Silt: Süsinik

Lihtsamalt öeldes on süsiniku sidumine pinnases atmosfääris leiduva süsiniku transportimine taimede vahendusel pinnasesse. Selle täielikuks mõistmiseks peame aga mõistma, mida süsiniku sidumine tegelikult tähendab ja miks see on vajalik.

Süsinik (C) on energiaallikas, mis hoiab elu Maal. Seda leidub elusolendite – nii taimestiku kui ka loomastiku – ehituskividena, gaasina õhus, lahustununa ookeanide ja veekogude vees ning lõpuks ladestudes koos lagunenud materjalide keerukate ühenditega pinnases.

Maal on piiratud kogus süsinikku, mis liigub regulaarselt ühest kohast ja vormist teise ning seda me nimetame süsinikuks. süsinikuringe. Süsiniku ringkäik on loodusnähtus, mis teeb elu sellel planeedil võimalikuks.

Näiteks taimed omastavad atmosfääri süsinikdioksiidi fotosünteesi toorainena oma biomassi kasvatamiseks. Sel viisil talletatud süsinik vabaneb atmosfääri nii taimede kui ka neid taimi söövate loomade hingamisprotsessi kaudu.

Süsinik vabaneb otse pinnasesse ka siis, kui taimed surevad ja nende biomass laguneb. See viimane süsiniku vabanemise vorm surnud biomassist ja selle ladestumine pinnasesse on peamine põhimõte, mille alusel süsinikku mullas sidutakse.

Selle tulemusena aitavad mullad süsinikku maapinnal siduda, mis mitte ainult ei suurenda mulla viljakust, vaid takistab ka süsiniku pääsemist õhku.

Nüüd teame, et CO2, kasvuhoonegaasi, taseme tõus õhus on üks peamisi tegureid, mis tekitab suurima ohu, millega Maa ja inimkond on kunagi silmitsi seisnud – kliimamuutused.

Viimaste sajandite laialt levinud intensiivne põllumajandus on aga kaasa toonud süsiniku kiire ülekandumise mullast õhku. Mulla süsiniku sidumine on protsess, mille eesmärk on seda suundumust ümber pöörata, suurendades mulla süsiniku säilitamist ja seega kompenseerides tohutul hulgal süsinikku, mis surutakse Maa atmosfääri, et aidata leevendada kliimamuutuste kiirust ja mõju.

Kuidas toimib süsiniku sidumine mullas?

Põllumajandusökosüsteemides tuntakse mulla süsiniku sidumist ka süsinikupõllundusena, mis hõlmab selliste põllumaa majandamise tavade ja tegevuste kasutuselevõttu, mis soodustavad kas mulla poolt suurema süsiniku neeldumist või põllumaadel juba olemasoleva süsiniku suuremat säilitamist.

Kuidas süsinik pinnasesse satub?

Süsiniku lisamine pinnasesse toimub kahel erineval viisil ja kahel erineval kujul. Esimene on levinum protsess, mis hõlmab õhust pärineva CO2 muundamist pinnases mulla orgaaniliseks süsinikuks (SOC).

Taimed toodavad toitu päikesevalguse ja atmosfääri CO2 juuresolekul. Nii toodetud toit muundatakse suhkruteks (mis koosnevad süsinikust), mis säilivad taime kudedes. Metsad püüavad süsinikku sellisel kujul kinni aastakümneid või isegi sajandeid. Lühiealised põllukultuurid aga vabastavad süsinikku pärast oma surma ja kõdunemist pinnasesse.

Süsinikku säilitatakse pinnases ka teises vormis, mida nimetatakse karbonaatideks ja mis tekivad siis, kui aerosfääri CO2 lahustub otse vees ning säilitatakse anorgaanilistes vormides, ühinedes mitmete mineraalidega, nagu kaltsium ja magneesium.

Selline süsiniku säilitamise vorm suudab süsinikku hoida tuhandeid aastaid, erinevalt mõnest aastakümnest, mida mullaviljeluse komponendid (SOC) suudavad. Kuna aga SOC taset põllumajandusökosüsteemides saab kontrollida ja suurendada sihipäraste maakorraldustavade abil, on neil tohutu potentsiaal põllumajandusmaa tootlikkuse suurendamisel ning toimida negatiivsete heitkoguste tehnoloogiana, mis vähendab atmosfääri heitkoguseid.

Mulla süsiniku säilitamise ja CO2 neto sidumise suurendamise majandamistavad

On tuvastatud ja avastatud mitu põllumajandusmaa majandamise sekkumist, mis suurendavad mulla süsinikuvaru aerosfääri süsiniku eemaldamise kaudu. süsinikdioksiid.

Mõnda neist sekkumistest kasutatakse pinnasest süsiniku kadu vähendamiseks, mõnda pinnases oleva süsiniku hulga suurendamiseks, samas kui mõnel on mõlema efekti kombineeritud eelised.

Mõned neist tavadest on olemasolevad tavad, mida on väga lihtne omaks võtta, samas kui teised on uuenduslikud või eksperimentaalsed lähenemisviisid, mis ei pruugi olla tavapõllumeestele tänapäeval kohaldatavad, kuid näitavad tulevikuks paljulubavaid tulemusi.

Vaatleme mõningaid tavapäraseid majandamistavasid, mida tuntakse ka kui parimaid majandamistavasid mulla süsiniku sidumiseks põllumajandusmuldades.

1. Vähendatud mullaharimine või mullaharimata jätmine

Mullaharimine on protsess, mille käigus mulda perioodiliselt, tavaliselt enne külvi, häiritakse, et valmistada maad ette seemnete idanemiseks ja hallata maal olevaid jääkkultuure.

Harimine on peamine süsiniku eemaldamise põhjus mullast ja otse õhusse, kuna see viib mulla orgaanilise süsiniku õhuga kokku ning aeratsiooni käigus eraldub see CO2-na õhusse.

Seevastu on mullaharimise vähendamine majandamispraktika, mille eesmärk on vähendada mullast CO2 kadu.

Tavapärases põllumajanduses haritakse maad tugevalt. Täppispõllumajandus ja täiustatud põllumajandus on aga mullaharimise vajadust drastiliselt vähendanud. Põllumajanduspraktikat, kus kasvutsükli ajal mullaharimist täielikult ei tehta, nimetatakse mullaharimata põllumajanduseks.

Nii vähendatud mullaharimist kui ka mullaharimata jätmist harrastavad põllumehed peamiselt mullaerosiooni vähendamiseks. Uuringud on aga tõestanud, et nende tavade eelised avalduvad orgaanilise süsiniku kõrge säilivusastme näol mullas.

Siiski võivad mullaharimise vähendamise mõju mulla süsiniku säilitamisele maadelt mõjutada ka muud tegurid, nagu niiskusseisund, maastiku topograafia jne.

2. Kattekultuurid ja külvikorrad: Kas kattekultuurid siduvad süsinikku?

Kattekultuuride lisamine põllumaade külvikorra tsüklisse võib mulla süsiniku sidumise seisukohast tuua kaasa kahekordse eelise. Ühelt poolt toimivad kattekultuurid, mis on oma olemuselt väga jääk- ja toitaineterikkad, multšimise kaudu optimaalse süsinikuallikana mullas.

Teisest küljest vähendab maa katmine aastaringselt, eriti saagikoristuse ja ümberistutamise vahelisel ajal, kui muld on elementidele avatud, oluliselt atmosfääri kaduvat süsiniku hulka.

Sarnaselt varasemaga on kattekultuuridel lisaks süsiniku säilitamisele mitmeid muid eeliseid, nagu niiskuse säilitamine, viljakuse suurendamine, teisene sissetulekuallikas jne.

Sarnase kasu saamiseks võib kattekultuuride asemel kasutada pidevaid külvimeetodeid, kus külvikord hõlmab kogu aasta ja minimaalset kesaperioodi. Seda intensiivset süsteemi tuleks aga kasutada ainult siis, kui muld suudab jätkusuutlikult vastu pidada suurenenud toitainete ja niiskuse tarbimise survele.

3. Üleminek mitmeaastastele kultuuridele

Üheaastaste põllumaade muutmine mitmeaastasteks kultuurideks, näiteks puudeks ja rohumaadeks, on üks tõhusamaid viise mullavaru suurendamiseks. Kuigi põllumehed suhtuvad haritava maa muutmisse rohumaadeks ja metsamaaks skeptiliselt, võib see paljudel juhtudel olla ka meie eesmärgi saavutamise kõige ideaalsem viis.

Näiteks piirkondades, mis on väga vastuvõtlikud maa degradeerumisele, või põllumaadel, mis on viljakuse kaotanud, ei kaitse ja taasta mitmeaastaste rohtude ja puude istutamine mitte ainult neid maa-alasid, vaid toob kaasa ka märkimisväärse süsiniku säilitamise ja süsiniku säilitamise biomassina.

Lisaks ei tähenda üleminek üheaastastelt kultuuridelt mitmeaastastele kultuuridele tingimata täielikku ümberkujundamist. Agrometsandus on ainulaadne põllumajandussüsteem, mis ühendab üheaastaseid kultuure mitmeaastaste kultuuride ja puudega.

See on üks parimaid põllumajandusmeetodeid, mis tagab toiduga kindlustatuse, bioloogilise mitmekesisuse säilitamise, maa säilitamise ja meie puhul mulla süsiniku sidumise.

4. Sõnniku ja komposti lisamine

See majandamistava lisab pinnasesse orgaanilise süsiniku, mille tulemuseks on meie põllumaade orgaanilise süsiniku varude suurenemine. Lisaks suurendab lisatud sõnnik või kompost mulla viljakust, parandades seeläbi saagikust ja tootlikkust.

See suurendab taimede süsiniku sidumist ja lisaks lisatakse pinnasesse rohkem süsinikku.

Üks oluline asi, mida selle majandamistava kasutamisel aerosfäärist süsiniku eemaldamise vahendina arvestada, on see, et süsinik, mille me otse pinnasesse sõnniku kujul lisame, on aerosfäärist juba eemaldatud.

Seega, et suurendada süsinikupõllumajanduse ulatust põllumaal nii palju kui võimalik, on farmis valmistatud sõnnik parim valik suurema vastutuse ja üldise tõhususe tagamiseks.

Põllumajandusmaade süsiniku sidumist mullas saab suurendada erinevate majandamismeetodite ja -meetodite abil, nagu eespool mainitud. See toob põllumeestele mitmeid eeliseid, peamiselt suurema saagikuse näol parema mullaviljakuse kaudu.

Samuti eemaldab nende majandamistavade laialdane kasutuselevõtt õhust olulise osa kasvuhoonegaasist ning võib leevendada tõsiseid probleeme, mida globaalne soojenemine ja kliimamuutused meie planeedi põllumajanduse tulevikule tekitavad.

Lisaks saavad põllumehed süsinikupõllumajanduse ja süsinikukrediidi mehhanismide kaudu teenida märkimisväärseid summasid ainuüksi nende tavade omaksvõtmisega, mis isegi aitab kaasa peamise eesmärgi, saagikuse suurendamise, saavutamisele.

Lõpuks on põllumeeste esimene samm mulla süsiniku sidumise kasutamise suunas saagikuse ja sissetuleku suurendamise ning keskkonnasäästlikkuse tagamise vahendina oma mulla parem mõistmine.

Mulla ja süsinikuvaru süstemaatiliseks ja teaduslikuks proovivõtmiseks on kasulik kasutada tehnoloogilisi lahendusi, näiteks Pinnaseandmete analüüs kõrval GeoPard.

Nagu varem mainitud, sõltub maismaal talletatava süsiniku tase paljudest sise- ja välisteguritest. Seega, Välja võrdlusuuring ja Topograafia analüüs on tõhusad vahendid oma maa prioriseerimiseks süsinikupõllunduse jaoks.

---

Korduma kippuvad küsimused

---

1. Mis on muld?

Muld on Maa pinna pealmine kiht, mis toimib taimede kasvu loomuliku keskkonnana. See on segu orgaanilisest ainest, mineraalidest, õhust, veest ja lugematutest mikroorganismidest. Muld pakub taimedele olulisi toitaineid, tuge ja kinnituskohta, võimaldades neil areneda ja juurduda.

See toimib vee ja toitainete reservuaarina, mängib olulist rolli toitainete ringluses ning on elupaigaks mitmesugustele organismidele. Muld on väärtuslik ressurss, mis toetab elu ning on eluliselt tähtis põllumajanduse ja ökosüsteemi toimimise jaoks.

2. Mis on süsiniku sidumine põllumajanduses? Kuidas süsinikupõllundus toimib?

Süsiniku sidumine põllumajanduses viitab atmosfäärist süsinikdioksiidi (CO2) kogumisele ja säilitamisele põllumajandussüsteemides, peamiselt taimede ja pinnase kaudu. See protsess aitab leevendada kliimamuutusi, vähendades kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni.

3. Kuidas muld atmosfäärist CO2 sidub? Ja kuidas taimed süsinikku siduvad?

Muld seob atmosfäärist CO2 protsessi kaudu, mida nimetatakse süsiniku sidumiseks. Taimed absorbeerivad CO2 fotosünteesi käigus ja muudavad selle orgaanilisteks süsinikuühenditeks, mis seejärel vabanevad mulda juurte ja kõduneva taimematerjali kaudu.

Pinnases olev orgaaniline aine toimib süsiniku neeldajana, säilitades süsinikku pikema aja jooksul. Lisaks mängivad mulla mikroorganismid olulist rolli orgaanilise aine lagundamisel ja selle stabiilseteks süsiniku vormideks muutmisel.

Inimtegevus, nagu metsade hävitamine, kariloomade pidamine ja kütuste põletamine, mõjutab negatiivselt Maa temperatuuri. Need tavad põhjustavad rohkem kui looduslikult esinevate kasvuhoonegaaside (KHG-de) kogunemist ja kuhjumist meie atmosfääri.

Peamine probleem on CO2 heitkogused. Selle tagajärjeks on see, et meie, inimestena, oleme üha enam tunnistajaks kasvuhooneefektile ja globaalsele soojenemisele.

CO2 heitkogused ei vähene

Globaalsed heitkogused süsinikdioksiid on pidevalt suurenenud umbes aastast 1800. Seejärel aastatel 2014–2016 püsisid globaalsed CO2 heitkogused enamasti muutumatuna, mis andis lootust, et heitkogused on vähenemise teel. Kuid siis hakkasid heitkogused uuesti suurenema nii 2017. kui ka 2018. ja 2019. aastal. 2018. aastal kasvasid CO2 heitkogused kiiremini kui ühelgi ajal pärast aastaid 2010–2011. (Allikas)

Inimtegevusest tulenevad CO2 heitkogused on põhjustanud Maa atmosfääri süsinikdioksiidi kontsentratsiooni tõusu umbes 275 miljondikosast (ppm) enne tööstusrevolutsiooni üle 410 ppm-ni 2020. aastal.

2022. aasta jaanuari globaalne pinnatemperatuur oli 0,89 °C (1,60 °F). See on 143-aastase rekordi kuues kõige soojem jaanuar (AllikasÜRO andmetel tõusevad kasvuhoonegaaside kontsentratsioonid liiga kiiresti, et piirata globaalset soojenemist 1,5 °C-ni.

CO2-heitmete põhjused

CO2 heitkogused tulenevad peamiselt fossiilkütuste, näiteks kivisöe, nafta ja gaasi põletamisest. 2018. aastal olid need arvud järgmised:

• Kivisüsi: 14,7 miljardit tonni
• Nafta: 12,4 miljardit tonni
• Gaas: 7,5 miljardit tonni

Peamised CO2-heiteid tekitavad sektorid:

• Elektri- ja soojusenergia tootmine: 49.0%
• Transport: 20.5%
• Tööstus- ja ehitustööstus: 20.0%
• Muud sektorid: 10,5%

Suurimad CO2-heite tekitajad: Viis suurimat CO2-heite tekitajat on (megatonnides):

• Hiina: 10065
• USA: 5416
• India: 2654
• Venemaa: 1711
• Jaapan: 1162 (Allikas)

Selle taustal näitavad süsinikuheite kompenseerimise krediidid või programmid arvestusmehhanismi kõrge süsinikusisaldusega ettevõtetele, kes soovivad täita ettevõtte keskkonnaalast vastutust ja saavad samuti osaleda sellistes programmides oma süsiniku jalajälje kompenseerimiseks.

Sisuliselt ostavad ettevõtted ja eraisikud, kes soovivad oma süsiniku jalajälge vähendada, süsinikuheite kompenseerimise krediite rahasumma kaudu. See on krediit kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamise eest kontrollitava ja mõõdetava mõõdiku abil. Teisisõnu, iga süsinikuheite kompenseerimise krediit esindab ühe tonni süsiniku eemaldamist ettevõtte kogutoodangust.

Kasvuhoonegaaside heitkoguste piiramine toimub sertifitseeritud kliimameetmete projektide kaudu. Keskkonnakaitse algatused hõlmavad metsa uuendamist, süsiniku neeldajate hooldamist ja keskkonnauuringuid, tasakaalustades süsinikuheidet, et takistada CO2 taseme tõusu.

Süsiniku kompensatsioonikrediitide ostmisel võivad ettevõtted, kes soovivad oma süsiniku jalajälge vähendada, leida arvukalt eraettevõtteid, mis pakuvad süsiniku kompensatsioonikrediite ja mängivad olulist rolli metsanduse laiendamisel ja süsiniku jalajälje vähendamisel.

Kasvuhoonegaaside tüübid

Kahtlemata on kliimamuutuste põhjustajaks kasvuhooneefekt. Meie atmosfääris toimivad mitmed keemilised ühendid kasvuhoonegaasidena, mis püüavad atmosfääri soojuse kinni ega lase seda tagasi kosmosesse, mille tulemusel toimub globaalne soojenemine.

Kuigi osa kasvuhoonegaasidest on looduse tagajärg, on inimtegevus põhjustanud mõne sellise gaasi kontsentratsiooni. Eelkõige on tööstusgaasid ainuüksi inimeste tegevuse tulemus. Sellega seoses näeme siin mõningaid kasvuhoonegaase.

• Süsinikdioksiid (CO2)
• Metaan
• Dilämmastikoksiid
• Osoon (O3)*
• Fluoritud gaasid

Globaalse soojenemise suurim kasvuhoonegaas on inimtegevuse tagajärjel tekkiv süsinikdioksiid. Murettekitav on see, et selle kontsentratsioon meie atmosfääris oli 2020. aastaks tõusnud 48 protsendini võrreldes industriaalühiskonna eelse tasemega.

Muide, CO2 ei ole ainus inimtegevuse tagajärjel tekkiv kasvuhoonegaas. Meie tegevus põhjustas ka teiste gaaside heitkoguseid, kuid suhteliselt väiksemates kogustes.

Nagu CO2, on ka dilämmastikoksiid püsiv gaas, mis ladestub atmosfääris väga pikaks ajaks, isegi sadadeks aastateks. Teisest küljest püsib metaan, mis on CO2-st palju ohtlikum, suhteliselt lühikest aega.

Lisaks sellele on looduslikud põhjused globaalses soojenemises mänginud väga väikest rolli. Hinnangute kohaselt on ajavahemikus 1890–2010 need põhjused, nagu vulkaanipursked ja päikesekiirgus, põhjustanud vähem kui +/-0,1 °C.

Kasvuhoonegaasid kui globaalse soojenemise põhjus

Praegu kiireneb inimtegevuse põhjustatud globaalne soojenemine enneolematu kiirusega 0,2 °C iga kümne aasta tagant. 2019. aastal tõusis globaalne keskmine temperatuur 1,1 °C võrra võrreldes industriaalühiskonna eelse tasemega ja kõige soojem registreeritud kümnend oli 2011–2020.

Tuleb märkida, et kui temperatuur tõuseb 2,0 °C võrra võrreldes industriaalühiskonna eelse tasemega, avaldab see keskkonnale tõsist mõju, mis tähendab otsest mõju meie ohutusele ja tervisele. Lisaks oleme vastuvõtlikud katastroofilistele muutustele keskkonnas kogu maailmas. Seetõttu on rahvusvaheline üldsus suurendanud oma jõupingutusi, et piirata kahjulikku temperatuuri tõusu 1,5 °C-ni.

Kasvuhoonegaaside tsüklid põllumajanduses

Kasvuhoonegaasid liiguvad ja muunduvad, kui nad läbivad meie põllumajandussüsteeme. See protsess viib nende gaaside neeldumiseni ja vabanemiseni erinevatel ajavahemikel ja erinevates kogustes. Vaatleme konkreetsete kasvuhoonegaaside mõju põllumajandusele.

1. Dilämmastikoksiid (N2O)

Peamised dilämmastikoksiidi eraldavad elemendid on lämmastikväetised, mulla häirimine, sõnnik ja uriin. Selle võime põhjustada globaalset soojenemist on palju suurem kui CO2-l, olles saja aasta jooksul 310 korda suurem kui CO2-l. Vaatame, kuidas N2O liigub läbi atmosfääri ja maastiku.

Denitrifikatsioon ja karbamiidväetise lendumine põhjustavad dilämmastikoksiidi eraldumist.
Välk imeb endasse ka N2O-d. Seejärel langeb see vihma kujul alla. Kaunviljade lämmastikku siduvad bakterid muudavad atmosfäärilämmastiku samuti anorgaanilisteks lämmastikühenditeks, mida taimed tavaliselt omastavad.

Lämmastikväetisi kasutatakse põllukultuuride, puude ja karjamaade kasvatamiseks. Nitrifikatsiooniprotsessid pinnases ja väetistest leostumine põhjustavad lämmastiku kadu.

2. Süsinikdioksiid (CO2)

Peamised CO2-d eraldavad elemendid on nafta derivaatide (fossiilkütuste) põletamine energia saamiseks, taimede lagunemine ja mikroobide aktiivsus mullas. Lisaks omastavad taimed fotosünteesi käigus ka süsinikdioksiidi. Vaatame, kuidas CO2 liigub atmosfääris ja maastikul.

Nii taimede kui ka loomade hingamine vabastab süsinikdioksiidi. Karjamaad, põllukultuurid ja puud omastavad fotosünteesi abil süsinikdioksiidi ning muudavad selle seejärel mitmeks keerukaks süsinikuühendiks ja hapnikuks.

Loomad söövad taimi ja tarbivad süsinikku. Muld neelab süsinikku surnud lehtedest, uriinist, juurtest, sõnnikust ja muudest orgaanilistest jääkidest.

3. Metaan (CH4)

Peamised metaani (CH4) eraldavad elemendid on riis, söekaevandamine, põllumajandusmaa, prügimäed ja mäletsejalised, näiteks lambad ja lehmad. Selle võime põhjustada globaalset soojenemist on suurem kui süsinikdioksiidil, olles saja aasta jooksul 25 korda suurem kui CO2-l. Sellega seoses vaatame, kuidas CH4 liigub atmosfääris ja maastikul.

Lagundamise käigus tekib CH4 süsiniku ja vesiniku keemilise reageerimise tulemusena.
Lehmade ja lammaste röhitsemine põhjustab metaani eraldumist.

Väikestes kogustes metaani eraldub ka loomade uriini ja sõnniku käärimisel, mille käigus toodetakse energiat ilma hapnikuta (anaeroobsed tingimused). Reovee settebasseinid eraldavad samuti metaani.

Kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamine põllumajanduses

Siin vaatleme mõningaid täiustatud viise vähendamiseks kasvuhoonegaaside heitkogused põllumajanduses.

1. Keemilised ühendid ja inhibiitorid

Lämmastikoksiidi heitkoguste, pestitsiidide ja kemikaalide vähendamisel väetised osutuda kasulikuks. Sõnniku teadlik kasutamine on samuti oluline selle heitkoguste vähendamisel.

Lisaks on üks võimalikest variantidest odavate inhibiitorite kasutamine, mis suudavad reguleerida lämmastiku protsesse mullas. Kuid tuleb arvestada, et see nõuab üksikasjalikku ja kindlat arusaamist kasvuhoonegaaside tekkeallikatest, kuna mullas toimuvad erinevad mikroobsed protsessid.

2. Tuumatehnikad

Samal ajal on dilämmastikoksiidi heitkoguste vähendamisel ülioluline ka selle allika kindlakstegemine, kust see toodetakse. Kliimamuutuste mõju mõõtmise osas pakuvad tuumatehnoloogiad traditsiooniliste meetoditega võrreldes palju rohkem eeliseid.

Eelkõige aitab teadlastel leida selle tootmise allikat meetod, mida nimetatakse lämmastik-15 isotoopideks.

Teadlased kasutavad süsiniku sidumise allikate ja mulla kvaliteedi hindamiseks laialdaselt teist tehnikat, mida nimetatakse süsinik-13 stabiilseks isotoobiks, mis viitab keskkonnas esineva süsinik-13 loodusliku külluse kasutamisele.

Selle tehnikaga kaasneb suurepärane tootlikkuse suurendamine ja tõhususe parandamine nappide ressurssidega, tuvastades samal ajal mitu mullaharimise, külvikorra ja pinnakatte kombinatsiooni.

3. Süsiniku sidumine

Muude lahenduste hulgas on üks parimaid võimalusi atmosfääri süsinikdioksiidi suurenemise vähendamiseks süsiniku sidumine ehk atmosfääri CO2 kogumine ja säilitamine.

Lisaks võivad optimeeritud ja täiustatud sõnnikukäitluse ning loomade söötmise tavad heitkoguste ja energia lekke vähendamisel palju abiks olla.

4. Süsinikuheite kompenseerimise krediidid

Kas mõtled, kuidas ergutada põllumehi vähendama kasvuhoonegaaside heitkoguseid? Ilmselt pole paremat viisi, mis tagaks meie tulevastele põlvedele elamisväärse ja jätkusuutliku maa.

Lisaks, kui tegemist on ostudega, mis suudavad heitkoguste teket kompenseerida, on vabatahtlik süsinikuturg õige koht, kuhu pöörduda.

Mis on süsinikuheite kompenseerimine?

Lihtsamalt öeldes on see kasvuhoonegaaside heitkoguste vähendamise krediit, mida mõõdetakse ühele poolele antud süsinikdioksiidi ekvivalenttonnides ja mida saab hiljem anda teisele poolele tema heitkoguste kompenseerimiseks.

Tavaliselt ostavad ja müüvad inimesed neid süsinikuheite kompenseerimise krediite rahvusvaheliste maaklerite, kauplemisplatvormide ja veebimaaklerite kaudu.

Kliimamuutuste mõju vähendamise seisukohast on põllumajandus märkimisväärne võimalus. Samuti on põllumehed üliolulised süsiniku neeldajate loomisel ja õhusaaste vähendamisel. Märkimiseks olgu öeldud, et põllumajandus moodustab 15 protsenti kogu süsinikuheitest.

Õnneks aga saavad tänapäevased põllumajandustavad ja suured investeeringud tehnoloogiasse heitkoguseid vähendada, teades, et kliimamuutused võivad ilma süsiniku eemaldamise kooskõlastatud jõupingutusteta katastroofilist laastamistööd teha.

Süsinikuheite kompenseerimise krediidi hind sõltub pakkumisest ja nõudlusest. Krediidi hind sõltub ostjate maksevalmidusest ja halduskuludest.

*Extension.missouri.edu – põllumajanduslike kasvuhoonegaaside tüübid ja allikad

---

Korduma kippuvad küsimused

---

1. Mis on süsinikdioksiidi heitkoguste kompenseerimine ja süsinikdioksiidi kompenseerimise programm?

Süsinikdioksiidi heitkoguste kompenseerimine viitab üksikisikute, organisatsioonide või tööstusharude tekitatud kasvuhoonegaaside heitkoguste kompenseerimise protsessile, toetades projekte, mis vähendavad või eemaldavad atmosfäärist samaväärse koguse süsinikdioksiidi.

Need projektid võivad hõlmata selliseid algatusi nagu metsa uuendamine, taastuvenergia arendamine või investeeringud energiatõhususse.

Süsinikdioksiidi heitkoguste kompenseerimine võimaldab üksikisikutel ja ettevõtetel võtta vastutuse oma süsiniku jalajälje eest ning panustada ülemaailmsetesse kliimamuutuste vastastesse jõupingutustesse. See on ennetav samm süsinikuneutraalse või vähese süsinikuheitega tuleviku saavutamiseks.

2. Mis on süsinik?

Süsinik on keemiline element, mis on Maal eluks hädavajalik. See on orgaaniliste ühendite põhiline ehituskivi ja moodustab kõigi elusorganismide aluse.

Süsinikku leidub erinevates vormides, sealhulgas grafiidi ja teemantide kujul, ning see mängib olulist rolli süsinikuringluses, mis hõlmab süsiniku vahetust atmosfääri, taimede, loomade ja Maa geosfääri vahel.

Lisaks on süsinik kasvuhoonegaaside, näiteks süsinikdioksiidi, põhikomponent, mis atmosfääris suurenedes aitavad kaasa kliimamuutustele.

3. Kuidas teenida süsinikukrediiti?

Süsinikukrediitide teenimine hõlmab kasvuhoonegaaside heitkoguseid vähendavate tavade või projektide rakendamist. Saavutatud heitkoguste vähendamise kvantifitseerimise abil saavad üksikisikud, organisatsioonid või tööstusharud süsinikukrediite teenida.

Neid krediite saab seejärel müüa või vahetada üksustega, kes soovivad oma heitkoguseid kompenseerida, aidates kaasa ülemaailmsetele süsinikdioksiidi vähendamise eesmärkidele ja potentsiaalselt teenides rahalist tulu.

4. Mitu puud kompenseerib ühe inimese süsiniku jalajälge?

Ühe inimese süsiniku jalajälje kompenseerimiseks vajalike puude arv võib varieeruda sõltuvalt mitmest tegurist, sealhulgas tema elustiilist ja süsinikdioksiidi heitkogustest. Keskmiselt on hinnanguliselt võimeline üks puu neelama umbes 48 naela (22 kilogrammi) süsinikdioksiidi aastas.

Ligikaudse hinnangu andmiseks oleks ühe inimese süsiniku jalajälje, näiteks 10 tonni CO2 heitkoguseid aastas, kompenseerimiseks vaja umbes 455 puud.

Siiski on oluline märkida, et puude istutamine on vaid üks süsinikuheite kompenseerimise aspekt ning tõhusa süsinikuneutraalsuse saavutamiseks on sageli vaja terviklikku lähenemisviisi, mis hõlmab ka teisi algatusi.

Süsinik on lihtsalt iga Maal eksisteeriva eluvormi alustala – põhimõtteliselt seetõttu, et see on hädavajalik keerukate molekulide, näiteks valkude ja isegi DNA, loomiseks. See spetsiifiline element esineb atmosfääris süsinikdioksiidina (CO₂).

Süsinik Samuti aitab see kontrollida Maa temperatuuri, muudab elu talutavaks, on ka peamine element meid edasiviivas toidus ja pakub ka peamist energiaallikat, mis hoiab meie globaalset majandust käigus.

Pealegi ladestub süsinik alati nn tammidesse ja liigub läbi reservuaaride mitmesuguste protsesside kaudu, mis hõlmavad lisaks fotosünteesile ja põlevkütustele ka kopsudest väljuvat õhku.

Mis on süsinikuringe?

Süsiniku tsükkel selgitab protsessi, kuidas süsiniku aatomid pidevalt atmosfäärist Maale ja vastupidi liiguvad. Kuna planeet Maa ja selle atmosfäär moodustavad suletud keskkonna, püsib süsiniku tase kogu maailmas peaaegu konstantsena.

Kuidas süsinikuringe toimib?

See on kogu elu jaoks Maal põhiline. Loodus püüab alati hoida oma süsiniku jalajälge võrdsena. See tähendab, et järvedes looduslikult eralduva süsiniku tase on sama, mis tammide kaudu bioloogiliselt omastatav süsinik. Kui süsiniku tase on täiesti võrdne, saab planeet hakkama kõigi elusolenditega.

Mitmed teadlased üle maailma usuvad, et inimtegevusel on fossiilkütuste põletamise kaudu maailma süsiniku jalajäljele sügav mõju, mis on suurendanud heitkoguste hulka. süsinikdioksiid mis omakorda põhjustab kliimamuutusi ja käivitab ka globaalse soojenemise.

See gaas ei ole kunagi ühes kohas, sest see liigub pidevalt ühest punktist teise ja seega ei ole see stabiilne. Pealegi on süsinik alati talletatud niinimetatud tammidesse ja see liigub läbi reservuaaride mitmesuguste protsesside käigus, mis hõlmavad lisaks fotosünteesile ja põlevkütustele ka kopsudest väljuvat õhku.

Kui süsinikku liigutatakse ühest tammist teise, nimetatakse seda süsinikuringluseks. Süsinikku saab alati säilitada paljudes tammitüüpides, mitte ainult loomadel ja taimedel. See on üks põhjusi, miks süsinikul põhinev elu tekib. Taimed kasutavad süsinikku ka lehtede ja isegi varte tekitamiseks, mida on kasutanud loomad ja mis on rakkude idanemiseks üliolulised.

Mis puutub õhku, siis süsinikku hoitakse gaasides, mis ei piirdu ainult süsinikdioksiidiga. Lisaks talletatakse seda ka ookeanides, kus mitmed mereliigid neelavad seda. On ka organisme, kes kasutavad süsinikku karpide ja skelettide ehitamiseks; nende hulka kuuluvad karbid või isegi korallid. Maapinnal leiduva süsinikdioksiidi suurim tase on talletatud kivimites, mineraalides ja isegi muudes maa-alustes setetes.

Süsinikutsükli 7 etappi

Süsiniku tsükkel on rühmitatud järgmiselt:

1. Süsiniku sattumine atmosfääri
2. Süsinikdioksiidi absorbeerivad tootjad
3. Süsinikuühendite liikumine toiduahelas
4. Süsiniku tagasiviimine atmosfääri
5. Lühiajaline
6. Pikaajaline
7. Elu põhitõed
8. Oluline ökosüsteemide tasakaalu säilitamiseks

Allpool on toodud süsinikuringluse 5 teadaolevat etappi:

• Süsinik liigub atmosfäärist taimedeni
• Süsinik liigub taimedest loomadesse
• Süsinik liigub taimedest ja loomadest pinnasesse
• Süsinik liigub elusolenditest atmosfääri
• Süsinik liigub fossiilkütustest atmosfääri, kui kütused süüdatakse
• Süsinik liigub atmosfäärist ookeanidesse

Miks on süsinikuringe oluline?

Kas teate, et globaalne soojenemine ehk kliimamuutus on lihtsalt tingitud atmosfääri kogunevate soojust akumuleerivate kasvuhoonegaaside (KHG) mõjust? Üks olulisemaid KHG-sid on süsinikdioksiid, mis lisaks atmosfääri soojendamisele suurendab ka õhus oleva veeauru taset.

Loodusliku mehhanismi, tsükli, abil saame proovida seda konkreetset probleemi lahendada. Tsükkel hõlmab protsesse, kus süsinik muundatakse teatud vormi, kus taimed ja isegi teised elusolendid saavad seda fotosünteesi teel kasutada.

Miks on süsinikuringe mulla tervise jaoks nii oluline?

Fotosünteesi abil on taimed võimelised õhust süsinikku ammutama, et moodustada süsinikuühendeid. Kõik elemendid, mida taim idanemiseks ei vaja, eralduvad seejärel juurte kaudu, et toita mullaorganisme, kus süsinik niisutatakse või stabiliseeritakse.

Seega on süsinik mulla orgaanilise aine peamine komponent ning aitab säilitada veemahutavust, struktuuri ja isegi üldist viljakust.

Kokkuvõte

Süsinik on lihtsalt iga Maal eksisteeriva eluvormi alustala – see on põhimõtteliselt tingitud asjaolust, et see on vajalik keerukate molekulide, näiteks valkude ja isegi DNA, loomisel.

Süsiniku tsükkel selgitab protsessi, kuidas süsiniku aatomid pidevalt atmosfäärist Maale ja vastupidi liiguvad. Kuna planeet Maa ja selle atmosfäär moodustavad suletud keskkonna, püsib süsiniku tase kogu maailmas peaaegu konstantsena.

See on kogu elu jaoks Maal põhiline. Loodus püüab alati hoida oma süsiniku jalajälge võrdsena. See tähendab, et järvedes looduslikult tekkiva süsiniku tase on sama, mis tammide kaudu bioloogiliselt omastatav süsinik. Kui süsiniku tase on täiesti võrdne, saab planeet hakkama kõigi elusolenditega.

---

Korduma kippuvad küsimused

---

1. Milline on produtsentide ja fotosünteesi roll süsinikuringes?

Tootjatel on oluline roll, kuna nad muudavad atmosfäärist süsinikdioksiidi fotosünteesi teel orgaanilisteks ühenditeks. See protsess aitab vähendada süsinikdioksiidi, globaalse soojenemise eest vastutava kasvuhoonegaasi, kontsentratsiooni.

Süsinikdioksiidi absorbeerides ei aita tootjad, näiteks taimed ja vetikad, mitte ainult kaasa hapniku tootmisele, vaid toimivad ka olulise süsiniku neeldajana, tasakaalustades seda ja säilitades Maa ökoloogilise tasakaalu.

2. Kuidas süsinik elusolenditest atmosfääri liigub?

Süsinik liigub elusolenditest atmosfääri protsessi kaudu, mida nimetatakse hingamiseks. Hingamise ajal eraldavad elusorganismid, sealhulgas taimed, loomad ja inimesed, ainevahetusprotsesside kõrvalsaadusena süsinikdioksiidi.

See süsinikdioksiid paisatakse seejärel väljahingamise teel atmosfääri. Lisaks, kui elusorganismid surevad, vabastab nende lagunenud orgaaniline aine lagunemisprotsessi käigus süsinikku tagasi atmosfääri süsinikdioksiidi või metaangaasina.

3. Milline element on fossiilkütuste peamine komponent?

Fossiilkütuste peamine komponent on süsinik. Fossiilkütused, nagu kivisüsi, nafta ja maagaas, moodustuvad miljoneid aastaid tagasi elanud iidsete taimede ja organismide jäänustest.

Need orgaanilised materjalid läbisid aja jooksul kuumuse ja rõhu mõju, mille tulemusel tekkisid süsinikurikkad ained. Põlemisel eraldavad fossiilkütused süsinikdioksiidi, mis aitab kaasa kasvuhooneefektile ja kliimamuutustele.

4. Millised protsessid toimuvad süsinikuringes?

See hõlmab mitmeid võtmeprotsesse, mis pidevalt ringlevad süsinikku läbi erinevate Maal asuvate reservuaaride. Nende protsesside hulka kuuluvad fotosüntees, hingamine, lagunemine ja põlemine. Need omavahel seotud protsessid säilitavad Maal süsiniku tasakaalu.

Lisaks paljudele sektoritele, mis panustavad maailma majandusse, on põllumajandus peaaegu kõigis neist esirinnas. Ainuüksi USA majanduses hinnatakse, et toodetud põllukultuuride, mereandide ja isegi kariloomade koguväärtus on üle $300 miljardi aastas.

Kui lisada ka toitlustusteenused ja muud põllumajandusega seotud tooted, on hinnanguline kogumõju sisemajanduse koguproduktile üle $750 miljardi.

Siiski sõltuvad põllumajandus koos kalandusega peamiselt kliimast. Muutused ja eelkõige süsinikdioksiidi (CO₂) ja temperatuuri tõus mõjutavad tõenäolisemalt saaki mõnes piirkonnas üle maailma.

Üldised kliimamuutused võivad muuta põllukultuuride kasvu, kariloomade pidamise ja isegi kalapüügi kogu planeedil äärmiselt raskeks.

Põllumajanduses süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamise viisid

Põllumajanduses tekkivat süsinikdioksiidi heitkogust saab vähendada mitmete tõhusate meetodite abil. Peamine viis on kasvuhoonegaaside, sealhulgas süsiniku ja isegi lämmastiku heitkoguste vähendamine. Allpool on toodud mõned viisid, kuidas põllumajanduses selliseid heitkoguseid vähendada:

Sõnniku ja kariloomade käitlemine

Nii sõnniku kui ka kariloomade käitlemine mängib olulist rolli põllumajanduses tekkivate süsinikdioksiidi ja isegi muude heitkoguste haldamisel.

Allpool on toodud mõned viisid, kuidas sõnnikust ja kariloomadest tekkivate heitkoguste vähendamiseks abiks olla:

• Pinnases oleva süsiniku käitlemiseks rakendage rotatsioonikarjatamist
• Kasutage kariloomade söödalisandeid
• Valige kvaliteetsem sööt, mis vähendab soole käärimisel tekkiva metaani hulka.
• Metaani ja dilämmastikoksiidi hulga vähendamiseks tuleb sõnnikut hoolikalt käidelda, kattes kõik sõnnikuhoidlad, optimeerides sõnniku kasutamist toitainete haldamise kavade abil ja isegi takistades metaani lekkimist ja põlemist sõnnikuhoidlast.

Pinnase kaitsmine ja süsiniku eemaldamine

Põllumajandusökosüsteemid on tuntud kõrge süsinikusisalduse poolest. Allpool on toodud mõned meetodid, mida saate süsinikusisalduse suurenemise vältimiseks kasutada:

• Mullaharimise langetamine
• Palja kesa langetamine
• Agrometsandussüsteemide väljatöötamine
• Kasvu suurendamine kattekultuurid
• Pöörleva karjatamise propageerimine
• Lämmastiku ja süsiniku taseme haldamine toitainete haldamise planeerimise abil
• Muuhulgas mitmed meetodid

Mis on CO₂ ja muud gaasid?

Kas olete kunagi mõelnud, mis on süsinikdioksiid ja kust see pärineb? See on lihtsalt defineeritud kui kasvuhoonegaas, mis väikestes kogustes või madalal tasemel ei ole kahjulik ja mida toodetakse looduslikult.

Suuremal hulgal toodetuna võib see muuta tootlikkust ja isegi und. Lisaks tekib see gaas alati siseruumides sissehingatava õhu kaudu ja selle tase koondub siseruumidesse, kus on palju vähem ventilatsiooni.

Miks on CO₂ oluline?

Süsinikdioksiid moodustub ühest süsiniku ja kahest teisest hapniku sektsioonist. See gaas on osutunud planeedi oluliste gaaside nimekirja, kuna taimed kasutavad seda süsivesikute tootmiseks protsessi kaudu, mida tuntakse fotosünteesina.

Inimesed ja loomad sõltuvad toidu saamiseks suuresti taimedest, mistõttu on fotosüntees ülioluline igasuguse eluvormi ellujäämiseks Maal.

Kust CO₂ pärineb?

Siseruumides sisalduva süsinikdioksiidi tase tuleneb peamiselt välisõhu CO₂, siseruumides hingamise ja hoone üldise ventilatsioonikiiruse kombinatsioonist. Kui hooned ja isegi kodud on kõrge energiatarbega ja õhukindlad, on hoones vähem värsket õhku.

Mitmed või peaaegu kõik tänapäeval ehitatavad ja kasutatavad ventilatsioonisüsteemid taaskasutavad õhku, et vähendada energiakulu, lükates saastunud õhku ringi, selle asemel et uut õhku toota. Selle tulemusel tekib suur CO₂ tase ja ka madala kvaliteediga siseõhk.

CO₂ kui kliimamuutuste põhjus

Oled kindlasti kuulnud CO₂ heitkogustest seoses globaalse soojenemisega. Kuna CO₂ tase õhus fossiilkütuste põletamise tõttu tõuseb, põhjustab see soojenemist, millel on suurem tõenäosus muuta Maa kliimat.

Kliimamuutused destabiliseerivad ka Maa temperatuuri tasakaalu ning avaldavad kaugeleulatuvat mõju nii inimestele kui ka keskkonnale.

Kliimamuutuste otseste ja kaudsete mõjude vahel tehakse vahet. Seega on tunda kliimasüsteemi teravaid punkte, millel on ettearvamatud ja ka pöördumatud tagajärjed. Teaduslikult ei ole võimalik omistada iga ilmastikunähtust praegusele kliimamuutusele.

Siiski on statistiliselt võimalik tõestada, et globaalne soojenemine suurendab äärmuslike ilmastikunähtuste tõenäosust. Mõned inimtegevusest tingitud kliimamuutuste otsesed mõjud ei piirdu järgmisega:

• Maksimaalsete temperatuuride tõus
• Minimaalsete temperatuuride tõus
• Suurenenud ookeani temperatuur
• Igikeltsa sulamine
• Tugevate sademete (tugeva vihma ja isegi rahe) sagenemine
• Liustiku taandumine ja taandumine
• Arktika merejää ja lumekatte vähenemine
• Kuivuse ja põua suurenemine
• Äärmuslike troopiliste tsüklonite osakaalu suurenemine

Mõned kliimamuutuste kaudsed mõjud, mis otseselt mõjutavad meid ja isegi meie keskkonda, ei piirdu järgmisega:

• Suurenenud nälg ja veeprobleemid, eriti arengumaades üle maailma
• Üleujutuste ja isegi metsatulekahjude tõttu tekkivate eelseisvate probleemide oht
• Terviseriskid ja -probleemid sagenevad ning ka kuumuse intensiivsus muutub liigseks.
• Kliimamuutuste põhjustatud teisese kahju leevendamise majanduslikud tagajärjed
• Kahjurite ja isegi patogeenide suurenenud levik
• Bioloogilise mitmekesisuse vähenemine nii taimestiku kui ka loomastiku kohanemisvõime vähenemise ja kohanemiskiiruse tõttu
• Ookeani hapestumine, mis tuleneb vee suurenenud HCO3 kontsentratsioonist suurenenud CO₂ kontsentratsiooni mõjul
• Kohanemisnõuded kõikides valdkondades, nagu metsandus, turism, põllumajandus ja paljud teised, on mitmed muutused, mis toimuvad ookeani, jääkatete ja isegi globaalse merepinna muutuste tõttu – seoses varasemate ja tulevaste kasvuhoonegaaside heitkogustega sajandite ja aastatuhandete jooksul – pöördumatud.

Kuidas see põllumajanduses moodustub?

Liikudes ja muutudes ühest vormist teise igasugustes põllumajandussüsteemides, neelduvad ja vabanevad kasvuhoonegaasid erinevate intervallidega ja erineval tasemel.
Lisaks eelnevalt käsitletud viisidele võib süsinikdioksiidi eralduda ka järgmistel viisidel:

• Mädanevad taimed
• Pinnases leiduvate putukate ja mikroobidega seotud tegevused
• Fossiilkütuste põletamine

Süsinikdioksiidi omastavad taimed ka fotosünteesi teel ning seda hoitakse ka taimestikus ja mullas süsiniku kujul. Süsinikdioksiid liigub atmosfääris ja maastikul ka järgmistel viisidel:

• Süsinikdioksiid pääseb mullast välja taimede kõdunemise, putukate ja ka mullas elavate mikroobide kaudu.
• Süsinikdioksiid pärineb põlevatest fossiilkütustest soojuse, elektri ja ka kütuse tootmiseks.
• Süsinikdioksiidi toodavad nii loomad kui ka taimed hingamise teel.
• Puud, karjamaad ja ka taimed omastavad süsinikdioksiidi fotosünteesi teel ning muundavad selle teisteks keerukateks süsinikuühenditeks ja hapnikuks.
• Loomad tarbivad süsinikku taimede söömise teel.
• Orgaanilistes jääkides, nagu surnud juured, oksad, sõnnik ja uriin, leiduv süsinik imendub pinnasesse.

Mida teha süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamiseks?

Iga päev tunnevad kliimamuutusi enamasti põllumehed kergesti ja kahjuks teavad vähesed neist, kuidas seda katastroofilist probleemi ennetada või sellega võidelda. Õnneks on olemas üks varjatud lahendus, mida kasutatakse õhus sisalduvate kasvuhoonegaaside taseme vähendamiseks - põllumajandus.

Mullaharimise langetamine, reguleerimine külvikorrad, rohkemate kattekultuuride kasvatamine ja kariloomade integreerimine taimekasvatussüsteemidesse on mõned viisid, mis on tõestanud, et vähendavad ja isegi siduvad rohkem süsinikku võrreldes teiste tööstusharudega.

Siduv süsinik muundatakse hiljem taimseks materjaliks või isegi mulla orgaaniliseks aineks, mis parandab mulla keskmist tervist ja reguleerib ka võimet toota tulevikus olulist toitu.

Lisaks ülalkirjeldatud eelistele on need sisendid teadaolevalt ka kulude vähendamise võimelised. Lahenduste omaksvõtmine on parim viis edasiminekuks ja see on üks peamisi põhjuseid, miks olete ehk mõelnud, miks mitmed põllumehed üle maailma on alati nõudnud iidsete põllumajanduslike suundumuste kasutamist.

Kasvuhoonegaaside kadude vältimiseks on ka mitmeid teisi praktilisi meetodeid, mis on alati seotud põllumajandusliku tootlikkuse paranemisega. Paljud neist hõlmavad süsinikupõllundus ja ka süsinikuheite kompenseerimist.

---

Korduma kippuvad küsimused

---

1. Kuidas saavad põllumajandusettevõtted oma süsiniku jalajälge vähendada?

Põllumajandusettevõtted saavad oma süsiniku jalajälge vähendada mitme strateegia rakendamisega. Esiteks saavad nad võtta kasutusele täppispõllumajanduse tehnikaid, et optimeerida väetiste ja pestitsiidide kasutamist, minimeerides heitkoguseid.

Teiseks, üleminek säästvatele põllumajandustavadele, nagu mahepõllumajandus või keskkonnasõbralik mullaharimine, võib vähendada energiatarbimist ja heitkoguseid. Lisaks võib taastuvatesse energiaallikatesse, näiteks päikese- või tuuleenergiasse, investeerimine aidata kompenseerida põllumajandustegevusest tulenevaid heitkoguseid.

Lõpuks saab tõhusa veemajanduse edendamise ja uuenduslike tehnoloogiate uurimise abil veelgi suurendada jätkusuutlikkust ja vähendada põllumajandusettevõtete süsiniku jalajälge.

2. Kuidas põllumajanduses dilämmastikoksiidi toodetakse?

Dilämmastikoksiidi (N2O) toodetakse põllumajanduses peamiselt kahe protsessi kaudu. Esimene on lämmastikku sisaldavate väetiste, näiteks sünteetiliste väetiste või loomasõnniku, mikroobne lagundamine pinnases. Seda protsessi nimetatakse nitrifikatsiooniks ja denitrifikatsiooniks.

Teine protsess toimub siis, kui kariloomad, eriti mäletsejalised, näiteks lehmad, seedivad toitu ja eraldavad lämmastikurikkaid jäätmeid, mis läbivad sarnaseid mikroobseid muutusi mullas või sõnnikuhoidlates.

Need protsessid aitavad kaasa dilämmastikoksiidi tootmisele ja vabanemisele, mis on tugev kasvuhoonegaas, millel on märkimisväärne mõju kliimamuutustele.

3. Kust süsinik pärineb?

Süsinik pärineb erinevatest allikatest. See esineb Maa atmosfääris looduslikult süsinikdioksiidina (CO2). Süsinikku leidub ka elusorganismides, sealhulgas taimedes, loomades ja inimestes, kuna see on orgaaniliste molekulide põhikomponent.

Lisaks talletub süsinik fossiilkütustes nagu kivisüsi, nafta ja maagaas, mis on miljonite aastate jooksul moodustunud iidsete taimede ja organismide jäänustest.

Looduslike protsesside ja inimtegevuse kaudu liigub süsinik atmosfääri, elusorganismide ja Maa geosfääri vahel, luues süsinikuringluse.

4. Kuidas näidata, et süsihappegaas on fotosünteesiks vajalik?

Süsinikdioksiidi vajalikkuse demonstreerimiseks fotosünteesiks võite teha lihtsa katse. Võtke kaks identset potitaime ja asetage need eraldi keskkondadesse.

Ühes keskkonnas varustage tavalist õhku süsihappegaasiga, teises aga jätke see kõrvale. Jälgige teatud aja möödudes taimede kasvu.

Süsinikdioksiidile ligipääseval taimel on tõenäoliselt tervislikum kasv, mis näitab, et süsinikdioksiid on fotosünteesi jaoks hädavajalik – protsessi, mille käigus taimed muudavad valgusenergia süsinikdioksiidi ja vee abil keemiliseks energiaks.

Üks peamisi kliimamuutusi mõjutavaid tegureid on maakorraldus. Mitmed põllumajandustavad, näiteks maatüki harimine, pestitsiidide ja herbitsiidide kasutamine, ülekarjatamine ja paljud teised, põhjustavad suures koguses süsiniku eraldumist, mis võib kliimamuutusi põhjustada.

Süsinikdioksiidi heitkoguste mõõtmine täppispõllumajanduse abil

Süsinikukasvatus on lihtsalt kasutamine trendidest või tavadest, mis suurendavad atmosfäärist väljasurutava CO2 hulka ja muudavad selle kas taimseks materjaliks või mulla orgaaniliseks aineks.

Eeltoodud põhjustel arutame selles artiklis kõike, mis puudutab süsinikpõllundusega seotud tegevusi, alates põhitõdedest ja praktikatest kuni hindamisteni.

Süsinikupõllunduse põhitõed

Kas tead, et idanedes siduvad taimed atmosfäärist süsinikku ning lõpuks imab pinnas selle endasse ja hoiab seda alles? Talletatud süsiniku tase sõltub kliima tüübist ja ka... mullatüüp.

Muistsed süsinikku isoleerivad põllumajandusmeetodid eksisteerisid tuhandeid aastaid tagasi. Näiteks mulla häirimise vähendamine otseharimise teel minimeerib süsiniku kadu atmosfääri. Teine kasutatav meetod on põllukultuuride mitmekesistamine ning kaunviljade, püsikute ja ka kattekultuuride kasvatamine, mis suruvad süsiniku tagasi pinnasesse.

Samuti elab seal mikroobe, millel on oluline roll süsiniku säilitamisel. Lisaks sellele on kliimasõbralikeks meetoditeks kariloomade ja põllukultuuride kooshoidmine. Kui lehmi karjamaadel vaheldumisi ajatakse, taastuvad rohud karjatamisest ning ka loomade sõnnik ja karjatamise mõjud taastavad süsinikku pinnases. Paljud põllumehed kasutavad selliseid tavasid – neid tuntakse kui ’regeneratiivset põllumajandust“.

Süsinikukasvatuse tavad mulla tervise heaks

Pärast koristamist järelejäänud biomassi kasutamine orgaanilise multšina katab mulla selle põletamise asemel. Orgaaniline multšimine pakub palju eeliseid, näiteks mulla temperatuuri kontrollimine, mulla toitainete suurendamine, aurustumise kiiruse vähendamine mulla niiskuse säilitamiseks, umbrohu kasvu ennetamine, ... erosioon, ja parandades ka üldist mulla seisundit.

Üleminek tavapärastelt mullaharimismeetoditelt keskkonnasäästlikele mullaharimismeetoditele, näiteks vähendatud või otseharimisele. Maaharimine kobestab ja õhustab mulda ning suurendab orgaanilise aine ehk süsiniku hulka pinnale, parandades põllukultuuride kasvu. Kui püütud süsinik vabaneb suures koguses, reageerib see atmosfääris leiduva hapnikuga, moodustades süsinikdioksiidi.

Kasvav kattekultuurid hooajavälisel ajal ja mitte jättes maad paljaks. Kattekultuurid väldivad mullaerosiooni, kontrollivad niiskust, vähendavad mullahaiguste levikut, kahjurid, umbrohi kasvu ja meelitavad ligi ka tolmeldajaid. Lisaks sellele toimivad nad multši ja orgaanilise aine allikana ning neid saab kasutada nii karjatamiseks kui ka loomasöödana.

Põllukultuuri tüübi põhjal on mõned, mis suudavad lämmastiku omastamist soodustada. Monismi asendamine suurenenud mitmekesisusega külvikordade ja integreeritud põllumajanduse suundumustega.

Selliste põllukultuuride kaasamine tsüklitesse, mille tulemusel pinnasesse satub palju jääke, suurendab mulla orgaanilise süsiniku varu. Suur orgaanilise aine sisaldus tagab terve ja bioloogiliselt aktiivse mulla, kus pole või on vähe probleeme, nagu põllukultuuride viljakus, kahjurid ja isegi haigused. Külvikord annab see ka põllumeestele lisasissetulekut.

Keemiliste väetiste intensiivse kasutamise asendamine integreeritud toitainete haldamise ja täppispõllumajandusega. Väetiste juhuslik kasutamine toob kaasa liigse lämmastikusisalduse pinnases, mis omakorda põhjustab pinnase hapestumist ja sooldumist ning veereostust väetiste äravoolu tõttu.

Seevastu täppispõllumajandus võimaldab põllumeestel keskenduda teatud aladele ja mitte pritsida väetist laiali; süsinikpõllundustavad taaselustavad mulda looduslikul viisil, vähendades seeläbi vajadust sünteetiliste toodete järele. Komposti valimine mullaviljakuse taastamiseks ja rohumaade süsiniku talletamise reguleerimiseks.

Kui komposti laotada üle kogu mullapinna, seob see süsinikku stabiilsel kujul, mis ei oksüdeeru kergesti. See suurendab maa vastupidavust äärmuslikele ilmastikunähtustele, nagu üleujutused ja põud. See vähendab muid heitkoguseid, näiteks metaani ja dilämmastikoksiidi eraldumist orgaaniliste ainete lagunemise tõttu.

Puude ja põllumajanduse kombineerimine põllumaade agrometsanduse abil annab õigesti teostatud agrometsanduses tohutult kasu. Lämmastikku siduv määr on viis korda suurem kui täiustatud iga-aastaste põllukultuuride puhul ilma puudeta. See võimaldab põllumeestel toota rohkem toitu olemasoleval maal ja teenida lisatulu. Jällegi suurendavad lämmastikku siduvad taimed viljakust ilma... sünteetiline väetis.

Muld: odav lahendus

Mulla süsiniku lisamine selliste meetodite abil nagu otsekülv peetakse odavaks. Uuringud hindavad, et süsinikupõllundus maksab vaid $10–$100 tonni eemaldatud CO2 kohta, võrreldes $100–$1000 tonniga tehnoloogiate puhul, mis mehaaniliselt õhust süsinikku eraldavad.

Lisaks sellele on süsinikupõhine põllumajandus ka võimalik tuluallikas põllumeestele ja rantšopidajatele, kes otsustavad müüa süsinikuturgudelt saadud krediite. Suured kasvuhoonegaaside tekitajad, sealhulgas tootjad, ostavad neid krediite, et oma heitkogustest vabaneda.

Sellised ettevõtted nagu IndigoAg ja Nori on alustanud põllumeestele maksete tegemist süsinikukrediidid. 24. juunil 2022 otsustas USA senat 92-8 hääletusega vastu võtta 2021. aasta kasvavate kliimalahenduste seaduse. Seaduseelnõu lubab USA põllumajandusministeeriumil aidata põllumeestel, rantšopidajatel ja isegi erametsaomanikel osaleda süsinikuturgudel.

Süsiniku säilitamise hindamine

Üks peamisi probleeme on see, et pinnas neelab erinevas koguses süsinikku, lähtudes oma sügavusest, tekstuurist ja isegi mineraalainete sisaldusest.

Kuigi on olemas tavasid, mis parandavad süsiniku ladustamist, on ladustatud koguse ja aja hindamine nende rahalise väärtuse määramisel delikaatne. Erinevates kohtades toimivad turud ja tavad on samuti vastuolulised.

Teatud teaduslikud prototüübid pakuvad süsiniku sidumise kogust erinevates kliimatingimustes ja pinnases vastavalt laiaulatuslike piirkondade keskmistele näitajatele. Haldus vajab keerulisi prototüüpe, mis on mõõtmistega kinnitatud, et vältida süsiniku krediteerimist, mis ei maandu pinnasesse või ei püsi seal pikka aega.

Prioriteediks peetakse ka võimalikult lihtsate standardite loomist, mis ennustavad ja täpselt hindavad mulla sidumist. Süsinik võib mullas püsida ühest päevast kuni tuhande aastani; seega on ajaskaala turgude jaoks ülioluline tegur.

Meie vaatenurgast peavad krediidid näitama perioodi, mille jooksul süsinik pinnases püsib, täielikke kompensatsioone, mis luuakse ainult pikaajaliseks säilitamiseks.

Süsinikurikka pinnase taastamine on põllumeestele pluss, kuna see parandab pinnase tervist ja suurendab saaki. Haldus saaks aga pakkuda ressursse suurtele tootjatele, kellel on suurem võimekus süsinikku oma suurtel maa-aladel siduda.

Geopard on lihtsalt tööriist, mida kasutatakse säästva tegevuse tagamiseks. Lisaks sellele kasutab Geopard tehisintellekti, põllumajandusandmeid ja kaugseireandmeid, et leida andmeid mullaharimise, kattekultuuride, põllukultuuride kasvu ja saagikuse kohta. Lõpuks saab see aidata ka süsinikuanalüüside tegemisel.