根据《自然》杂志周三发表的一篇论文,地球的土壤储存了大量来自大气层的碳,以气候为导向管理土壤可能是减少温室气体排放以遏制全球变暖的重要组成部分。
该论文的作者说,主要在农业用地上进行的“气候智能型”土壤管理可以成为整体温室气体减排战略的一部分,该战略还包括碳封存和减少化石燃料排放等其他措施。许多科学家认为,需要采取新的措施来减少大气中的温室气体,以将全球变暖控制在国际商定的2°C(3.6°F)的限度内。
该研究的合著者,苏格兰阿伯丁大学的土壤和全球变化教授皮特·史密斯说:“其中一种方法是将碳锁在土壤中。”“如果我们能够做到这一点,我们就可以与其他部门的努力相辅相成,以稳定气候并履行《巴黎协定》。”
关于支持科学新闻报道
如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保未来关于当今塑造我们世界的发现和想法的重要报道。
地球土壤中储存的碳大约是目前大气中碳的三倍——高达 2.4 万亿公吨,约为每年燃烧化石燃料排放的二氧化碳量的 240 倍。
其中大部分被锁在农业用地上。农田土壤将大气中的碳储存在有机物中,例如粪肥、根、落叶和其他分解的植物碎片。它不会永久地留在那里。土壤中的有机物需要几十年的时间才能分解,并且其中储存的碳最终会以气体的形式排放回大气中。该论文指出,土壤占全球农业温室气体排放量的 37%。
如果土壤以气候为导向进行管理,估计可储存的二氧化碳量会有所不同。控制碳储存量的方法取决于气候和土壤类型。除了减缓土壤中有机物的分解速度外,一些方法还包括在田地中添加堆肥或生物炭、在休耕地种植植物以及更有效地利用灌溉、侵蚀控制和肥料。
该研究称,如果地球上所有的农民都管理他们的田地,使土壤储存更多的碳,那么每年燃烧化石燃料排放的温室气体的影响可以减少一半到 80%。
更现实地说,减排幅度可能会低得多,可能在人类年度总排放量的 10% 到 20% 之间。
该研究的主要作者,科罗拉多州立大学的土壤生态学家凯斯·帕斯廷说:“从科学的角度来看,至少无法直接回答最‘现实’的潜力是什么,因为这实际上取决于鼓励采用气候智能型土壤管理措施的政策的制定。”
使用更好的土壤管理来大幅减少温室气体排放涉及使用技术——其中一些技术复杂且非常昂贵——大多数农民无法使用,其中许多农民没有太多动力来管理他们的土壤以储存更多的碳。相反,他们专注于作物生产,帕斯廷说。
他说:“某些土地管理措施可以向土壤中添加更多的植物材料,并在土壤中保持更长时间的有机物,从而增加土壤中碳的储存量。”“有一些方法既可以保持高产量,又可以积累土壤碳并减少其他温室气体,但在许多情况下,这意味着农民需要额外的工作和/或成本,因此一个关键问题是激励他们这样做。”
研究人员提出了四种政策制定者可以鼓励农民以“气候智能型”方式管理土壤的方法:土壤管理的总量管制和交易系统、政府监管、对更好的管理措施的补贴以及供应链倡议,例如更好地营销可持续土壤上种植的食物。
帕斯廷说:“如果事实证明,许多消费者确实会喜欢低温室气体足迹的产品,那么这可能会带来很大的改变,并且它可能会比更多依赖政府行动的激励措施更快地促成更快速的转变。”
虽然与该研究无关的科学家表示,减少排放和封存碳的综合战略可能是必要的,但他们对土壤管理是否是最佳方法存在分歧。
联合国粮食及农业组织(粮农组织)驻罗马的高级统计师和环境团队负责人弗朗西斯科·图比耶洛表示,他对关注土壤管理的整体气候效益持怀疑态度。
他说:“我不太相信那里有很大的潜力,”他补充说,遏制森林砍伐应该比农业土壤管理更为优先,因为森林自然地储存最多的碳,并提供许多其他生态效益,以帮助地球抵御气候变化。
他说:“我个人认为,人们应该追求最大的效益。”
劳伦斯伯克利国家实验室的气候和碳科学项目联合负责人玛格丽特·托恩说,一些更气候友好的土壤管理方法是农民已经知道如何做的,但另一些方法,例如种植根系更深的作物,并非全球许多农民都能获得。
该研究对每年通过土壤管理可以减少多少排放量进行了高估,但如果这些措施能够帮助每年封存人类温室气体排放量的 10%,那么它将对气候产生“巨大”的影响,她说。
然而,鼓励农民以气候为导向管理土壤在每个国家都将面临不同的挑战,因为当地的政治和市场力量在各地运作方式不同,她说。