Het vastleggen van koolstof in de bodem via de toevoeging van organisch materiaal is op grote schaal gepromoot voor de mitigatie van klimaatverandering. Verbetering van de organische stof in de bodem kan de bodemkwaliteit verbeteren, d.w.z., het verhogen van het vasthouden van voedingsstoffen, verbetering van de bodemstructuur, het verbeteren van de bodembiotische activiteit en het verbeteren van bodemvocht en temperatuurregimes. Het toevoegen van organisch materiaal is ook op grote schaal gepromoot om het waterhoudend vermogen van de bodem te vergroten. Het werd gesuggereerd als een middel om opbrengsten te bufferen tegen toekomstige variabele weersomstandigheden.

Hoewel het positieve effect van OM op het vasthouden van water in de bodem veel wordt bestudeerd en op grote schaal wordt gepromoot, er is nog steeds geen duidelijke consensus over het kwantitatieve effect ervan. De toename van de hoeveelheid water die beschikbaar is voor planten met een toename van organische stof is nog onzeker en misschien overschat. Om deze kwestie te verduidelijken, onderzoekers van het Sydney Institute of Agriculture aan de Universiteit van Sydney hebben een kritische beoordeling uitgevoerd die nu is gepubliceerd in de Europees tijdschrift voor bodemkunde . Ze evalueerden gegevens van 60 gepubliceerde onderzoeken en analyseerden grote databases van grondwater (meer dan 50, 000 metingen wereldwijd) zoeken naar relaties tussen organische koolstof (OC) en watergehalte bij verzadiging, veldcapaciteit, verwelkingspunt en beschikbare watercapaciteit.

Uit deze eerste uitgebreide beoordeling, de auteurs ontdekten dat het effect van het toevoegen van OM aan de bodem de beschikbare watercapaciteit slechts bescheiden verhoogde, met een gemiddelde waarde tussen 1,5 en 2,0 mm per m met 1 procent massatoename van organische koolstof. Zandgrond reageerde beter op de toename van OM, terwijl het effect op kleigrond bijna te verwaarlozen was. Het grootste effect van OC was in grote poriën, mogelijk door de vorming van grote aggregaten, en het effect ervan neemt af met een afname van de grootte van de poriën.

Een gemiddelde massatoename van 1 procent in organische koolstof in de bodem (of 10 g C per kg bodemmineraal) verhoogt het watergehalte bij verzadiging, veldcapaciteit, verwelkingspunt en beschikbare watercapaciteit met drie, 1.6, 0,2 en 1,2 mm water per m grond. Vergeleken met de gerapporteerde jaarlijkse percentages van koolstofvastlegging na de invoering van instandhoudingslandbouwsystemen, het effect op het beschikbare water in de bodem is verwaarloosbaar. Dus, argumenten voor het vastleggen van koolstof om de waterberging te vergroten zijn twijfelachtig.

De resultaten suggereren ook dat het geleidelijke verlies van organische stof uit de bodem een ​​minimaal effect zou hebben op de hydrologische cyclus. Opwarming van de aarde kan een verlies aan koolstof in de bodem veroorzaken, maar de effecten op de beschikbaarheid van bodemwater voor planten en het daaruit voortvloeiende effect op de hydrologische cyclus zijn misschien minder dan eerder werd gedacht.

Echter, de auteurs merken op dat deze studie niet suggereert dat boerderijen de organische stof in de bodem niet zouden moeten verhogen. Wanneer het organische koolstofgehalte in de bodem onder de 1 procent komt, de bodem wordt bedreigd, naarmate de bodemaggregaten gedestabiliseerd raken en de nutriëntenkringloop in de bodem in gevaar komt. Het verhogen van koolstof in de bodem moet nog steeds worden nagestreefd om de bodemstructuur te verbeteren, atmosferische CO2-demping en nutriëntenkringloop. Macroporiën gecreëerd door organisch materiaal kunnen nog steeds belangrijke effecten hebben bij het vergroten van de waterinfiltratie en het gastransport. In aanvulling, het toevoegen van OM kan een mulcheffect creëren dat de verdamping van de grond vermindert, en verhoogt zo het bodemwatergehalte.