Een combinatie van afvalstoffen aangevuld met een product van biomassa kan helpen bij het zoeken naar hoogwaardige bodems, suggereert een nieuwe studie.

Bodemdegradatie vormt een enorme bedreiging voor de wereldwijde voedselzekerheid en elk jaar ongeveer 12 miljoen hectare akkerland gaat verloren door bodemerosie.

Wetenschappers van de Universiteit van Plymouth hebben aangetoond dat het toevoegen van biochar, een vast, koolstofrijk materiaal dat is afgeleid van biomassa - naar de bodem die is opgebouwd uit afvalmaterialen, vermindert het verlies van essentiële voedingsstoffen zoals stikstof en koolstof.

Dit, zij geloven, kan de duurzaamheid van bewerkte bodems verbeteren door de omstandigheden te verbeteren die geschikt zijn om de plantengroei te ondersteunen, door het vochtgehalte te verbeteren, nutriëntenretentie en koolstofopslagcapaciteit.

Het vermindert ook de afhankelijkheid van de bodem van intensieve bemesting, het verminderen van zowel de kosten als het risico op vervuiling door overmatige uitspoeling van stikstof.

De studie, gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving , gericht op een bodem bestaande uit afvalstoffen, die is ingezet ter ondersteuning van een verscheidenheid aan planten in natuurlijke en kunstmatige omgevingen over een tijdschaal van 18 jaar.

Echter, het succes ervan was afhankelijk van regelmatige bemesting om de vereiste voedingsstoffen te leveren, dus het onderzoeksdoel was om het effect van biochar-toepassing op het behoud van macronutriënten tijdens de experimentele periode te meten.

Postdoctoraal onderzoeker Dr. Kate Schofield, die het onderzoek leidde, zei:"Gefabriceerde bodems zijn een groeiend onderdeel in de strijd voor wereldwijde voedselzekerheid. Maar om effectief en duurzaam te zijn, ze moeten voedingsstoffen vasthouden en circuleren zonder de noodzaak van significante bemesting. Deze studie heeft aangetoond dat, door afvalmateriaal te combineren met gepyrolyseerde biomassa (houtskool), de hoeveelheid ontsnappende voedingsstoffen kan aanzienlijk worden verminderd. Het is een veelbelovende eerste indicatie dat duurzame bodems uit afval kunnen worden gegenereerd en iets waar we nu met ons huidige onderzoek op willen voortbouwen."

Minerale en organische afvalstoffen, afgeleid van een reeks industrieën en activiteiten, hebben het potentieel om te worden hergebruikt als componenten van gefabriceerde bodems.

Ze worden onder meer gebruikt voor de vervaardiging van teelaarde voor stedelijke graslanden en als materiaal voor de tuinbouw, landbouw, voorzieningen en herstelmarkten.

Via haar FABsoil-project, de universiteit—in samenwerking met het wereldberoemde Eden Project en bedrijven in Cornwall, zoals de Green Waste Company, leidt de zoektocht naar het fabriceren van bodems die uiteindelijk kunnen leiden tot het creëren van op maat gemaakte, duurzame producten op verschillende locaties en markten.

Het heeft financiering ontvangen van Agri-Tech Cornwall, een driejarig initiatief van £ 9,6 miljoen, medegefinancierd door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling, met match-financiering van Cornwall Council.

FABsoil-projectleider Mark Fitzsimons, Hoogleraar Milieuchemie, toegevoegd:"Er is geen gemeenschap in de wereld die niet afhankelijk is van de bodem. Maar met de groei van de wereldbevolking en de vraag worden we momenteel geconfronteerd met het reële vooruitzicht van een bodemcrisis. De productie van hoogwaardige bodems uit afvalmaterialen biedt internationale kansen op het gebied van voedselzekerheid, koolstofvastlegging en het bereiken van een circulaire economie. Echter, het is van cruciaal belang dat de bodem die we creëren duurzaam is op de lange termijn en dat is een van de belangrijkste voortdurende uitdagingen die ons onderzoek wil aangaan."

Wetenschapsteammanager bij het Eden Project Dr. Rachel Warmington, die niet bij het onderzoek betrokken was maar deel uitmaakt van het FABsoil-project, toegevoegd:"Sinds de opening van het Eden Project in 2001, we hebben met succes planten gekweekt in bodems die zijn vervaardigd uit afvalmaterialen. Dit onderzoek laat zien hoe bodemrecepten kunnen worden ontwikkeld om de toevoer van kunstmest te verminderen en zal een essentieel onderdeel vormen van toekomstige landschapsherstelprojecten."