Što je sekvestracija ugljika u tlu?

Jednostavno rečeno, sekvestracija ugljika u tlu je djelovanje transporta ugljika koji se nalazi u našoj atmosferi u tlo pomoću biljaka kao medija. Ali da bismo to u potpunosti razumjeli, moramo razumjeti što sekvestracija ugljika zapravo znači i zašto je potrebna.

Ugljik (C) je energetska valuta koja održava život na Zemlji. Može se naći kao građevni blokovi živih bića - i flore i faune, kao plin u zraku, otopljen u vodi u oceanima i vodenim površinama, te na kraju, pohranjen sa složenim spojevima razgrađenih materijala u tlu.

Zemlja ima ograničenu količinu ugljika koji se redovito premješta s jednog mjesta i formira na drugo, i to je ono što nazivamo ciklus ugljika. Ciklus ugljika je prirodni fenomen koji omogućuje život na ovom planetu.

Na primjer, biljke unose atmosferski ugljikov dioksid kao sirovinu za fotosintezu kako bi povećale svoju biomasu. Tako pohranjeni ugljik oslobađa se u atmosferu procesom disanja u biljkama, kao i u životinjama koje se hrane tim biljkama.

Ugljik se također izravno oslobađa u tlo kada biljke uginu i njihova biomasa se razgradi. Ovaj potonji oblik oslobađanja ugljika iz mrtve biomase i njegovo taloženje u tlo glavni je princip sekvestracije ugljika u tlu.

Kao rezultat toga, tlo pomaže u zadržavanju ugljika na površini Zemlje, što ne samo da povećava plodnost tla, već i sprječava izlazak ugljika u aerosferu.

Sada znamo da je porast razine CO2, stakleničkog plina, u aerosferi jedan od glavnih uzroka najveće prijetnje s kojom su se Zemlja i čovječanstvo ikada suočili, a to su klimatske promjene.

Međutim, široko rasprostranjena praksa intenzivne poljoprivrede u posljednjim stoljećima rezultirala je brzim prijenosom ugljika iz tla u zrak. Sekvestracija ugljika u tlu je proces koji ima za cilj preokrenuti taj trend povećanjem skladištenja ugljika u tlu i time nadoknaditi ogromne količine ugljika koje se guraju u Zemljinu aerosferu, kako bi se ublažila stopa i učinak klimatskih promjena.

Kako funkcionira sekvestracija ugljika u tlu?

U poljoprivrednim ekosustavima, sekvestracija ugljika u tlu poznata je i kao poljoprivreda ugljika, što uključuje usvajanje praksi i aktivnosti upravljanja poljoprivrednim zemljištem koje olakšavaju ili apsorpciju više ugljika u tlo ili povećano zadržavanje ugljika koji već postoji u poljoprivrednom zemljištu.

Kako ugljik ulazi u tlo?

Dodavanje ugljika u tlo događa se na dva različita načina i u dva različita oblika. Prvi je češći proces koji uključuje pretvorbu CO2 iz zraka u organski ugljik u tlu (SOC) u tlu.

Biljke proizvode hranu u prisutnosti sunčeve svjetlosti i atmosferskog CO2. Tako proizvedena hrana pretvara se u šećere (sastavljene od ugljika) koji se pohranjuju u biljnim tkivima. Šume zadržavaju ugljik u ovom obliku desetljećima ili čak stoljećima. Međutim, kratkotrajne poljoprivredne kulture oslobađaju ugljik u tlo nakon što uginu i propadnu.

Ugljik se u tlu pohranjuje i u drugom obliku koji se naziva karbonati, a nastaje kada se aerosferski CO2 izravno otopi u vodi i pohranjuje se u anorganskim oblicima kombinirajući se s nekoliko minerala poput kalcija i magnezija.

Ovaj oblik skladištenja ugljika može zadržati ugljik tisućama godina, za razliku od nekoliko desetljeća koje mogu zadržati organski organski ugljik (SOC). Međutim, budući da se razina SOC-a u agroekosustavima može kontrolirati i povećati ciljanim praksama upravljanja zemljištem, oni imaju ogroman potencijal u povećanju produktivnosti poljoprivrednog zemljišta, kao i u djelovanju kao tehnologija negativnih emisija koja smanjuje emisije iz naše atmosfere.

Prakse upravljanja za povećanje skladištenja ugljika u tlu i neto uklanjanja CO2

Identificirano je i otkriveno nekoliko intervencija u upravljanju poljoprivrednim zemljištem koje rezultiraju povećanjem zaliha ugljika u tlu uklanjanjem aerosferskih čestica. ugljeni dioksid.

Neke od ovih intervencija koriste se za smanjenje gubitka C iz tla, neke se koriste za povećanje količine C u tlu, dok neke imaju kombinirane koristi od oba učinka.

Neke od ovih praksi su postojeće prakse koje je vrlo lako usvojiti, dok su druge inovativni ili eksperimentalni pristupi koji možda nisu primjenjivi na obične poljoprivrednike danas, ali pokazuju obećavajuće rezultate za budućnost.

Pogledajmo neke od konvencionalnih praksi upravljanja, koje su poznate i kao najbolje prakse upravljanja za sekvestraciju ugljika u tlu u poljoprivrednim tlima.

1. Smanjena obrada tla ili poljoprivreda bez obrade tla

Obrada tla je proces periodičnog uznemiravanja tla, obično prije sjetve, kako bi se zemljište pripremilo za klijanje sjemena i upravljalo preostalim usjevima prisutnim u zemljištu.

Obrada tla je glavni uzrok uklanjanja ugljika iz tla i izravnog dospijeća u aerosferu jer izlaže organski ugljik iz tla zraku, a procesom aeracije on se emitira kao CO2 u aerosferu.

Suprotno tome, smanjenje obrade tla je upravljačka praksa usmjerena na smanjenje gubitka CO2 iz tla.

U konvencionalnoj poljoprivredi, zemljišta su uvelike obrađena. Međutim, precizna poljoprivreda i napredna poljoprivreda drastično su smanjile potrebu za obradom tla. Poljoprivredna praksa s potpunim izostankom bilo kakve obrade tla tijekom ciklusa usjeva poznata je kao poljoprivreda bez oranja.

I reduciranu i neoranu poljoprivredu prvenstveno provode poljoprivrednici kako bi smanjili eroziju tla. Međutim, studije su dokazale da se koristi od ovih praksi ostvaruju u smislu visokog zadržavanja organskog ugljika u tlu.

Međutim, učinak smanjenja obrade tla u očuvanju ugljika u tlu može biti pod utjecajem drugih čimbenika poput stanja vlažnosti, topografije zemljišta i tako dalje.

2. Pokrovni usjevi i plodoredi: Vezuju li pokrovni usjevi ugljik?

Uvođenje pokrovnih usjeva u ciklus plodoreda poljoprivrednih zemljišta može rezultirati dvostrukom koristi za sekvestraciju ugljika u tlu. S jedne strane, pokrovni usjevi, koji su po prirodi visoko rezidualni i bogati hranjivim tvarima, poslužit će kao optimalan izvor ugljika u tlu putem malčiranja.

S druge strane, pokrivanje zemljišta tijekom cijele godine, posebno između žetve i ponovne sadnje kada bi tlo bilo izloženo vremenskim uvjetima, znatno smanjuje količinu ugljika koji se gubi u aerosferu.

Slično kao i ranije, pokrovni usjevi imaju više drugih prednosti osim skladištenja ugljika poput zadržavanja vlage, povećanja plodnosti, sekundarnog izvora prihoda i tako dalje.

Alternativno, kako bi se postigle slične koristi, korištenje pokrovnih usjeva može se zamijeniti primjenom kontinuiranih praksi uzgoja gdje plodored pokriva cijelo trajanje godine s minimalnim razdobljem neobrađene zemlje. Međutim, ovaj intenzivni sustav treba koristiti samo ako tlo može održivo podnijeti pritisak povećane potrošnje hranjivih tvari i vlage.

3. Prelazak na višegodišnje nasade

Pretvaranje jednogodišnjih poljoprivrednih zemljišta u višegodišnje kulture poput drveća i trava jedan je od najučinkovitijih načina povećanja zaliha organskog organskog otpada. Iako će poljoprivrednici skeptično gledati na pretvaranje obradivog zemljišta u travnjake i šume, to u mnogim slučajevima može biti i najidealniji način za postizanje našeg cilja.

Na primjer, u područjima koja su vrlo osjetljiva na degradaciju zemljišta ili na poljoprivrednim zemljištima koja su iscrpila svoju plodnost, sadnja višegodišnjih trava i drveća ne samo da štiti i obnavlja ta zemljišta, već će dovesti i do značajnog povećanja skladištenja organskog ugljika, kao i skladištenja ugljika kao biomase.

Štoviše, prelazak s jednogodišnjih na višegodišnje kulture ne znači nužno potpunu transformaciju. Agrošumarstvo je jedinstven poljoprivredni sustav koji objedinjuje jednogodišnje kulture s višegodišnjim kulturama i drvećem.

To je jedna od najboljih metoda poljoprivrede koja osigurava sigurnost hrane, očuvanje bioraznolikosti, očuvanje zemljišta, a u našem slučaju i sekvestraciju ugljika u tlu.

4. Dodavanje gnoja i komposta

Ova praksa upravljanja izravno dodaje ugljik u organskom obliku u tlo što rezultira povećanom zalihom organskog ugljika u našim poljoprivrednim zemljištima. Štoviše, dodani gnoj ili kompost povećat će plodnost tla, čime će se poboljšati prinos i produktivnost usjeva.

To će dovesti do povećanog vezivanja ugljika od strane biljaka, a nadalje, više ugljika se dodaje u tlo.

Jedna važna stvar koju treba uzeti u obzir pri korištenju ove upravljačke prakse kao sredstva za uklanjanje ugljika iz aerosfere jest da je ugljik koji dodajemo izravno u tlo u obliku gnojiva već uklonjen iz aerosfere.

Dakle, koliko god je to moguće, kako bi se povećao opseg uzgoja ugljika na poljoprivrednom zemljištu, gnojivo pripremljeno unutar farme bit će najbolja opcija za veću odgovornost i ukupnu učinkovitost.

Vezivanje ugljika u tlu na poljoprivrednim zemljištima može se povećati korištenjem različitih intervencija i praksi upravljanja poput onih prethodno spomenutih. To će rezultirati nizom koristi za poljoprivrednike, prvenstveno u obliku povećanog prinosa kroz poboljšanu plodnost tla.

Također, široko prihvaćanje ovih praksi upravljanja rezultirat će uklanjanjem glavnih stakleničkih plinova iz aerosfere i može ublažiti ozbiljne zabrinutosti koje globalno zagrijavanje i klimatske promjene predstavljaju za budućnost poljoprivrede na našem planetu.

Štoviše, putem ugljične poljoprivrede i mehanizama ugljičnih kredita, poljoprivrednici mogu zaraditi značajne količine novca samo primjenom tih praksi, što čak i poboljšava glavni cilj povećanja prinosa usjeva.

Konačno, prvi korak za poljoprivrednike prema korištenju sekvestracije ugljika u tlu kao sredstva za povećanje prinosa i prihoda, kao i za osiguranje održivosti okoliša, jest bolje razumijevanje vlastitog tla.

Za sustavno i znanstveno uzorkovanje tla i zaliha ugljika korisno je koristiti tehnološka rješenja poput Analiza podataka o tlu po GeoPard.

Kao što je ranije spomenuto, razina ugljika koju zemljište može pohraniti ovisi o mnogim unutarnjim i vanjskim čimbenicima. Dakle, Terensko mjerenje i Topografska analiza učinkoviti su alati za davanje prioriteta vašem zemljištu za uzgoj ugljika.

Često postavljana pitanja

1. Što je tlo?

Tlo je gornji sloj Zemljine površine koji služi kao prirodni medij za rast biljaka. To je mješavina organske tvari, minerala, zraka, vode i bezbrojnih mikroorganizama. Tlo pruža esencijalne hranjive tvari, potporu i sidrište za biljke, omogućujući im da napreduju i puste korijenje.

Djeluje kao rezervoar vode i hranjivih tvari, igra ključnu ulogu u kruženju hranjivih tvari i služi kao stanište za raznolik niz organizama. Tlo je vrijedan resurs koji održava život i ključan je za poljoprivredu i funkcioniranje ekosustava.

2. Što je sekvestracija ugljika u poljoprivredi? Kako funkcionira ugljična poljoprivreda?

Sekvestracija ugljika u poljoprivredi odnosi se na proces hvatanja i skladištenja ugljikovog dioksida (CO2) iz atmosfere u poljoprivredne sustave, prvenstveno putem biljaka i tla. Ovaj proces pomaže u ublažavanju klimatskih promjena smanjenjem koncentracije stakleničkih plinova.

3. Kako tlo veže CO2 iz atmosfere? A kako biljke vežu ugljik?

Tlo veže CO2 iz atmosfere procesom poznatim kao sekvestracija ugljika. Biljke apsorbiraju CO2 tijekom fotosinteze i pretvaraju ga u organske spojeve ugljika, koji se zatim ispuštaju u tlo putem korijenja i raspadajućeg biljnog materijala.

Organska tvar u tlu djeluje kao spremnik ugljika, pohranjujući ugljik dulje vrijeme. Osim toga, mikroorganizmi u tlu igraju vitalnu ulogu razgrađujući organsku tvar i pretvarajući je u stabilne oblike ugljika.