IPCC Fourth Assessment Report: Climate Change 2007
第三工作组的报告 - 减缓气候变化

排放趋势

2005年,农业排放估算为5.1-6.1GtCO2当量(占全球人为GHG排放的10–12%)。CH4产生了3.3 GtCO2当量,N2O产生了2.8GtCO2当量。在2005年全球人为排放中,农业的N2O排放占60%,CH4占50%(一致性中等,证据量中等)。虽然大气与农业耕地之间的CO2年交换量大,但净通量估计大致平衡,CO2的净排放量仅大约在0.04GtCO2/年左右(农业用电和用燃料产生的排放分别转换为建筑物和运输行业的排放)(一致性低,证据量有限)[8.3]。

农业GHG排放趋势是对全球变化的响应:随着饮食的变化和人口的增长,对粮食需求相应增加,预计排放将增加。未来的气候变化最终也许会释放出更多的土壤碳(虽然气候变化也会通过增产而增加土壤碳,但其影响尚不确定)。新兴技术也许减少粮食产量单位的排放量,但绝对排放量有可能增加(一致性中等,证据量中等)。

不出台其它的政策,到2030年,预估农业N2O和CH4排放将分别增加35%–60%和~60%,超过1990-2005年观测到的14%的非二氧化碳GHG排放增幅(一致性中等,证据量有限)[8.3.2]。

世界各区域排放以及不同排放源的相关重要性差异很大(图TS.19)。2005年,非附件一国家中主要的5组区域占农业总排放量的74% [8.3]。

图TS.19

图TS.19: 1990年–2020年世界十个区域农业N2O和CH4 的历史排量和预估排量 [图8.2]

注:EECCA=东欧、高加索以及中亚国家。

减排技术、做法、方案、潜力和成本

考虑到所有气体,针对SRES B2基线按分别升至20美元、50美元和100美元/吨CO2当量的碳价计算,农业减缓的经济潜力预计分别为1600、2700和4300 MtCO2当量/年(见表TS.11)(一致性中等,证据量有限)[8.4.3]。

表TS.11: 针对SRES B2基线[表8.7]各种假设碳价计算,到2030年全球农业GHG减缓的经济潜力估算(MtCO2/年)。

 碳价 (美元/吨CO2当量) 
升至20 升至50 升至100 
摯合鰈织国家 330 (60-470) 540 (300-780) 870 (460-1280) 
EIT国家 160 (30-240) 270 (150-390) 440 (230-640) 
非摯合鰈织/EIT国家 1140 (210-1660) 1880 (1040-2740) 3050 (1610-4480) 

注:括号中的数字表示平均估值的标准差,潜力不包括能效措施和生物能抵消化石燃料。

改进农业管理能够减少GHG净排放,通常影响一种以上的GHG。这些做法的成效取决于多种因素,诸如气候、土壤类型和耕作制度(一致性高,证据量充分)。

汇的增加(土壤碳固化)约占总体减缓的90%,并约占减排的10%(一致性中等,证据量中等)。农业最突出的减缓方案(到2030年碳价升至100美元/吨CO2当量,各项潜力均以MtCO2/年为单位表示)(参见图TS.20)如下:

  • 恢复有机土壤耕地(1260)
  • 改进耕地管理(包括农学、肥料管理、耕地/秸茬管理和水管理(包括灌溉和排涝)和休耕/农林间作(1110)
  • 改进牧场管理(包括放牧强度、提高生产率、肥料管理、消防管理和引进品种)(810)

恢复退化的土地(利用水土流失防治、有机肥料和肥料改良)(690)。

图TS.20

图TS.20: 针对SRES B2基线在一系列碳价内2030年农业GHG减缓潜力 [图8.9]

注:图中显示B2情景,虽然所有SRES情景的形势均类似。能效措施(770 MtCO2当量)已被纳入建筑业和能源行业的减缓潜力。

较低但仍有相当大减缓潜力的减缓方案有:

  • 水稻管理(210)
  • 牲畜管理(包括改进的饲养方式、饲料添加剂、繁殖和其它结构性变化和改进的肥料管理(改进的储存、处理和厌氧发酵)(260)(一致性中等,证据量有限)。

此外,到2030年,农业通过提高能效可减排770 MtCO2当量/年。不过,该数值中有很大一部分已被纳入了建筑物和运输行业的减缓潜力 [8.18.4]。

在较低碳价上,最好采纳与当前做法最为类似的低成本措施(如,耕地管理方案),但在较高碳价上,最好采纳按单位面积具有更高减缓潜力的更高成本措施(如,恢复有机土壤/泥碳土壤;图TS.20)(一致性中等,证据量有限)[8.4.3]。

农业原料(如,作物秸秆、粪肥、能源作物)的能源生产取代化石燃料也可减少GHG排放,农业原料已用于能源最终应用行业(尤其是能源供应和交通运输)。未来农业生物质供应量的准确估算尚无法提供,量值范围大约在2025年的22EJ/年至2050年超过400EJ/年之间。但是,农业通过利用生物能源对减缓潜力的实际贡献取决于燃料的相对价格和供需平衡。自上而下的评估包括对这类平衡的假设,这些评估预计,源于农业的生物能源的经济减缓潜力,当碳价升至20美元/吨CO2当量时,将达到70-1260MtCO2当量/年,当碳价升至50美元/吨CO2当量时,可达到560–2320MtCO2当量/年。当碳价升至100美元/吨CO2当量时,自上而下模型未作额外潜力的估算,但碳价超过100美元/吨CO2当量,估算可达2720MtCO2当量/年。在碳价达到20美元和50美元/吨CO2当量时,这些潜力则表示分别占所有其它农业减缓措施总合5-80%和20–90%的减缓潜力。农产品和秸秆构成唯一的原料,若超出这一水平,生物能源则将与其它土地用途争夺可用地、水和其它资源。生物能源和提高能效的减缓潜力未被包括在表TS.11图TS.20中,而被计入用户行业,主要分别计入交通运输和建筑行业(一致性中等,证据量中等)[8.4.4]。

农业减缓潜力的估算趋于第二次评估报告(SAR)和TAR所示范围的低端。这主要是由于考虑到时间尺度的不同(本文为2030年,TAR则为2050年)。从中期看,减缓潜力很大一部分源于清除大气中的CO2及其土壤碳的转化,但是,随着土壤碳接近最低水平,这一转化过程的幅度将会减小,而长期减缓将越来越依赖于减少能源使用过程中产生的N2O、CH4和CO2排放,减排效益将无限期持续(一致性高,证据量充分)[8.4.3]。