For at holde mere kulstof på jorden, at standse ekspansion af landbrugsjord er nøglen

Omdannelsen af ​​skove til landbrugsjord er anerkendt som en væsentlig bidragyder til stigende niveauer af drivhusgasser. Og alligevel har det ikke været klart, hvordan man bedst minimerer tabet af sekvestreret kulstof til atmosfæren. Er det bedre at maksimere landbrugets udbytte for at bruge mindre jordareal i det hele taget? Eller skal gårde drives, så de fastholder mere kulstof på stedet, selv på bekostning af afgrødeudbyttet? Forskere, der rapporterer i Aktuel biologi den 26. juli sige, at baseret på deres omfattende undersøgelser af landbrugsdrift i de fugtige troper i Ghana, den tørre tropiske skov i Mexico, og tempererede vådområder og skove i Polen, den bedste løsning i alle tilfælde er at begrænse omdannelsen af ​​naturlige levesteder til landbrugsjord, en strategi kendt som jordbesparelse. Det betyder at maksimere udbyttet på eksisterende landbrugsarealer.

"I den ene yderlighed, landmænd kan forsøge at producere al deres mad fra så lille et landbrugsareal som muligt, ved at have meget høje udbytter, siger David Williams fra University of California, Santa Barbara. "Dette vil sandsynligvis reducere mængden af ​​kulstof, der er lagret på deres landbrugsjord, men giver politiske beslutningstagere og landmænd mulighed for at frigøre mere plads til at bevare naturlige levesteder, hvor der sandsynligvis er meget kulstof oplagret. I den anden yderlighed, landmænd kan prøve at bruge landbrugsmetoder med lavere udbytte til at øge kulstoflagringen på landbrugsjord, hvilket vil reducere arealet af naturtyper, der er tilgængelige for bevaring. Og så er der alle de mellemliggende strategier, der bruger en blanding af landbrugsjord med højt og lavt udbytte.

"Vi fandt ud af, at den første strategi - det vi kalder 'landsparing' - resulterede i, at der blev lagret en større mængde kulstof end nogen anden. Så, lidt kontraintuitivt, forsøg på at bevare kulstof på landbrugsjord resulterede i, at mindre kulstof blev lagret i landskabet som helhed. Dette var fordi det resulterede i lavere udbytter og derfor krævede større arealer for at producere den samme mængde mad, og betød derfor, at mindre jord kunne spares til naturlige levesteder."

For at undersøge virkningerne af forskellige arealudnyttelsesstrategier, forskerne skulle have studiesteder på tværs af hele rækken af ​​mulige arealanvendelser, fra nul-udbytte naturlige levesteder gennem lavt udbytte landbrug og derefter gennem til høj-udbytte steder. Disse steder skulle også være sammenlignelige:have den samme jord, klima, hældning, og mere. De havde også brug for pålidelige måder at måle udbyttet - hvor meget mad hvert sted producerede pr. arealenhed - og det kulstof, der er lagret på hvert sted.

Williams og medforfatterne Ben Phalan og Claire Feniuk gennemførte feltundersøgelser af over 11, 000 træer. De gennemførte også dybdegående interviews med landmænd og brugte eksisterende landbrugsdata til at evaluere de potentielle virkninger af forskellige landbrugsstrategier på overjordiske kulstoflagre på tværs af en bred vifte af landbrugs- og natursystemer. For at sikre, at deres resultater er bredt anvendelige, de omfattede agroskovbrug og oliepalmeplantager i de fugtige troper i Ghana, kvæggårde i tør tropisk skov i Mexico, og markafgrøde i tempererede vådområder og skove i Polen.

"Vi var en smule overraskede over, hvor konsekvent og hvor stærkt resultatet var, " siger Williams. "De tre systemer, vi undersøgte, er meget forskellige både med hensyn til de naturlige levesteder og landbrugssystemerne, men i hvert enkelt tilfælde var det klart, at jordbesparelse – at kombinere højudbytte landbrug med bevarelse eller genopretning af naturlige levesteder – konsekvent havde potentialet til at lagre større mængder kulstof end noget andet system."

Beviserne viste klare potentielle fordele ved at spare på jorden for at reducere tabet af kulstoflagre generelt. Det mønster holdt, uanset hvor meget (eller hvor lidt) mad der blev produceret. Selvfølgelig, han siger, disse fordele gælder kun, hvis den jord, der er "skånet", faktisk bruges til bevarelse af naturlige levesteder.

Resultaterne fremhæver vigtigheden af ​​at overveje hele landskabet, ikke kun landbrugsjord.

"Når man vurderer virkningerne af forskellige typer landbrug, det er vigtigt at se på off-gården, såvel som påvirkningerne på bedriften:landbrugsjord med lavere udbytte indeholdt konsekvent mere kulstof end landbrug med højt udbytte, så det er fristende at tro, at det ville være bedre for de samlede kulstoflagre, " siger Williams. "Men, once you account for the greater land use required, you see that the opposite is true. We've got to make sure that we look at all of the impacts of food production, no matter where they are."

Regardless of which land-use strategies are chosen going forward, the researchers say that there are sure to be big losses of carbon into the atmosphere if the amount of food produced increases. That means efforts to reduce food demand, including reducing food waste and meat consumption, will be also essential for conserving carbon stocks across the world.

Williams says they are now working to uncover policy approaches with potential to alleviate threats to biodiversity at the global scale. "Many of these revolve around reducing the area of farmland that we will need to feed the 10 billion people that the world is likely to hold in the next few decades, " he says. "So things like increasing agricultural yields, reducing meat consumption, and even leveraging trade to concentrate production in high-yield regions could all be important.