Die Klimapolitik der USA kann Optionen für die Umsetzung von Klimaschutzmaßnahmen bieten, die Umweltprobleme wie übermäßiges Kohlendioxid in der Atmosphäre, das durch Treibhausgasemissionen verursacht wird, lösen. Eine von der University of New Hampshire geleitete Studie untersuchte genauer, was mit der Landwirtschaft passieren würde, wenn den fossilen Brennstoffen, die für die Herstellung von Düngemitteln in der Landwirtschaft unerlässlich sind, zusätzliche Kosten, sogenannte soziale Kosten, hinzukämen.
Sie fanden heraus, dass die CO2-Emissionen zwar um bis zu 50 % sinken würden, die Kosten für Düngemittel jedoch steigen würden, was zu einem erheblichen Vorteil für die Wasserqualität führen würde, da der Düngemittelabfluss verringert wird und zur toten Zone des Golfs von Mexiko beiträgt – einem Gebiet mit niedrigem Sauerstoffgehalt, mit dem zu kämpfen hat schädliche Algenblüten, die das Leben im Meer bedrohen.
„Übermäßiger Einsatz von Düngemitteln führt zu immer mehr Bedenken hinsichtlich der Wasserqualität. Deshalb wollten wir die Folgen der Anwendung sozialer Kosten auf die Preise für fossile Brennstoffe untersuchen, die den Einsatz von Düngemitteln verringern und die Abflussmenge verringern sollten, die in das Mississippi-Einzugsgebiet und weiter in den Golf fließt.“ von Mexiko, einem wichtigen Fischereigebiet in den USA“, sagte Shan Zuidema, Forscher am Earth System Research Center der UNH und Hauptautor.
„Unsere Modelle zeigten, dass mit dieser Klimapolitik die Kohlenstoffemissionen der USA erheblich sinken könnten, wir konnten aber auch eine Reduzierung der toten Zone im Golf von Mexiko um etwa 3 bis 4 % in einem durchschnittlichen Jahr feststellen.“
Im Studieveröffentlicht in der Zeitschrift Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (PNAS) verwendeten Forscher der UNH, der Purdue University und der University of Wisconsin-Madison vier verschiedene Modelle, die verschiedene Faktoren untersuchten, die die Weltwirtschaft ausmachen.
Sie konzentrierten sich auf Daten aus der Weltwirtschaft, der US-Agrarwirtschaft, der Agrarökologie und der Hydrologie/Wasserqualität, um die Auswirkungen der Klimaschutzpolitik auf die Landwirtschaft und die daraus resultierenden positiven Auswirkungen auf die Wasserqualität zu erfassen. Sie analysierten eine Politik, die den CO2-Emissionen fossiler Brennstoffe eine Reihe sozialer Kosten zuordnen würde. Die Politik würde die Energiekosten erhöhen und den Preis für die Herstellung von Stickstoffdünger erhöhen.
Anschließend betrachteten die Forscher drei verschiedene Niveaus sozialer Kosten für fossile Brennstoffe und stellten fest, dass die Kosten für Stickstoffdünger beim höchsten Kohlenstoffpreis um etwa 90 % steigen könnten. Dies könnte zu einem Rückgang des Düngemitteleinsatzes für die Maisproduktion im gesamten Mississippi-Einzugsgebiet um mehr als 16 % und zu einem Rückgang des Düngemittelverlusts in der Umwelt um etwa 9 % führen.
Die Mais- und Sojabohnenproduktion würde um etwa 7 % zurückgehen, was die Erntepreise um 6 % erhöhen würde, während die Nitratauswaschung um etwa 10 % zurückgehen würde. In die Umwelt gelangende Nitrate werden auf verschiedene Weise entfernt, wenn sie sich durch das Wassereinzugsgebiet bewegen, sodass der Rückgang des Stickstoffs, der das Wassereinzugsgebiet an der Mündung des Mississippi verlässt, etwas geringer war (ungefähr eine Reduzierung um 9 %).
„Die Einführung eines CO2-Preises, der die sozialen Kosten widerspiegelt, ermöglicht es den USA, ihrer Verpflichtung aus dem Pariser Abkommen nachzukommen und gleichzeitig die Wasserqualität deutlich zu verbessern“, sagte Tom Hertel, Professor für Agrarökonomie an der Purdue University und Projektleiter. „Unsere Modelle haben gezeigt, dass die CO2-Emissionen der USA mit dieser Bandbreite an Klimapolitiken um 29 % bis 50 % sinken könnten, abhängig von der Strenge der CO2-Bepreisung. Dies entspricht 4,6 % bis 8 % der globalen CO2-Emissionen und erfüllt die Bandbreite der Reduzierungen.“ im Pariser Abkommen dargelegt.“
Die Forscher berücksichtigten auch die zusätzlichen Vorteile von wiederhergestellten Feuchtgebieten zur Minderung der Stickstoffbelastung, um die Hypoxie im Golf von Mexiko zu reduzieren, und stellten fest, dass ein gezieltes Szenario zur Wiederherstellung von Feuchtgebieten die Wirkung niedriger bis moderater sozialer Kohlenstoffkosten ungefähr verdoppelt.
Das Team hofft, dass diese Ergebnisse einen wichtigen Kontext für politische Entscheidungsträger liefern, um alle Aspekte des Klimaschutzes zu berücksichtigen, sowie für diejenigen, die Alternativen zur Reduzierung der Verschmutzung des Golfs von Mexiko in Betracht ziehen möchten.
Mehr Informationen:
Shan Zuidema et al.: Die US-Klimapolitik bringt Vorteile für die Wasserqualität im Mississippi-Becken und im Golf von Mexiko mit sich. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2023). DOI: 10.1073/pnas.2302087120