Att flytta viss användning av kväve från rika länder till fattiga länder skulle förbättra livsmedelssäkerheten och miljömässig hållbarhet, enligt en studie publicerad i tidskriften PNAS Nexus .

Rika länder tenderar att använda för mycket kvävegödsel, vilket leder till klimatförändringar, vattenföroreningar och försämring av biologisk mångfald. Fattiga länder saknar tillräckligt med kväve för att uppnå rätt skörd.

Helena Kahiluoto och kollegor kvantifierade den optimala omfördelningen av kvävetillförsel för produktion av majs, ris och vete mellan länder och subnationella regioner, med hjälp av en uppsättning responsfunktioner för kväveavkastning från en ensemble av empiriskt utvärderade globala rutmodeller för grödor.

Författarna modellerade produktionen för både den nuvarande nivån av kväveanvändning och för lägre nivåer som bedömdes som hållbara. Dessutom modellerade författarna lägsta möjliga användning av kväve för att uppnå dagens nivå av livsmedelsproduktion.

Optimal omfördelning av dagens nivå av kväveanvändning skulle öka den globala växtproduktionen med 12 %. I det här scenariot skulle länder med måttlig eller allvarlig osäkerhet i livsmedel i mer än hälften av befolkningen se åttafaldig ökning av kväveanvändningen och 108–110 % ökning av livsmedelsproduktionen.

I östra Asien skulle maximering av den globala produktionen minska kvävetillförseln med hälften medan produktionen endast skulle minska med 6 %, med största delen av denna nedgång i Kina.

Författarna fann att nuvarande nivåer av global majs-, ris- och veteproduktion kunde upprätthållas med bara 53–68 % av det nuvarande kvävet som används, om näringsämnet omfördelas. Att minska den optimalt omfördelade kväveanvändningen till 33–43 % av den nuvarande insatsen, som forskare från jordsystemet rekommenderar, skulle innebära en minskning av den globala produktionen med 7–16 %.

Enligt författarna skulle denna klyfta kunna täppas till genom åtgärder på utbudssidan som rumslig omfördelning av odlingsmark, kväveeffektiva grödor, produktion av tång och encelliga proteiner, och genom åtgärder på efterfrågesidan som kostomläggningar och minskning av matsvinnet. . De tror att omfördelning av kvävetillförsel har potentialen att säkra livsmedelstillgång och suveränitet samtidigt som man skyddar planeten.

Mer information: Helena Kahiluoto et al, Omfördelning av kväve för att mata människorna på en säkrare planet, PNAS Nexus (2024). DOI:10.1093/pnasnexus/pgae170

Journalinformation: PNAS Nexus

Tillhandahålls av PNAS Nexus