Kas yra anglies sekvestracija dirvožemyje?

Paprastai tariant, dirvožemio anglies sekvestracija yra atmosferoje esančios anglies pernešimas į dirvožemį augalų pagalba. Tačiau norint tai iki galo suprasti, turime suprasti, ką iš tikrųjų reiškia anglies sekvestracija ir kodėl ji būtina.

Anglis (C) yra energijos valiuta, palaikanti gyvybę Žemėje. Ji gali būti randama kaip gyvų organizmų – tiek floros, tiek faunos – statybiniai blokai, kaip dujos ore, ištirpusi vandenyje vandenynuose ir vandens telkiniuose ir galiausiai kaupiama dirvožemyje su sudėtingais suskaidytų medžiagų junginiais.

Žemėje yra ribotas anglies kiekis, kuris reguliariai juda iš vienos vietos ir formos į kitą, ir tai mes vadiname anglies ciklas. Anglies ciklas yra natūralus reiškinys, leidžiantis gyvybei egzistuoti šioje planetoje.

Pavyzdžiui, augalai fotosintezei naudoja atmosferos anglies dioksidą kaip žaliavą biomasei auginti. Taip sukaupta anglies dioksido dalis išsiskiria į atmosferą augalų ir jais mintančių gyvūnų kvėpavimo proceso metu.

Anglis taip pat tiesiogiai išsiskiria į dirvožemį, kai žūsta augalai ir suyra jų biomasė. Pastaroji anglies išsiskyrimo iš negyvos biomasės ir jos nusėdimo dirvožemyje forma yra pagrindinis anglies sekvestracijos dirvožemyje principas.

Dėl to dirvožemis padeda sulaikyti anglį Žemės paviršiuje, o tai ne tik padidina dirvožemio derlingumą, bet ir neleidžia jai patekti į aerosferą.

Dabar žinome, kad CO2, šiltnamio efektą sukeliančių dujų, kiekio padidėjimas aerosferoje yra vienas iš pagrindinių veiksnių, lemiančių didžiausią grėsmę, su kuria Žemė ir žmonija kada nors susidūrė – klimato kaitą.

Tačiau pastaraisiais amžiais plačiai paplitusi intensyvi žemdirbystė lėmė spartų anglies pernešimą iš dirvožemio į orą. Dirvožemio anglies sekvestracija – tai procesas, kuriuo siekiama pakeisti šią tendenciją didinant dirvožemio anglies kaupimą ir taip kompensuojant didžiulį anglies kiekį, kuris yra išstumiamas į Žemės aerosferą, siekiant padėti sušvelninti klimato kaitos tempą ir poveikį.

Kaip veikia anglies dioksido kaupimas dirvožemyje?

Žemės ūkio ekosistemose dirvožemio anglies sekvestracija taip pat žinoma kaip anglies ūkininkavimas, apimantis žemės ūkio paskirties žemės tvarkymo praktikų ir veiklos, kurios padeda dirvožemiui absorbuoti daugiau anglies arba padidinti jau esančios anglies sulaikymą žemės ūkio paskirties žemėje, taikymą.

Kaip anglis patenka į dirvožemį?

Anglies dioksido į dirvožemį įterpimas vyksta dviem skirtingais būdais ir dviem skirtingomis formomis. Pirmasis yra labiau paplitęs procesas, kurio metu CO2 iš oro paverčiamas dirvožemio organine anglimi (SOC) dirvožemyje.

Augalai gamina maistą esant saulės šviesai ir atmosferos CO2. Taip pagamintas maistas paverčiamas cukrumi (sudarytu iš anglies), kuris saugomas augalo audiniuose. Miškai šioje formoje sulaiko anglį dešimtmečius ar net šimtmečius. Tačiau trumpai augantys dirbamos žemės augalai po mirties ir suirimo išlaisvina anglį į dirvožemį.

Anglis dirvožemyje taip pat kaupiama kita forma, vadinama karbonatais, kurie susidaro, kai aerosferinis CO2 tiesiogiai ištirpsta vandenyje ir yra kaupiamas neorganinėmis formomis, susijungus su keliais mineralais, tokiais kaip kalcis ir magnis.

Ši anglies dioksido saugojimo forma gali išlaikyti anglį tūkstančius metų, o ne kelis dešimtmečius, kaip tai daro organinės dujos (SOC). Tačiau kadangi organinių dulkių kiekį agrosistemose galima kontroliuoti ir didinti tikslingais žemės valdymo metodais, jos turi didžiulį potencialą didinant žemės ūkio paskirties žemės produktyvumą, taip pat veikia kaip neigiamos emisijos technologija, mažinanti išmetamų teršalų kiekį iš atmosferos.

Dirvožemyje kaupiamos anglies ir grynojo CO2 pašalinimo didinimo valdymo praktika

Nustatyta ir atrasta keletas žemės ūkio paskirties žemės tvarkymo intervencijų, kurios padidina dirvožemio anglies atsargas pašalinant aerosferinį anglies dioksidą. anglies dioksidas.

Kai kurios iš šių intervencijų naudojamos siekiant sumažinti anglies nuostolius iš dirvožemio, kitos – padidinti jos kiekį dirvožemyje, o kai kurios turi abiejų efektų naudą.

Kai kurie iš šių metodų yra jau taikomi ir juos labai lengva pritaikyti, o kiti – novatoriški arba eksperimentiniai metodai, kurie šiandien gali būti netaikomi paprastiems ūkininkams, tačiau ateityje rodo daug žadančių rezultatų.

Pažvelkime į kai kurias įprastas valdymo praktikas, kurios dar vadinamos geriausia dirvožemio anglies sekvestracijos žemės ūkio dirvožemiuose valdymo praktika.

1. Sumažintas žemės dirbimas arba nedirbama žemė

Žemės dirbimas – tai periodiškas dirvožemio arimas, dažniausiai prieš sėją, siekiant paruošti žemę sėklų dygimui ir sutvarkyti žemėje esančius likusius pasėlius.

Žemės dirbimas yra pagrindinė anglies pašalinimo iš dirvožemio ir tiesioginio patekimo į aerosferą priežastis, nes dirvožemio organinė anglis yra veikiama oro, o aeracijos metu ji išmetama kaip CO2 į aerosferą.

Ir atvirkščiai, žemės dirbimo mažinimas yra valdymo praktika, kuria siekiama sumažinti CO2 nuostolius iš dirvožemio.

Tradiciniame žemės ūkyje žemė yra intensyviai įdirbama. Tačiau tikslusis ūkininkavimas ir pažangi žemdirbystė smarkiai sumažino žemės dirbimo poreikį. Ūkininkavimo praktika, kai pasėlių ciklo metu visiškai neatliekamas joks žemės dirbimas, vadinama beariminiu ūkininkavimu.

Tiek sumažinto žemės dirbimo, tiek be arimo ūkininkavimą ūkininkai daugiausia taiko siekdami sumažinti dirvožemio eroziją. Tačiau tyrimai įrodė, kad šios praktikos nauda pasireiškia tuo, kad dirvožemyje išlaikomas didelis organinės anglies kiekis.

Tačiau žemės dirbimo mažinimo poveikį dirvožemio anglies išsaugojimui gali turėti įtakos kiti veiksniai, pvz., drėgmės sąlygos, žemės topografija ir kt.

2. Dengiamieji augalai ir sėjomaina: ar dengiamosios kultūros kaupia anglį?

Dengiamųjų augalų įtraukimas į dirbamos žemės sėjomainos ciklą gali duoti dvejopą naudą dirvožemio anglies sekvestracijai. Viena vertus, dengiamosios kultūros, kurios iš prigimties yra labai liekamosios ir turtingos maistinių medžiagų, mulčiavimo būdu bus optimalus anglies šaltinis dirvožemyje.

Kita vertus, žemės padengimas ištisus metus, ypač tarp derliaus nuėmimo ir persodinimo, kai dirvožemis būtų buvęs veikiamas gamtos stichijų, labai sumažina į aerosferą prarandamo anglies kiekio.

Panašiai kaip ir anksčiau, dengiamieji augalai, be anglies kaupimo, turi ir daug kitų privalumų, tokių kaip drėgmės išlaikymas, derlingumo didinimas, antrinis pajamų šaltinis ir pan.

Arba, norint gauti panašią naudą, vietoj dengiančių augalų galima taikyti nepertraukiamo auginimo praktiką, kai sėjomaina apima visus metus su minimaliu pūdymo laikotarpiu. Tačiau ši intensyvi sistema turėtų būti naudojama tik tuo atveju, jei dirvožemis gali tvariai atlaikyti padidėjusio maistinių medžiagų ir drėgmės suvartojimo spaudimą.

3. Perėjimas prie daugiamečių augalų

Vienmečių dirbamos žemės pavertimas daugiamečiais augalais, tokiais kaip medžiai ir žolės, yra vienas efektyviausių būdų padidinti dirvožemio taršą. Nors ūkininkai į ariamos žemės pavertimą pievomis ir miškais žiūrės skeptiškai, daugeliu atvejų tai gali būti ir idealiausias būdas pasiekti mūsų tikslą.

Pavyzdžiui, vietovėse, kurios yra labai jautrios žemės degradacijai, arba dirbamose žemėse, kurios yra išeikvotos, daugiamečių žolių ir medžių sodinimas ne tik apsaugo ir atkuria šias žemes, bet ir žymiai padidina organinių organinių medžiagų (SOC) saugojimą, taip pat anglies dioksido saugojimą biomasės pavidalu.

Be to, perėjimas nuo vienmečių augalų prie daugiamečių augalų nebūtinai reiškia visišką transformaciją. Agrarinė miškininkystė yra unikali ūkininkavimo sistema, kurioje vienmečiai augalai derinami su daugiamečiais augalais ir medžiais.

Tai vienas geriausių ūkininkavimo metodų, užtikrinantis aprūpinimą maistu, biologinės įvairovės išsaugojimą, žemės išsaugojimą ir, mūsų atveju, dirvožemio anglies dioksido kaupimą.

4. Mėšlo ir komposto įterpimas

Ši valdymo praktika tiesiogiai papildo dirvožemį organinės formos anglies pavidalu, todėl padidėja mūsų dirbamos žemės organinės medžiagos kiekis. Be to, į dirvą įterptas mėšlas ar kompostas padidins dirvožemio derlingumą, taip pagerindamas pasėlių derlių ir produktyvumą.

Dėl to augalai padidins anglies sekvestraciją, o tai dar labiau padidins anglies kiekį dirvožemyje.

Vienas svarbus dalykas, į kurį reikia atsižvelgti taikant šią valdymo praktiką kaip anglies pašalinimo iš aerosferos būdą, yra tai, kad anglis, kurią tiesiogiai į dirvožemį įterpiame mėšlo pavidalu, jau buvo pašalinta iš aerosferos.

Taigi, siekiant kiek įmanoma padidinti anglies dioksido kaupimo ūkininkavimo apimtį dirbamoje žemėje, geriausias pasirinkimas bus ūkyje paruoštas mėšlas, užtikrinantis didesnę atskaitomybę ir bendrą efektyvumą.

Dirvos anglies dioksido sekvestraciją žemės ūkio paskirties žemėje galima padidinti taikant įvairias valdymo intervencijas ir praktikas, pavyzdžiui, minėtas anksčiau. Tai ūkininkams duos daug naudos, visų pirma dėl padidėjusio derliaus, kurį lemia pagerėjęs dirvožemio derlingumas.

Be to, plačiai taikant šias valdymo praktikas bus pašalintos pagrindinės šiltnamio efektą sukeliančios dujos iš atmosferos ir tai gali kompensuoti rimtą susirūpinimą, kurį visuotinis atšilimas ir klimato kaita kelia mūsų planetos žemės ūkio ateičiai.

Be to, ūkininkai, taikydami anglies dioksido išskyrimą skatinantį ūkininkavimą ir anglies dioksido kreditų mechanizmus, gali uždirbti nemažas pinigų sumas vien taikydami šią praktiką, o tai netgi sustiprina pagrindinį tikslą – padidinti pasėlių derlių.

Galiausiai, pirmas žingsnis ūkininkams, siekiant panaudoti dirvožemio anglies dioksido sekvestraciją kaip priemonę padidinti derlių ir pajamas, taip pat užtikrinti aplinkos tvarumą, yra geriau suprasti savo dirvožemį.

Norint sistemingai ir moksliškai imti dirvožemio ir anglies atsargų mėginius, naudinga naudoti tokius technologinius sprendimus kaip Dirvožemio duomenų analitika pagal GeoPard.

Kaip minėta anksčiau, anglies kiekis, kurį gali sukaupti žemė, priklauso nuo daugelio vidinių ir išorinių veiksnių. Taigi, Laukų lyginamoji analizė ir Topografijos analitika yra veiksmingos priemonės, leidžiančios nustatyti savo žemės prioritetą anglies dioksido išskyrimo ūkininkavimui.

Dažnai užduodami klausimai

1. Kas yra dirvožemis?

Dirvožemis yra viršutinis Žemės paviršiaus sluoksnis, kuris yra natūrali augalų augimo terpė. Tai organinių medžiagų, mineralų, oro, vandens ir daugybės mikroorganizmų mišinys. Dirvožemis suteikia augalams būtinas maistines medžiagas, atramą ir įtvirtinimą, leidžiantį jiems klestėti ir įsišaknyti.

Jis veikia kaip vandens ir maistinių medžiagų rezervuaras, atlieka labai svarbų vaidmenį maistinių medžiagų cikle ir yra buveinė įvairiems organizmams. Dirvožemis yra vertingas išteklius, palaikantis gyvybę, ir yra gyvybiškai svarbus žemės ūkiui bei ekosistemų funkcionavimui.

2. Kas yra anglies dioksido kaupimas žemės ūkyje? Kaip veikia anglies dioksido kaupimas ūkininkaujant?

Anglies dioksido sekvestracija žemės ūkyje – tai anglies dioksido (CO2) surinkimo ir saugojimo iš atmosferos į žemės ūkio sistemas, pirmiausia per augalus ir dirvožemį, procesas. Šis procesas padeda sušvelninti klimato kaitą, mažinant šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją.

3. Kaip dirvožemis iš atmosferos išskiria CO2? O kaip augalai išskiria anglį?

Dirvožemis iš atmosferos išskiria CO2 per procesą, vadinamą anglies sekvestracija. Augalai fotosintezės metu sugeria CO2 ir paverčia jį organiniais anglies junginiais, kurie vėliau per šaknis ir pūvančią augalinę medžiagą išsiskiria į dirvožemį.

Dirvožemyje esančios organinės medžiagos veikia kaip anglies kriauklė, ilgą laiką kaupianti anglį. Be to, dirvožemio mikroorganizmai atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį skaidydami organines medžiagas ir paversdami jas stabiliomis anglies formomis.