Forbedring af jordkvaliteten kan bremse den globale opvarmning

Lavteknologiske metoder til at forbedre jordkvaliteten på gårde og markområder verden over kunne trække betydelige mængder kulstof ud af atmosfæren og bremse tempoet i klimaændringerne, ifølge et nyt University of California, Berkeley, undersøgelse.

Forskerne fandt ud af, at veletablerede landbrugsforvaltningspraksis såsom plantning af dækafgrøder, optimering af græsning og såning af bælgplanter på markområder, hvis den etableres globalt, kunne opfange nok kulstof fra atmosfæren og lagre det i jorden til at yde et væsentligt bidrag til internationale mål for global opvarmning.

Deres oprindelige mål var at afgøre, om en sådan praksis kunne reducere de globale temperaturer med mindst 0,1 grader Celsius (0,18 grader Fahrenheit). Dette er en tiendedel af det mellemstatslige panel for klimaændringers mål om at begrænse den gennemsnitlige globale temperaturstigning mellem nu og år 2100 til 1 grad Celsius (1,8ºF), eller 2" grader Celsius (3,6ºF)" over temperaturer før den industrielle revolution.

Kombineret med aggressive reduktioner af kulstofemissioner - det bedste scenarie til at begrænse opvarmning fra klimaændringer - fandt undersøgelsen, at forbedret landbrugsstyring kunne reducere de globale temperaturer med 0,26 grader Celsius - næsten en halv grad Fahrenheit - inden 2100.

"Som en, der har arbejdet med kulstofbinding i lang tid, Jeg har altid haft dette spørgsmål i baghovedet, 'Vil binding i jordbund gøre en forskel med klimaændringer på globalt plan?' " sagde seniorforfatter af undersøgelsen Whendee Silver, professor i miljøvidenskab, politik og ledelse på UC Berkeley. "Vi fandt ud af, at der er en bred vifte af praksisser, der kan implementeres i stor skala, og som kunne have en påviselig virkning på verdensplan. En stor besked er, at vi ved, hvordan man gør dette, det er opnåeligt."

Ved at smide biokul i, et kontroversielt jordtilsætningsstof - hovedsagelig trækul - opnået ved at brænde afgrøderester i et iltfrit miljø, denne praksis kunne opveje endnu mere opvarmning, potentielt så meget som 0,46 grader Celsius (0,7ºF).

forbeholdet, Silver sagde, er, at dette "kun kan opnås, hvis du kobler sekvestrering med aggressiv emissionsreduktion." Hvis kulstofkoncentrationen stiger i atmosfæren, så bliver sekvestrering mindre effektiv til at reducere temperaturen. Vi skulle trække meget mere kulstof ud for at realisere de samme reduktioner.

Hun og hendes kolleger, inklusive hovedforfatter Allegra Mayer, en UC Berkeley kandidatstuderende, vil offentliggøre deres resultater 29. august i online-tidsskriftet Videnskabens fremskridt .

Opbevaring af kulstof i jorden

IPCC har fastsat kulstofreduktionsmål for at begrænse den gennemsnitlige globale opvarmning i 2100 til 2 grader Celsius ("3.6°F") over globale gennemsnitstemperaturer før den industrielle revolution, eller omkring 1760. Jorden er allerede halvvejs til den grænse, har opvarmet 1 grad celsius siden 1880.

Silver studerer forskellige måder at binde kulstof i jord på, herunder kompostering, at fjerne noget af kuldioxiden fra atmosfæren og bremse den drivhusdrevne opvarmning af planeten.

Til den nye undersøgelse, Sølv, Mayer og deres kolleger - Zeke Hausfather fra UC Berkeley's Energy and Resources Group og Andrew Jones fra Lawrence Berkeley National Laboratory - brugte globale data om landbrugsforvaltningsmetoder, som allerede er kendt for at øge jordens kulstoflagring, sammen med en klimamodel, der bestemte de potentielle påvirkninger på klimaet, hvis disse tilgange blev bredt anvendt.

De beregnede til at begynde med, hvor meget kulstof der skulle bindes fra atmosfæren til jord for at reducere temperaturerne med 0,1 grader Celsius under fire forskellige scenarier, fra business-as-usual-emissioner frem til 2100 til aggressiv reduktion af kuldioxid-emissioner. For det mest aggressive reduktionsscenarie, de beregnede, at jorden ville skulle binde omkring 0,68 petagram kulstof om året på verdensplan, eller 750 millioner amerikanske tons. Det svarer til 2,5 petagram kuldioxid. Et petagram er 1015 eller en million milliarder gram.

Deres meta-analyse af eksisterende undersøgelser af jordforvaltningspraksis viste, at forbedring af jordkvaliteten kunne nå og endda overgå dette mål, hovedsagelig fra forbedring af forringede landbrugs- og græsningsarealer, der er i brug, men som producerer mindre end optimalt. Forbedret forvaltning har en tendens til at øge biomassen af ​​afgrøder, græs og deres rodsystemer ved at opfange kuldioxid via fotosyntese, which results in more carbon storage in the soil.

"These are very commonly used approaches, though people don't use them to sequester carbon—they are doing it for other reasons. Anytime you increase the organic content of soils, you are generally increasing the fertility, water-holding capacity, sustainability, decreasing erosion and general resilience to climate change, " said Silver, a biogeochemist who holds the Rudy Grah Endowed Chair in Forestry and Sustainability. "Sequestering carbon is a side benefit."

The researchers did not consider newer practices, such as composting, that are not studied as widely, nor did they consider the effect of improving soil on abandoned land, both of which could increase soil carbon sequestration even more. Newer climate models also could simulate how carbon uptake will change as temperatures rise and rainfall patterns change.

"The point of our paper was to look at the temperature effect of implementing existing low-tech technologies already practiced within agriculture, in developing as well as developed countries, " Mayer said. "There could theoretically be an immediate and widespread adoption of many of these practices."

With aggressive emissions targets, improved land management could pull about 1.78 petagrams of carbon from the atmosphere each year, while adding biochar to the mix could raise the yearly sequestration rate to 2.89 petagrams.

"Agriculture is often portrayed as the villain in climate change, " Silver said. "What is exciting is that, not only can agriculture contribute to solving the problem, but it can do so in a way that actually improves agricultural soils."