Lystgass til globalt besvær

Forskere samarbeider verden over om nitrogen. – Vi aner lys i tunnelen, sier norsk forsker.

Publisert
Doktorgradsstudent Shahid Nadeem på feltarbeid. (Foto: Peter Dörsch)
Doktorgradsstudent Shahid Nadeem på feltarbeid. (Foto: Peter Dörsch)

Fakta

Lystgass er en kraftig klimagass, 1 kg lystgass (N2O) i atmosfæren bidrar like mye til global oppvarming som 300 kg karbondioksid (CO2).

Landbruket byr på store lystgassproblemer. Landbruket er helt avhengig av å bruke mineralgjødsel for å intensivere jordbruket.

Mineralgjødsel lages blant annet ved å hente nitrogen fra lufta. Også bruk av organisk gjødsel bidrar til lystgassutslipp.

Norsk landbruk står i dag for snaut ti prosent av de nasjonale klimagassutslippene, og for omlag halvparten av lystgassutslippene.

I Kina og andre land i kraftig utvikling er nitrogen-problemet enormt.

Lars Bakken, Peter Dörsch og Åsa Frostegård leder UMB Nitrogen Group som nå er på sporet av en løsning av lystgassgåten.

Gruppen har et utstrakt internasjonalt samarbeid med forskere i Norden, Europa, Canada, USA og Kina.

Forskningsprosjektene er støttet med midler fra BIONÆR-programmet og Yara International.

Innen 2020 skal de norske utslippene av klimagasser reduseres med 15 til 17 millioner tonn. Det er målet til det regjeringsoppnevnte utvalget Klimakur 2020.

Lystgass er langt mer skadelig enn CO2, og de siste årene har også det internasjonale samfunnet fått øynene opp for problemet.

Lystgassproblemet har ikke minst blitt særlig aktuell nå som produksjonen av biodrivstoff seiler opp som en av løsningene på den globale oppvarmingen.

– Begrunnelsen for å lage biodrivstoff er at den erstatter forbrenning av olje og gass, og dermed reduserer den globale oppvarmingen. Men siden plantene vi lager biodrivstoffet av trenger gjødsel, vil en ikke kunne unngå utslippet av lystgassen fra biodrivstoff-produksjonen.

– Effekten blir lik null. Lystgassen tipper faktisk balansen mot oppvarming, i stedet for nedkjøling, forteller professor Lars Bakken, en av lederne for UMB Nitrogen Group.

Stort internasjonalt miljø

Gjennom prosjektene som utføres på Ås har Norge blitt en sentral aktør i den internasjonale forskningen på lystgass.

– Å jobbe med forskning i Norge er fint, men forholdene er små. Når du jobber med nitrogen, som kanskje fortsatt er litt undervurdert, føler vi behov for å søke mot større miljøer.

– Kina har et voldsomt nitrogen-problem, noe vi kanskje aldri får i Norge. Landbruket er jo en marginal sektor sammenlignet med i Kina og andre land i kraftig utvikling, forteller den andre lederen Peter Dörsch i Nitrogen Group.

Europa og Norden har et sterkt miljø på nitrogenforskning.

– Vi samarbeider også tett med Canada og USA, som lenge var ledende på dette området. Nå er det snarere Europa som har ledertrøya, men vi forventer at våre kinesiske kolleger kan ta over i løpet av kommende tiår, fortsetter Dörsch.

Ifølge Bakken vil Kina være en enormt viktig forskningsnasjon om 20 år. UMB Nitrogen Group har allerede et velutviklet samarbeid med flere ledende, kinesiske universiteter.

Utbredt kinesisk problem

Kinesisk hveteåker. Kina har et voldsomt nitrogen-problem. (Foto: Shutterstock)
Kinesisk hveteåker. Kina har et voldsomt nitrogen-problem. (Foto: Shutterstock)

Lystgass-problemet er på agendaen i Kina. Kinesiske myndigheter er opptatt av å sikre matforsyningen, og subsidierer derfor nitrogengjødsel.

– Det fører til svært høyt forbruk av nitrogen i jordbruket, og deres lystgassutslipp vil øke med årene som kommer, kan Bakken fortelle.

Utslippene kan virkelig eskalere fordi overforbruk av nitrogengjødsel fører til surere jord. Dyrket mark fører til direkte lystgass-utslipp. I tillegg fordamper en betydelig del av gjødsel-nitrogenet i form av ammoniakk som regner ned i omkringliggende skogområdene.

UMB Nitrogen group har i et tidligere samarbeid med Det Kinesiske Vitenskapsakademiet vist at dette fører til høye lystgassutslipp fra skogsjord.

Lille Norge i fronten

– De har fantastisk dyktige folk og nå bruker de robotiserte inkubasjonssystemer som vi har utviklet her i Norge, forteller den tredje lederen i gruppen, Åsa Frostegård.

Gjødselprodusenten Yara er også med i samarbeidet med universiteter i Kina. For Yara er mer kunnskap om hvordan lystgass dannes en viktig forutsetning for produktutvikling.

– Bredden i samarbeidet øker sannsynligheten for at vi skal lykkes. Nå tester vi blant annet ut pH-verdien i ulike forsøksfelt, sier forskningsdirektør Joachim Lammel i Yara.

Åsa Frostegård, Lars Bakken og Peter Dörsch leder UMB Nitrogen Group. (Foto: Håkon Sparre, UMB)
Åsa Frostegård, Lars Bakken og Peter Dörsch leder UMB Nitrogen Group. (Foto: Håkon Sparre, UMB)

Jobber med pH-en

Forskergruppen på Ås er blant annet i ferd med å publisere en studie av jordforsuring og dannelse av lystgass i jord fra Nepal og Kina.

– I utviklingsland som Kina fører en intens dyrking av jorda til at pH-verdien synker. Vi er ganske sikre på at det vil føre til økende utslipp av lystgass, siden vi har vist at det enzymet som bakteriene bruker til å redusere lystgass til ”ufarlig” nitrogengass, ikke virker ved lav pH.

– Studien føyer seg inn i rekken av bevis for at jordens pH er av stor betydning, sier Frostegård.

– Vi holder derfor på med langvarige kalkingsforsøk i Kina for å vise om dette kan virke i praksis, forteller Bakken entusiastisk.

Han understreker at det likevel finnes mer intelligente midler enn kalking for å redusere jordens pH.

– Her ligger det store muligheter fremover.

Lenke:

Forskningsrådets programBærekraftig verdiskaping i mat og biobaserte næringer (BIONAER)