Ślad węglowy w produkcji ziarna

Rolnictwo, według różnych szacunków, dopowiada za około 12% emisji gazów cieplarnianych, szacowanej na 5,1 do 6,1 gigaton ekwiwalentu CO₂ rocznie. Według danych Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBiZE), w 2018 r. całkowita emisja gazów cieplarnianych z polskiego rolnictwa wyniosła około 8% całkowitej antropogenicznej emisji kraju [KOBiZE, 2020]. Polskie rolnictwo jest przede wszystkim źródłem emisji podtlenku azotu (N₂O) i odpowiada za 79,6% całkowitej, antropogennej emisji tego gazu. Jeśli chodzi o całkowitą emisję podtlenku azotu z rolnictwa, to w 87,4% pochodziła ona z użytkowania gruntów (nawożenia azotowego), a w 12,6% powstała w wyniku gospodarki odchodami zwierzęcymi. Emisja metanu (CH₄) z rolnictwa w 2018 r. to 29,9% emisji ze wszystkich źródeł krajowych. W polskim rolnictwie głównym źródłem emisji metanu jest fermentacja jelitowa (89,5%) oraz gospodarka odchodami zwierzęcymi (10,3%). Jeśli chodzi o łączną emisję gazów cieplarnianych (GHG – ang. greenhouse gases) z rolnictwa, liczoną w ekwiwalencie dwutlenku węgla (CO₂), to głównymi źródłami emisji w 2018 r. były gleby rolnicze (46%) oraz fermentacja jelitowa (39,4%).

W celu przeciwdziałania temu procesowi, w 2014 roku uzgodniono cele polityki klimatycznej Unii Europejskiej (UE) do 2030 roku (tzw. pakiet klimatyczny), które określają ograniczenie emisji GC dla sektora non-ETS (nieobjętego handlem uprawnieniami), w tym dla rolnictwa o 30%. Ponadto, sektor rolnictwa na zasadach ogólnych dąży do redukcji emisji poprzez realizację (w tym również kontynuację) działań Wspólnej Polityki Rolnej (WPR) oraz polityk krajowych.

Wyznaczania śladu węglowego

Ślad węglowy to suma emisji gazów cieplarnianych, które są produkowane na każdym etapie łańcucha dostaw. Jako elementy śladu węglowego zalicza się dwutlenek węgla, metan, podtlenek azotu oraz inne gazy zaliczane do grupy CO₂.

W opracowaniu z 2018 Wiśniewski (Wiśniewski 2018) dokonał próby oszacowania wielkości śladu węglowego ze źródeł rolniczych oraz wskazania udziału rolnictwa w ogólnej emisji GHG w polskich gminach. Zaproponowano w tym celu uproszczone rozwiązanie, które może być z powodzeniem stosowane przez jednostki samorządu terytorialnego do samodzielnego wykonania obliczeń śladu węglowego oraz monitorowania wpływu podejmowanych działań na ograniczenie emisji gazów cieplarnianych. Wartości śladu węglowego z rolnictwa w polskich gminach wahają się od 0,01 do 289,48 tys. Mg CO₂eq/rok, przy średniej wartości bezwzględnej 13,85 tys. Mg CO₂eq/rok i odchyleniu standardowym 14,96 tys. Mg CO₂eq/rok. W przeliczeniu na jednego mieszkańca, wielkości te kształtują się od 2 kg CO₂eq/rok do 67,15 Mg CO₂eq/rok, przy średniej 2,17 Mg CO₂eq/rok i odchyleniu standardowym 3,18 Mg CO₂eq/rok. Ponad połowa łącznej emisji z rolnictwa w polskich gminach związana jest z hodowlą zwierząt gospodarskich, z czego 41,2% pochodzi z fermentacji jelitowej, a 18,7% z odchodów zwierzęcych. Jej istotnym źródłem jest również użytkowanie gleb rolnych (40,1%). We wszystkich polskich gminach udział rolnictwa w ogólnej emisji wynosi średnio 8,9%. Uzyskane rezultaty potwierdzają celowość uwzględniania w planach gospodarki niskoemisyjnej emisji pochodzących z sektora rolniczego i źródeł pokrewnych.

Więk i in. (Więk i in. 2012) dokonali analizy dostępnych w literaturze danych dotyczących wielkości śladu węglowego podczas produkcji surowców zwierzęcych. Narzędziem wykorzystywanym w celu określenia wartości CF była Analiza Cyklu Życia (LCA). Wartość śladu węglowego 1 kg wieprzowiny uzyskana w wyniku organicznej produkcji rolnej wynosiła 3,97 kg CO₂eq i była wyższa od wartości stwierdzonych dla pozostałych form produkcji rolnej: dobra praktyka rolnicza – 2,30 kg CO₂eq, formy pośrednie – 3,46 kg CO₂eq. Natomiast emisja gazów cieplarnianych związana z tą produkcją, odniesiona do hektara użytkowanej w gospodarstwie ziemi, wyrażona w formie śladu węglowego, wskazuje gospodarowanie ekologiczne jako najbardziej zbilansowane, o najmniejszej wartości CF – 4022 kg CO₂eq/hektar (dobra praktyka rolnicza – 4236 kg CO₂eq/hektar, formy pośrednie – 5510 kg CO₂eq/hektar). Wartości śladu węglowego produkcji mleka w różnych systemach rolnych, nie różnią się statystycznie istotnie i mieszczą się w przedziale od 0,88 – 1,5 kg CO₂eq/litr mleka.

Wśród problemów związanych z jednoznacznym określeniem wartości śladu węglowego w produkcji rolnej, do głównych zaliczono: niedostatek baz danych charakterystycznych dla różnych obszarów geograficznych, brak jednoznacznych wytycznych dotyczących mechanizmów alokacji, trudności w określeniu rzeczywistej emisji metanu i podtlenku azotu.

Narzędzie informatyczne oparte o bazę danych

Opracowane narzędzie informatyczne (kalkulator) pozwala na szacowanie emisji gazów cieplarnianych związanych z produkcją zbóż. Narzędzie to dedykowane jest dla rolników, którzy na poziomie własnego gospodarstwa będą mogli ocenić, w jakim stopniu ich działalność wpływa na globalne ocieplenie klimatu. Ze względu na to, że skierowane jest ono dla rolników z terenu całej Polski, nie będzie uwzględniać szczegółowej specyfiki wynikającej z położenia gospodarstwa. Dlatego też otrzymane wyniki nie mogą służyć oficjalnym statystykom tylko będą miały charakter poglądowy. Przykładowo, wykorzystanie wyznaczonego śladu węglowego na potrzeby planów gospodarki niskoemisyjnej wprowadziłoby błędne wartości z powodu niedoszacowania. Zdaniem autorów, wykorzystanie kalkulatora powinno przynieść efekt edukacyjny, uświadamiający użytkownikowi skalę oddziaływania na środowisko. Dodatkowo, użytkownik wprowadzając różne dane będzie mógł wykonywać symulacje pozwalające na kształtowanie świadomości w zakresie wpływu stosowanej technologii czy wykorzystania środków produkcji na emisję gazów cieplarnianych.

Do opracowania przedmiotowego narzędzia wykorzystano metodykę zawartą w normie ISO 14067:2018 – Greenhouse gases – Carbon footprint of products – Requiments and guidelines for quantification (Gazy cieplarniane – Ślad węglowy produktów – Wymagania i wytyczne dotyczące kwalifikacji) oraz ISO 14044:2006 Environmental management – Life cycle assessment – Requirements and guidelines (polski odpowiednik: PN-EN ISO 14044:2009 Zarządzanie środowiskowe – Ocena cyklu życia – Wymagania i wytyczne). Niezmiernie przydatne były również wytyczne zawarte w opracowaniach IPCC (2019) oraz EEA (2019).

Zgodnie z podaną w normie ISO 14044:2006 strukturą analizy LCA do wyznaczania śladu węglowego zastosowano jej założenia w kalkulatorze.

Analizie poddano zboża: żyto ozime, owies jary, pszenicę ozimą, pszenicę jarą, jęczmień ozimy, jęczmień jary, pszenżyto ozime, pszenżyto jare, kukurydzę na ziarno.

Ograniczenia kalkulatora

Jak podano powyżej, kalkulator śladu węglowego jest narzędziem, które będzie wykorzystywane przez rolników funkcjonujących w różnych warunkach środowiskowych. Dlatego wprowadzono szereg ograniczeń w stosunku do zakresu pełnej analizy. Zgodnie z tym, odnosząc się do klasyfikacji poziomów prowadzenia zawartych w metodyce IPCC (2019), przyjęto wykonywanie analiz na poziomie 1 (Tier 1). Wiąże się z tym konieczność stosowania wartości uśrednionych w odniesieniu do wskaźników emisji, jak też wskaźników technologicznych.

Kalkulator szacowania śladu węglowego

Szacowanie śladu węglowego zgodnie z zaleceniami norm ISO polegało na sumowaniu emisji powstających na każdym etapie technologii produkcji konkretnego zboża, czyli od momentu przygotowania pola pod uprawę do zbioru zboża na ziarno. W metodyce IPCC emisje GHG z każdego poziomu szacowane są osobno. W związku z tym zaistniała potrzeba wyrażenia łącznego wpływu danej uprawy na całkowitą emisję. W tym celu wykorzystano wskaźniki potencjału tworzenia gazów cieplarnianych (GWP – Global Warning Potential) mnożąc ich wartość przez emisję poszczególnych gazów (CO₂, CH₄, N₂O). Wartości wskaźników GWP są okresowo weryfikowane. Ostatnia aktualizacja (IPCC, 2014) podaje, że dla okresu 100-letniego wynoszą one odpowiednio:

• CO₂ – 1
• CH₄ – 28
• N₂O – 265

Dzięki temu całkowitą emisję GHG dla różnych źródeł i gazów można było wyrazić w uniwersalnej jednostce tj. w ekwiwalencie CO₂.

Zgodnie z metodyką IPCC (2019) polowe emisje N₂O szacowane są jako bezpośrednie i pośrednie (spowodowane utlenianiem się azotu, wymywaniem i przesiąkaniem do gleby). Bezpośrednim źródłem uwalniania się N₂O do atmosfery jest:

• dostarczanie syntetycznych nawozów azotowych,

• dostarczanie nawozów naturalnych,

• wydalanie odchodów przez zwierzęta na pastwiskach, wybiegach itp.,

• resztki pożniwne,

• mineralizacja azotu związana z utratą materii organicznej gleby w wyniku zmiany użytkowania lub użytkowania gleb organicznych,

• odwadnianie gleb i ich użytkowanie.

Źródłem emisji pośrednich N₂O według IPCC (2019) są takie same czynniki z wyłączeniem ostatniego źródła dotyczącego odwadniania gruntów. W narzędziu ograniczono analizę emisji GHG do podstawowych dwóch źródeł tj. dostarczania azotu w formie nawozów syntetycznych i naturalnych. Ze względu na fakt, że w pracy analizowano wyłącznie emisje polowe nie uwzględniano emisji metanu (CH₄), która związana jest z fermentacją jelitową u przeżuwaczy i składowaniem nawozów naturalnych.

W zakresie analizy CO₂ w kalkulatorze nie uwzględniono emisji związanej z materiałem siewnym. Nie brano pod uwagę śladu węglowego, który powstaje w związku z naprawami i koniecznością utrzymania sprzętu rolniczego w należytym stanie.

Podsumowanie

Reasumując powyższe zauważyć można, że ważnym wyzwaniem dla sektora rolniczego jest redukcja emisji gazów cieplarnianych (GHG) w celu złagodzenia skutków zmian klimatycznych. Istnieje potrzeba dokładnej identyfikacji źródeł emisji oraz upowszechnienia praktyk rolniczych, które przyczyniałyby się do zmniejszenia emisji we wszystkich ogniwach produkcji roślinnej. Do przeprowadzenia obiektywnych porównań i wyboru najlepszych rozwiązań technologicznych według kryterium emisyjności potrzebna jest szczegółowa ocena ilościowa emisji GHG.

Link do kalkulatora śladu węglowego znajduje się na stronie Polskiego Związku Producentów Roślin Zbożowych: http://www.pzprz.pl/co2/index.html

FOTO:

Wymagania rynku wymuszają na przedsiębiorcach z całego świata (w tym także w Polsce) działania mające na celu zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych. W kontekście oceny wpływu człowieka na klimat, ale także podejmowanych działań mających przeciwdziałać zmianom klimatu, najbardziej precyzyjnym i pewnym narzędziem jest tzw. ślad węglowy.

Przedsiębiorcy, którzy współpracują z firmami międzynarodowymi, mają obowiązek obliczać ślad węglowy dla swojej działalności i/lub produktów. W Polsce na chwilę obecną nie ma obowiązku wyliczania śladu węglowego. Większość przedsiębiorców dowiaduje się o nim dopiero w chwili, gdy chce wziąć udział w przetargu, a w zapytaniu ofertowym zachodnich kontrahentów widnieje zapytanie o wskaźnik śladu węglowego produktu. Dzięki stosowaniu odpowiednich praktyk oraz ograniczaniu emisji gazów cieplarnianych na etapie produkcji ziarna, polskie rolnictwo, a co za tym idzie rolnicy, będą w stanie dalej skutecznie konkurować na rynku producentów.

Dr inż. Lesław Janowicz, PZPRZ

Sfinansowano z Funduszu Promocji Ziarna Zbóż i Przetworów Zbożowych