Gazami cieplarnianymi (szklarniowymi) nazywamy te składniki atmosfery ziemskiej, które dzięki swoim własnościom fizykochemicznym mają zdolność zatrzymywania energii słonecznej w obrębie atmosfery ziemskiej. Należą do nich przede wszystkim: para wodna, metan, podtlenek azotu, dwutlenek węgla, ozon, freony i wiele innych.
Niektóre spośród nich są naturalnymi składnikami atmosfery obecnymi w niej od milionów lat, w różnym stężeniu. Właśnie dzięki ich obecności w atmosferze na Ziemi zaistniały warunki klimatyczne umożliwiające powstanie i rozwój życia. Ostatnio stężenie niektórych z nich w powietrzu – dzięki ludzkiej działalności – stopniowo i niepokojąco wzrasta. Pojawiły się dodatkowo gazy nieobecne w naturalnych warunkach, wykazujące podobne właściwości – freony – absorbujące promieniowanie docierające do naszej planety. Równocześnie obserwujemy wzrost średniej temperatury powietrza w najniższych, przypowierzchniowych warstwach atmosfery. To nie wyklucza miejscowych, nietypowych obniżeń temperatury powietrza i innych ekstremalnych ochłodzeń.
Kolejne lata niedostatku lub nadmiaru wody sprawiają, że polscy rolnicy jak nikt inny rozumieją finansowe konsekwencje zmiany klimatu. Zmiany klimatyczne postępują i nadchodząca duża zmiana klimatu jest nieunikniona – jak poważna i szkodliwa będzie, to jeszcze się okaże.
Dominujący udział w efekcie cieplarnianym ma para wodna (H2O). Jej zawartość w atmosferze ziemskiej jest zmienna w czasie i różna nad poszczególnymi obszarami naszej planety (waha się w granicach 40% do 95%), co wynika z cyklu krążenia wody w środowisku na skutek procesów: parowania, skraplania, sublimacji i resublimacji – na to nasza cywilizacja nie ma znaczącego wpływu.
Dwutlenek węgla (CO2) jest drugim, istotnym dla efektu cieplarnianego składnikiem atmosfery ziemskiej, chociaż jego udział w tym zjawisku jest o rząd wielkości mniejszy od udziału pary wodnej, ale działalność ludzka ma znacznie większy wpływ na jego obecność w atmosferze. Od początku ery przemysłowej zawartość dwutlenku węgla w powietrzu systematycznie wzrasta i przewiduje się, że w 2100 roku będzie go w powietrzu dwa razy więcej niż dziś. Szacuje się także, że jego wpływ wynosi nawet 50% efektu cieplarnianego Ziemi (poza parą wodną).
Trwają kolejne etapy wprowadzania do praktyki postanowień unijnej Dyrektywy dotyczącej redukcji emisji niektórych zanieczyszczeń atmosferycznych, za które jest odpowiedzialna działalność człowieka. W produkcji rolniczej obejmuje ona przede wszystkim amoniak, a ponadto tlenki azotu (NOx), dwutlenek siarki (SO2), metan (CH4) oraz niemetanowe lotne związki siarki (NMLZO), a także bardzo drobny pył (PM 2.5).
Produkcja rolnicza w skali świata jest źródłem około 9% gazów cieplarnianych (GHG), w tym około: 50% metanu, 60% nadtlenku azotu i 2% dwutlenku węgla, co odpowiada w przeliczeniu około 475 milionom ton dwutlenku węgla (CO2eq.).
Dane Międzyrządowego Zespołu ds. Zmiany Klimatu przy ONZ (IPCC) nie pozostawiają wątpliwości, że rolnictwo, leśnictwo oraz niekorzystne zmiany użytkowania ziemi w 2019 r. odpowiadały za 13% światowej emisji dwutlenku węgla, 44% emisji metanu oraz 82% emisji tlenków azotu. Biorąc pod uwagę, że wpływ każdej tony emisji metanu i tlenku azotu jest wiele razy większy, niż wpływ tony dwutlenku węgla, nie można dziwić się presji społecznej oraz regulacyjnej, która odpowiada na potrzeby w zakresie redukcji ich emisji z rolnictwa. Czynniki regulacyjne i presja społeczna nie są jedyną przyczyną działań redukujących emisję gazów z rolnictwa. Każdy rolnik dobrze wie, że azot i węgiel związane w glebie przynoszą dochód i zysk, a ich ucieczka do atmosfery, to zawsze duża strata, także finansowa.
Według Krajowego Ośrodka Bilansowania i Zarządzania Emisjami (KOBIZE), rolnictwo w Polsce odpowiada za 8% emisji gazów cieplarnianych. Głównymi źródłami emisji są gleby rolne (45%), z których ulatnia się głównie podtlenek azotu po zastosowaniu nawozów. Na drugim miejscu za emisję gazów cieplarnianych z rolnictwa odpowiada produkcja bydła – głównie fermentacja jelitowa (39%), skąd pochodzi emisja metanu. Kolejnym trzecim źródłem emisji z rolnictwa jest gospodarka odchodami zwierzęcymi (13%), głównie w wyniku nieprawidłowego składowania obornika, czy gnojowicy w otwartych zbiornikach.
Należy zawsze pamiętać, że podtlenek azotu, którego emisje są pochodną niewłaściwego stosowania nawozów mineralnych, posiada 298 razy większą siłę ocieplania atmosfery od dwutlenku węgla, a jego trwałość w atmosferze wynosi ok. 120 lat. Dlatego bardzo duże znaczenie dla polityki klimatycznej ma racjonalizacja zużycia nawozów, prawidłowe żywienie przeżuwaczy oraz prawidłowe przechowywanie obornika i gnojowicy.
Średni poziom emisji ekwiwalentu CO2 w Unii Europejskiej, to 2,5 tony z hektara, przy czym widoczne są różnice między państwami, np. w Rumunii jest to 1t/ha, w Polsce 2,2t/ha, w Belgii 7t/ha, a w Holandii nawet 10t/ha.
Według Inicjatywy 4/1000 zaproponowanej przez Francuskie Ministerstwo Rolnictwa na Szczycie Klimatycznym w Paryżu w 2015 roku, gleby rolne obecnie magazynują 1500 mld ton dwutlenku węgla w formie węgla organicznego, a zwiększanie jego ilości w glebie o 0,4% rocznie może być bardzo istotnym działaniem mającym na celu usunięcie części tzw. długu węglowego z atmosfery, czyli nadwyżki gazów cieplarnianych znajdujących się w atmosferze, które zostały wyemitowane od czasu Rewolucji Przemysłowej. W ostatnich dwustu latach koncentracja CO2 w atmosferze wzrosła 1,5-krotnie (z 280 do 411 części na milion). Odpowiednie zarządzanie ziemią rolną ma w sobie potencjał wychwycenia i zmagazynowania w glebie sporej części węgla z atmosfery, bo w interesie każdego rolnika jest zwiększenie w glebie jego pól zawartości próchnicy, gdyż właśnie ona decyduje o żyzności gleby. Według raportu Europejskiego Stowarzyszenia Rolnictwa Konserwującego (ECAF), przejście na uprawę uproszczoną może zatrzymać w glebach Europy nawet do 200 mln ton dwutlenku węgla rocznie