Een nieuwe gezamenlijke studie onder leiding van onderzoekers van het National Institute for Environmental Studies, Potsdam Instituut voor onderzoek naar klimaatimpact, Ritsumeikan-universiteit, en de Universiteit van Kyoto ontdekten dat hoewel onbeperkte irrigatie het wereldwijde BECCS-potentieel (via de toename van de productie van bio-energie) tegen het einde van deze eeuw met 60-71% zou kunnen verhogen, duurzaam beperkte irrigatie zou dit met slechts 5-6% verhogen. De studie is gepubliceerd in Natuur Duurzaamheid op 5 juli

Bio-energie met koolstofafvang en -opslag (BECCS) is een proces waarbij bio-energie wordt gewonnen uit biomassa, vervolgens het vangen en opslaan van de koolstof in een geologisch reservoir. Het is een negatieve-emissietechnologie omdat de biomassa door planten wordt geproduceerd door middel van fotosynthese die de koolstofdioxide uit de atmosfeer kan opnemen. Om de klimaatdoelstelling van 2°C of 1,5°C te halen, grootschalige inzet van BECCS werd verondersteld prominent te zijn in veel eerdere onderzoeken. Echter, dit veroorzaakte toenemende bezorgdheid over de uitdagingen voor water- en landbronnen om de bio-energiegewassen te verbouwen. Bijvoorbeeld, bestaande studies hebben aangetoond dat irrigatie om een ​​aanzienlijke productie van bio-energiegewassen te bereiken die nodig is voor BECCS-potentieel vergelijkbaar met de eis van een klimaatdoel van 2 ° C of 1,5 ° C, zou leiden tot ernstige waterstress, zelfs dan tot klimaatverandering zelf.

Onder deze context, waar en in welke mate irrigatie het wereldwijde BECCS-potentieel kan vergroten, blijft onbekend bij duurzaam watergebruik. "Hier, we definiëren het als watergebruik dat de lokale en stroomafwaartse waterbeschikbaarheid garandeert voor conventioneel watergebruik en milieustroomvereisten, het onderdrukken van de onttrekking van niet-hernieuwbare watervoorraden, en het voorkomen van extra waterstress." legt hoofdauteur Zhipin Ai uit van het National Institute for Environmental Studies, Japan.

De studie was gebaseerd op simulaties met een ruimtelijk expliciete weergave van bio-energiegewassen en de watercyclus in een intern consistent modelkader. Om de beperkingen van irrigatiewaterbronnen kwantitatief te bepalen, de onderzoekers ontwierpen verschillende irrigatiemethoden (onbeperkte irrigatie, duurzame irrigatie, en geen irrigatie) met op het land geplante bio-energiegewassen scenario's met strikte landbescherming om nadelige effecten op de biodiversiteit te voorkomen, voedselproductie, land degradatie, en woestijnvorming als gevolg van grootschalige landconversie.

De studie vond dat, onder de regen gevoede toestand, het gemiddelde wereldwijde BECCS-potentieel in 2090 was 0,82-1,99 Gt C jr-1. Het BECCS-potentieel bereikte 1,32-3,42 Gt C jr-1 (60% en 71% toename vergeleken met dat onder regengevoede omstandigheden) onder volledige irrigatie, overwegende dat onder duurzame irrigatie, het BECCS-potentieel was 0,88-2,09 Gt C jr-1 (toename van 5% en 6% vergeleken met die in regengevoede toestand). Het BECCS-potentieel bij duurzame irrigatie ligt dicht bij de ondergrens van 1,6-4,1 Gt C yr-1, dat is de vereiste hoeveelheid BECCS in 2100 die overeenkomt met de 1,5 °C of 2 °C klimaatdoelstelling zoals gedocumenteerd in het IPCC Special Report on Global Warming van 1,5ºC.

Gezien de vele negatieve milieueffecten van grootschalige inzet van BECCS, de onderzoekers suggereren dat uitgebreide beoordelingen van het BECCS-potentieel nodig zijn, waarbij rekening wordt gehouden met zowel potentiële voordelen als nadelige effecten, om tegelijkertijd de meerdere duurzame ontwikkelingsdoelen op het gebied van klimaat te bereiken, water, land, enz. "Bovendien gezien het relatief lage biofysisch beperkte BECCS-potentieel onder scenario's voor duurzaam water- en landgebruik, een kritisch heronderzoek van de bijdrage van BECCS aan het bereiken van het doel van de Overeenkomst van Parijs is nodig", zegt co-auteur Vera Heck van het Potsdam Institute for Climate Impact Research.