Kaj je sekvestracija ogljika v tleh?

Preprosto povedano, sekvestracija ogljika v tleh je postopek prenosa ogljika iz našega ozračja v tla s pomočjo rastlin kot medija. Da pa bi to v celoti razumeli, moramo razumeti, kaj sekvestracija ogljika v resnici pomeni in zakaj je potrebna.

Ogljik (C) je energijska valuta, ki ohranja življenje na Zemlji. Najdemo ga kot gradnike živih bitij – tako rastlinstva kot živalstva, kot plin v zraku, raztopljen v vodi v oceanih in vodnih telesih ter nenazadnje shranjen v kompleksnih spojinah razgrajenih materialov v tleh.

Zemlja ima končno količino ogljika, ki se redno premika z enega mesta na drugo in ga imenujemo ogljikov cikel. Ogljikov cikel je naravni pojav, ki omogoča življenje na tem planetu.

Na primer, rastline zaužijejo atmosferski ogljikov dioksid kot surovino za fotosintezo za rast svoje biomase. Tako shranjen ogljikov dioksid se sprošča v ozračje z dihanjem rastlin in živali, ki se hranijo s temi rastlinami.

C se sprošča tudi neposredno v tla, ko rastline odmrejo in se njihova biomasa razgradi. Ta slednja oblika sproščanja ogljika iz odmrle biomase in njeno odlaganje v tla je glavno načelo sekvestracije ogljika v tleh.

Posledično tla pomagajo ujeti ogljik na površini Zemlje, kar ne le poveča rodovitnost tal, ampak tudi preprečuje uhajanje ogljika v aerosfero.

Zdaj vemo, da je povečanje ravni CO2, toplogrednega plina, v aerosferi eden glavnih dejavnikov največje grožnje, s katero se je Zemlja in človeštvo kdaj soočila, v obliki podnebnih sprememb.

Vendar pa je razširjena praksa intenzivnega kmetijstva v zadnjih stoletjih povzročila hiter prenos ogljika iz tal v zrak. Sekvestracija ogljika v tleh je proces, katerega cilj je obrniti ta trend s povečanjem shranjevanja ogljika v tleh in s tem izravnati ogromne količine ogljika, ki se potiskajo v zemeljsko aerosfero, da bi pomagali ublažiti hitrost in učinek podnebnih sprememb.

Kako deluje sekvestracija ogljika v tleh?

V kmetijskih ekosistemih je sekvestracija ogljika v tleh znana tudi kot ogljično kmetijstvo, ki vključuje sprejemanje praks in dejavnosti upravljanja kmetijskih zemljišč, ki omogočajo bodisi absorpcijo več ogljika v tla bodisi povečano zadrževanje ogljika, ki že obstaja na kmetijskih zemljiščih.

Kako ogljik pride v tla?

Dodajanje ogljika v tla poteka na dva različna načina in v dveh različnih oblikah. Prvi je bolj pogost proces, ki vključuje pretvorbo CO2 iz zraka v organski ogljik v tleh (SOC) v tleh.

Rastline proizvajajo hrano v prisotnosti sončne svetlobe in atmosferskega CO2. Tako proizvedena hrana se pretvori v sladkorje (sestavljene iz ogljika), ki se shranijo v rastlinskih tkivih. Gozdovi ogljik v tej obliki lovijo desetletja ali celo stoletja. Vendar pa kratkoživi kmetijski pridelki po svoji smrti in razpadu sproščajo ogljik v tla.

Ogljik se v tleh shranjuje tudi v drugi obliki, imenovani karbonati, ki nastanejo, ko se aerosferski CO2 neposredno raztopi v vodi in se shrani v anorganskih oblikah z združevanjem z več minerali, kot sta kalcij in magnezij.

Ta oblika shranjevanja ogljika lahko zadrži ogljik tisoče let, v nasprotju z nekaj desetletji, ki jih zadržujejo organski organski spojini. Ker pa je raven organskih organskih spojin v agroekosistemih mogoče nadzorovati in izboljšati s ciljno usmerjenimi praksami upravljanja zemljišč, imajo te snovi ogromen potencial za povečanje produktivnosti kmetijskih zemljišč in delujejo kot tehnologija z negativnimi emisijami, ki zmanjšuje emisije iz našega ozračja.

Praktike upravljanja za povečanje shranjevanja CO2 v tleh in neto odstranjevanja CO2

Ugotovljenih in odkritih je bilo več posegov v gospodarjenje s kmetijskimi zemljišči, ki povzročajo povečanje zaloge ogljika v tleh z odstranjevanjem aerosferskih delcev. ogljikov dioksid.

Nekateri od teh posegov se uporabljajo za zmanjšanje izgube ogljika iz tal, nekateri za povečanje količine ogljika v tleh, nekateri pa imajo kombinirane koristi obeh učinkov.

Nekatere od teh praks so obstoječe prakse, ki jih je zelo enostavno sprejeti, druge pa so inovativni ali eksperimentalni pristopi, ki morda danes niso uporabni za običajne kmete, vendar kažejo obetavne rezultate za prihodnost.

Oglejmo si nekaj konvencionalnih praks upravljanja, ki so znane tudi kot najboljše prakse upravljanja za sekvestracijo ogljika v kmetijskih tleh.

1. Zmanjšana obdelava tal ali kmetovanje brez obdelave tal

Obdelava tal je postopek občasnega motenja tal, običajno pred setvijo, da se zemljišče pripravi na kalitev semen in da se obvladujejo preostali pridelki, ki so prisotni na zemljišču.

Obdelava tal je glavni vzrok za odstranjevanje ogljika iz tal in neposredno v aerosfero, ker izpostavlja organski ogljik v tleh zraku in se skozi proces prezračevanja sprošča kot CO2 v aerosfero.

Nasprotno pa je zmanjšanje obdelave tal praksa upravljanja, katere cilj je zmanjšati izgubo CO2 iz tal.

V konvencionalnem kmetijstvu so zemljišča močno obdelana. Vendar pa sta precizno kmetijstvo in napredno kmetijstvo drastično zmanjšala potrebo po obdelavi tal. Kmetijska praksa brez obdelave tal med rastnim ciklom je znana kot kmetovanje brez oranja.

Tako reducirano kot brezoranjsko kmetovanje kmetje izvajajo predvsem za zmanjšanje erozije tal. Vendar pa so študije dokazale, da se koristi teh praks uresničujejo v smislu visokega zadrževanja organskega ogljika v tleh.

Vendar pa lahko na učinek zmanjšanja obdelave tal pri ohranjanju ogljika v tleh vplivajo tudi drugi dejavniki, kot so vlažnost, topografija tal in tako naprej.

2. Pokrovni posevki in kolobarjenje: Ali pokrovni posevki vežejo ogljik?

Uvedba pokrovnih poljščin v kolobarjenje kmetijskih zemljišč lahko prinese dvojne koristi za sekvestracijo ogljika v tleh. Po eni strani bodo pokrovne poljščine, ki so po naravi zelo bogate s preostanki ogljika in hranili, služile kot optimalen vir ogljika v tleh z zastirko.

Po drugi strani pa pokrivanje zemlje skozi vse leto, zlasti med žetvijo in ponovno sajenjem, ko bi bila zemlja izpostavljena vremenskim vplivom, močno zmanjša količino ogljika, ki se izgubi v aerosferi.

Podobno kot prej imajo tudi pokrovni posevki poleg shranjevanja ogljika številne druge koristi, kot so zadrževanje vlage, povečanje rodovitnosti, sekundarni vir dohodka in tako naprej.

Za doseganje podobnih koristi se lahko uporaba pokrovnih posevkov nadomesti z uvedbo praks neprekinjenega gojenja, kjer kolobarjenje zajema celotno leto z minimalnim obdobjem prahe. Vendar pa se ta intenzivni sistem sme uporabljati le, če tla lahko trajnostno prenesejo pritisk zaradi povečane porabe hranil in vlage.

3. Prehod na trajnice

Preureditev enoletnih kmetijskih zemljišč v trajnice, kot so drevesa in trave, je eden najučinkovitejših načinov za povečanje zaloge organskega gnojila. Čeprav bodo kmetje pretvorbo obdelovalnih zemljišč v travišča in gozdove sprejeli s skeptičnimi očmi, je to v mnogih primerih lahko tudi najbolj idealen način za dosego našega cilja.

Na primer, na območjih, ki so zelo dovzetna za degradacijo zemljišč ali na kmetijskih zemljiščih, ki so izčrpana zaradi svoje rodovitnosti, sajenje trajnic in dreves ne le zaščiti in obnovi ta zemljišča, temveč bo povzročilo tudi znatno povečanje shranjevanja organskega ogljikovega dioksida in shranjevanja ogljika v obliki biomase.

Poleg tega prehod z enoletnih na trajnice ne pomeni nujno popolne preobrazbe. Agrogozdarski sistem je edinstven kmetijski sistem, ki združuje enoletne pridelke s trajnicami in drevesi.

Je ena najboljših metod kmetovanja, ki zagotavlja prehransko varnost, ohranjanje biotske raznovrstnosti, ohranjanje zemljišč in v našem primeru sekvestracijo ogljika v tleh.

4. Dodajanje gnoja in komposta

Ta praksa upravljanja neposredno dodaja ogljik v organski obliki v tla, kar ima za posledico povečano zalogo organskega organskega ogljika na naših kmetijskih zemljiščih. Poleg tega dodani gnoj ali kompost poveča rodovitnost tal in s tem izboljša pridelek in produktivnost.

To bo povzročilo povečano sekvestracijo ogljika s strani rastlin, poleg tega pa se bo v tla dodalo še več ogljika.

Pri uporabi te prakse upravljanja kot sredstva za odstranjevanje ogljika iz aerosfere je pomembno upoštevati, da je bil ogljik, ki ga dodamo neposredno v tla v obliki gnoja, že odstranjen iz aerosfere.

Torej, kolikor je mogoče, da bi povečali obseg ogljičnega kmetovanja na kmetijskih zemljiščih, bo gnoj, pripravljen na kmetiji, najboljša možnost za večjo odgovornost in splošno učinkovitost.

Sekvestracijo ogljika v tleh na kmetijskih zemljiščih je mogoče povečati z uporabo različnih upravljavskih posegov in praks, kot so tiste, ki so bile omenjene prej. To bo kmetom prineslo vrsto koristi, predvsem v obliki povečanega pridelka zaradi izboljšane rodovitnosti tal.

Prav tako bo široka uporaba teh upravljavskih praks povzročila odstranitev glavnih toplogrednih plinov iz aerosfere in lahko odpravi resne pomisleke, ki jih globalno segrevanje in podnebne spremembe predstavljajo za prihodnost kmetijstva na našem planetu.

Poleg tega lahko kmetje s pomočjo ogljičnega kmetijstva in mehanizmov ogljičnih kreditov zaslužijo znatne vsote denarja samo z uvedbo teh praks, kar celo okrepi glavni cilj povečanja pridelka.

Končno je prvi korak kmetov k uporabi sekvestracije ogljika v tleh kot sredstva za povečanje pridelka in dohodka ter zagotavljanje okoljske trajnosti boljše razumevanje svojih tal.

Za sistematično in znanstveno vzorčenje tal in zalog ogljika je koristno uporabiti tehnološke rešitve, kot so Analiza podatkov o tleh od GeoPard.

Kot smo že omenili, je raven ogljika, ki jo lahko shranijo zemljišča, odvisna od številnih notranjih in zunanjih dejavnikov. Torej, Terensko merjenje učinkovitosti in . Topografska analiza so učinkovita orodja za določanje prednosti vaših zemljišč za ogljično kmetovanje.

Pogosta vprašanja

1. Kaj so tla?

Tla so zgornja plast zemeljske površine, ki služi kot naravni medij za rast rastlin. Je mešanica organskih snovi, mineralov, zraka, vode in neštetih mikroorganizmov. Tla rastlinam zagotavljajo bistvena hranila, oporo in sidrišče, kar jim omogoča, da uspevajo in se ukoreninijo.

Deluje kot rezervoar vode in hranil, igra ključno vlogo pri kroženju hranil in služi kot habitat za raznoliko paleto organizmov. Tla so dragocen vir, ki ohranja življenje in je bistvenega pomena za kmetijstvo in delovanje ekosistema.

2. Kaj je sekvestracija ogljika v kmetijstvu? Kako deluje ogljično kmetijstvo?

Sekvestracija ogljika v kmetijstvu se nanaša na proces zajemanja in shranjevanja ogljikovega dioksida (CO2) iz ozračja v kmetijske sisteme, predvsem prek rastlin in tal. Ta proces pomaga blažiti podnebne spremembe z zmanjševanjem koncentracije toplogrednih plinov.

3. Kako tla vežejo CO2 iz ozračja? In kako rastline vežejo ogljik?

Tla vežejo CO2 iz ozračja s postopkom, znanim kot sekvestracija ogljika. Rastline absorbirajo CO2 med fotosintezo in ga pretvorijo v organske ogljikove spojine, ki se nato sproščajo v tla skozi korenine in razpadajoči rastlinski material.

Organska snov v tleh deluje kot ponor ogljika in ga shranjuje dlje časa. Poleg tega imajo talni mikroorganizmi ključno vlogo pri razgradnji organske snovi in njeni pretvorbi v stabilne oblike ogljika.