Czy możemy zwiększyć zawartość węgla w glebach rolniczych?

Zmiany klimatu są uważane za jeden z najbardziej palących problemów naszych czasów. W tym kontekście gleba odgrywa większą rolę, niż można by się spodziewać. Gleba może jednocześnie magazynować CO₂ z atmosfery i emitują CO₂ poprzez mikrobiologiczny rozkład materii organicznej.

„Gleba zawiera trzy razy więcej węgla niż rośliny i dwa razy więcej węgla niż atmosfera. Dlatego nawet niewielkie zmiany zawartości węgla w glebie mogą mieć duży wpływ na globalny obieg węgla, dlatego coraz większy nacisk kładzie się na magazynowanie węgla w glebie w celu złagodzenia zmiany klimatyczne”, mówi postdoc Johannes Lund Jensen z Wydziału Agroekologii Uniwersytetu w Aarhus.

Ale co trzeba zrobić, aby zwiększyć zawartość węgla w glebach rolniczych? Wszystko zaczyna się od fotosyntezy, w której rośliny wykorzystują energię światła słonecznego do konwersji CO₂ i wody na tlen i materię organiczną w postaci glukozy. Tak więc w dużej mierze chodzi o maksymalizację produkcji biomasy roślinnej. W kontekście rolniczym szczególnie podkreśla się większe wykorzystanie roślin wieloletnich, takich jak trawa. Dzieje się tak, ponieważ utrzymują fotosyntezę przez dłuższy czas, a tym samym odkładają więcej węgla w częściach rośliny, które nie są zbierane lub usuwane, szczególnie w systemie korzeniowym.

Inwentaryzacja potencjału magazynowania dwutlenku węgla w systemach rolniczych

Istnieje wiele różnych działań, które mogą wpłynąć na potencjał magazynowania dwutlenku węgla w glebie w codziennym rolnictwie. Jednak wiarygodna ocena potencjału magazynowania dwutlenku węgla w różnych praktykach rolniczych wymaga wielu informacji. „Przede wszystkim polega się na długoterminowych próbach terenowych, w których bada się praktyki zarządzania. Jest to konieczne, ponieważ zawartość węgla w glebie zmienia się powoli — na przestrzeni wielu lat” — mówi profesor i kierownik sekcji Jørgen Eriksen, również z Wydziału Agroekologii Uniwersytetu w Aarhus.

Problem polega na tym, że takie długoterminowe eksperymenty są rzadkie i cenne. Uniwersytet w Aarhus ma doświadczenie, które zostało założone w Foulum w 1987 roku. Eksperyment składa się z rotacji na sześciu polach z dwuletnią koniczyną, która została wprowadzona na obszarze, na którym wcześniej uprawiano zboża. Jednak w 2006 roku eksperyment został podzielony na dwie części; jedna rotacja była kontynuowana przez dwa lata koniczyny, podczas gdy inna rotacja miała teraz trawę koniczyny przez cztery lata.

Pomiary pokazują, że dla płodozmianu z 1/3 koniczyny przez cały okres zawartość węgla w glebie wzrastała aż do osiągnięcia nowego stanu równowagi. Nowy stan równowagi został osiągnięty po 20 latach, po czym zawartość węgla w glebie nie uległa większym zmianom. Średnie roczne składowanie węgla w przeliczeniu na obszar poprzednio wykorzystywany pod uprawę zbóż na a płodozmian z 1/3 koniczyny określono na 0.25 tony ha-1rok-1.

„Większa zmiana w magazynowaniu dwutlenku węgla w pierwszych latach to dobra wiadomość w kontekście klimatycznym, ponieważ potrzebne są środki o znaczącym i szybkim efekcie. Zła wiadomość jest taka, że ​​wszystko ma górną granicę. Po 20 latach wkład nie ma już wpływu, ale rotacja 1/3 koniczyny musi być nadal utrzymywana, aby utrzymać osiągnięty poziom węgla. Na przykład, jeśli przejdziesz na uprawy zbóż, zawartość węgla w gleba szybko znowu spadnie” — wyjaśnia doktor habilitowany Johannes Lund Jensen.

Wyniki wyraźnie pokazują, że pełny potencjał magazynowania węgla w podejściu operacyjnym zależy zarówno od czasu potrzebnego do osiągnięcia nowej równowagi, jak i całkowitej zmiany zasobów węgla. Warto zauważyć, zdaniem naukowców, że ochrona gleb o wysokiej zawartości węgla jest co najmniej tak samo ważna jak dalsze zwiększanie zawartości węgla, ponieważ generalnie szybciej traci się węgiel niż go budować.