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圖片來源:維基百科 |
氨(NH₃,ammonia)排放可以導致空氣和水質污染,促進酸雨的形成,並對生態系統造成傷害,如導致水體優養化。氨在大氣中的作用對氣候變遷和空氣品質有重要影響。氨能與硝酸和硫酸氣體反應形成二次氣溶膠,如硝酸銨和硫酸銨,這些氣溶膠能散射進入的輻射,作為雲凝結核,間接增加雲的壽命,對地球的輻射預算有重要影響。因此,氨對於減少大氣中的細顆粒物(PM2.5)和控制空氣品質具有關鍵作用。
農業氨排放是全球氮循環中的一個重要環節,對環境和人類健康構成了顯著影響。農業活動是全球氨排放的主要來源,約佔全球人為氨排放的85%。這些排放主要來自於肥料的應用和畜牧業管理,包括畜牧房的管理、糞便的儲存和應用[1]。因此,減少農業活動中的氨排放是實現環境可持續性的重要目標之一。
最近美國康乃爾大學的研究團隊,使用機器學習來建立一個系統,希望可以幫助農民降低由農業帶來的氨排放[2]。
為了建立這個機器學習模型,研究團隊首先收集了大量與氨排放相關的農業活動數據,包括肥料使用量、作物種類、耕作方式以及氣候和土壤條件等資訊。接著,他們利用這些數據訓練模型,使其能夠識別不同農業管理措施對氨排放的影響。透過反覆的測試和調整,模型最終能夠準確預測在特定條件下的氨排放量,從而為減少全球氨排放提供了科學依據和具體建議。
研究團隊發現,透過最佳化肥料管理,在不改變總氮肥料投入的情況下,可以將氨排放量減少約38%。此外,未來氣候變遷情境下,預計氨排放量將增加,但精準的肥料管理有潛力抵消這些增加。這項工作為改善氮管理提供了機會,以促進全球農業部門的可持續發展。
希望這個模型能夠快點公開讓大家使用,這樣可以有效降低因種植作物所造成的氨排放,真的是太好了。
參考文獻:
[1] European Geoscience Union. Global agricultural ammonia emissions simulated with the ORCHIDEE land surface model. (https://gmd.copernicus.org/articles/16/1053/2023/)
[2] Xu, P., Li, G., Zheng, Y. et al. Fertilizer management for global ammonia emission reduction. Nature 626, 792–798 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-07020-z
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