Nyligt konverteret græsareal til afgrødedyrkning i South Dakota. Ændringer i landbrugets arealanvendelse påvirker kulstofstrømmen. Kredit:Hongli Feng
En ny undersøgelse af landbrugsjordbrug sætter spørgsmålstegn ved konklusionerne fra tidligere undersøgelser om, at de seneste ændringer i arealanvendelsen har fået USA til at optage mere kulstof, end det udleder.
Konklusionerne fra undersøgelsen opstod, efter at forfatterne rekonstruerede de amerikanske jordbrugshistoriedata og brugte dem til at modellere, hvordan landbrugsjordens ekspansion og sammentrækning påvirker, hvor meget kulstof der er lagret i jorden og planterne, sagde Chaoqun Lu, en adjunkt i økologi, evolution og organismebiologi ved Iowa State University og forfatter til undersøgelsen, offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Global forandringsbiologi .
"Der er stor usikkerhed med jordomdannelse, og i hvilket omfang det påvirkede kulstof, " sagde Lu.
Pep Canadell, den administrerende direktør for Global Carbon Project og en af medforfatterne til undersøgelsen, sagde, at analysen tyder på, at jordens kulstofdræn i USA kan være blevet overvurderet på grund af brugen af en almindeligt anvendt global database for arealanvendelse, der overvurderer den seneste opgivelse af afgrødejord og genopretning af skov.
"Ændring af arealanvendelse og arealdækning, globalt og i mange lande, især i tropiske, resultere i et stort netto CO 2 emissioner, men i USA er der mere nyttiggørelse end tab, hvilket resulterer i et netto kulstofdræn. Imidlertid, vi viser, at netvasken ser ud til at være mindre end anslået, " sagde Canadell.
Tidligere undersøgelser brugte et globalt arealanvendelsesdatasæt med lavere opløsning informeret af FAOSTAT, en landebaseret statistisk database fra Fødevare- og Landbrugsorganisationen. Den globale database samler og opvejer en vis udvidelse og sammentrækning af landbrugsjord i finskala, og tegner sig for ændringer i "agerjord og permanente afgrøder, "som er en bredere definition end de arealer, der faktisk er plantet og høstet, sagde Lu. Baseret på denne definition, Globale data om arealanvendelse overvurderede skovgenvinding og opgivelse af afgrødejord i USA i de seneste år og formåede ikke at fange den hurtige ekspansion af afgrødeland i Western Corn Belt. Imidlertid, disse jordkonverteringssignaler er blevet gemt i de nyudviklede arealanvendelsesdata og har vist sig at give kontrasterende økologiske påvirkninger, når de bruges til at drive økosystemmodeller, sagde forfatterne.
Lu og hendes medforfattere tog lignende kulstofregnskabssimuleringer, der blev brugt til indflydelsesrige undersøgelser, såsom rapporten fra det mellemstatslige panel om klimaændringer og National Climate Assessment, men erstattede de almindeligt anvendte globale data med højere opløsning og USA-specifikke arealanvendelsesdata. Brug af globale arealanvendelsesdata til at drive modelsimuleringen, Lu og hendes team fandt ud af, at den amerikanske jordomdannelse kunne opsamle omkring 30 millioner tons kulstof om året mere, end den udleder siden 1980. når de indtaster deres jordanvendelseshistorik i de samme simuleringer, resultaterne ændrer betydningen af jordomdannelse i USA fra en kulstofdræn til en nettokulstofkilde, Der udledes næsten 14 millioner tons kulstof om året mere, end der optages fra atmosfæren.
Kulstof, et vigtigt element, der udgør potente drivhusgasser (såsom CO 2 og CH4), kan overføres fra terrestriske opbevaringsbassiner som jord eller planter til atmosfæren, og omvendt, under plantevækst. Når kulstof i stigende grad overføres fra jorden til atmosfæren, det kan bidrage til klimaforandringerne. Men holder det opbevaret, eller sekvestreret mere, i jorden bremser drivhuseffekten. Jordrydning og jordforstyrrelser såsom landbrugsdyrkning frigiver terrestrisk kulstof. Tidligere undersøgelser offentliggjort af Lu og hendes kolleger viste, at omfattende landbrug gennem det 20. århundrede reducerede kulstoflagringskapaciteten i Midtvesten og udvidede landbrugets kulstoffodaftryk i Western Corn Belt.
Selvom videnskabsmænd stadig arbejder på at give bedre regnskab for det globale kulstofbudget, Lu sagde, at undersøgelser som denne kunne hjælpe med at identificere usikkerhedskilder, og pege på vejen til at forbedre kulstofregnskabets nøjagtighed og reducere usikkerheden.
"Vi ønsker at have en klar idé om kulstofregnskab, fordi denne forståelse vil informere de politikker, vi vedtager vedrørende afbødning af kulstoftab og klimaændringer, " sagde Lu. "Hvis vi kan identificere nøjagtige carbon flux tal, vi ved, hvor der er størst potentiale for kulstofreduktion."