dobbelte af Ontario. Dette skyldes, at provinsen har en stærk minesektor og er afhængig af kul og naturgas til energi."

Bevægelse mod at bruge nitrogen mere effektivt

"Før vi kan reducere vores samlede nationale nitrogenfodaftryk, det er vigtigt at forstå, hvilke sektorer i hver provins der bidrager mest til nitrogenforurening, så problemet kan løses på et mere lokalt niveau, " tilføjer McCourt. "Denne forskning vil hjælpe os med bedre at forstå hvor/hvem/hvordan af handlinger for at reducere nitrogen-emissioner, tildele ansvar til forskellige aktører (herunder vores egne forbrugsmønstre, ligesom vores personlige kostvaner), og i sidste ende bruge nitrogen mere effektivt i Canada."

I betragtning af det relative bidrag fra kødforbrug og fossilbrændstofrelaterede emissioner til provinsielle nitrogenfodspor, forskerne foreslår, at man bevæger sig mod mere plantebaseret kost, at fremme brugen af ​​elektriske køretøjer og fortsætte med at skifte mod vedvarende energikilder til elektricitet, hvor det er muligt, er blandt de politiske muligheder, der ville være mest relevante i store dele af landet. Der kan også tages skridt til at gøre fødevaresystemet som helhed mindre "utæt" med hensyn til nitrogen.

"Der lægges stor vægt på forskningsmæssig opmærksomhed på at forbedre effektiviteten af ​​kvælstofforbruget i landbruget, som kan gå langt i retning af at afbøde det canadiske nitrogenfodaftryk, " siger MacDonald. "Det, der er særligt indsigtsfuldt ved en fodaftrykstilgang, er, at den giver os mulighed for at sammenligne potentialet af disse forskellige individuelle og kollektive bestræbelser mod bæredygtighed."

Nogle detaljer om variationer i provinsielle nitrogenfodspor

Forskerne analyserede de tre primære sektorer, der bidrager til provinsens nitrogenfodspor:Fødevareproduktion og -forbrug, spildevandsrensning og fossile brændstoffer.

Fødevareproduktion og forbrug

• I alle provinser, 35-40 % af nitrogenfodsporene kommer fra oksekødsforbrug.
• I Ontario, New Brunswick og Quebec, oksekødsforbrug er den største enkeltstående overordnede drivkraft for det provinsielle nitrogenfodaftryk og den næststørste drivkraft i alle andre provinser bortset fra Alberta og Saskatchewan.
• Bortset fra Ontario og Quebec, i alle andre provinser kommer mindre end 50 % af nitrogenaftrykket fra fødevareproduktion.
• Forskelle i typer af afgrøder, der dyrkes, og bedriftsstyringsteknikker påvirker den del af provinsielle nitrogenfodspor, der er relateret til landbrug.

Spildevandsrensning

• Spildevandsrensning er den tredjestørste drivkraft for nationale og mest provinsielle fodspor, da der er relativt lave niveauer af nitrogenfjernelse i spildevandsrensninger landet over.
• Kun cirka 30 % af Canadas befolkning er tilsluttet kommunale spildevandssystemer, der modtager behandlinger, der fokuserer på at fjerne nitrogen.
• Kystprovinser (British Columbia, Nova Scotia, New Brunswick, Prince Edward Island, Newfoundland og Labrador) med relativt lav befolkningstæthed, og som udleder primært til kystnære farvande, har generelt lavere spildevandsstandarder (og nitrogenfjernelse) end indre provinser (Ontario, Manitoba, Saskatchewan og Alberta).
• Alberta er den provins, hvor den største del af befolkningen er dækket af spildevandsrensning, som også fokuserer eksplicit på nitrogenfjernelse.
• I British Columbia er kun 10% af befolkningen dækket af denne form for spildevandsrensning, og det er også provinsen med det største spildevands nitrogenfodaftryk.

Fossile brændstoffer

• Afbrænding af fossile brændstoffer tegner sig for 40% af det gennemsnitlige canadiske nitrogenfodaftryk, men nitrogenfodspor relateret til fossile brændstoffer varierer betydeligt fra provins til provins.
• Kvælstofemissioner relateret til transport er den største del af det fossile brændstofs nitrogenfodaftryk.
• Tunge dieselbiler, typisk forbundet med lastbilkørsel, minedrift og andre ressourceudvindingsaktiviteter, er en væsentlig bidragyder til transportemissioner.
• I Nova Scotia, Saskatchewan og Alberta er relativt høje andele af energinettene drevet af afbrænding af kul. De 3 provinser har et samlet gennemsnitligt energi-nitrogen-fodaftryk på næsten 7 kg nitrogen pr. person.
• I andre provinser, der er afhængige af vedvarende energi og atomenergi, det gennemsnitlige nitrogenfodaftryk relateret til energi er omkring 1,5 kg pr. person.

De tre nordlige territorier blev udelukket fra undersøgelsen på grund af begrænsede data.