science >> Wetenschap >  >> Natuur

Gewasresten op het veld laten rotten is een klimaatwinst

Close-up van hoe plantenresten in het bodemmineraal worden beschermd en aan elkaar worden gelijmd door schimmeldraden. Een proces dat voorkomt dat koolstof wordt uitgestoten als CO 2 . Credit:Carsten W. Müller.

Geruime tijd, boeren en onderzoekers hebben zich gericht op het binden van koolstof aan de bodem. Hierdoor worden voedselgewassen voedzamer en wordt de opbrengst verhoogd.

Echter, omdat koolstof wordt omgezet in CO 2 wanneer het in de atmosfeer komt, het vastleggen van koolstof in de bodem heeft ook een aanzienlijk klimaatvoordeel.

Te veel koolstof vindt zijn weg naar de atmosfeer. Mochten we er niet in slagen deze ongelukkige trend te keren, we zullen de doelstelling van het Akkoord van Parijs om de uitstoot van broeikasgassen tegen 2030 met 40 procent te verminderen, niet halen, volgens CONCITO, De Groene Denktank van Denemarken.

Als zodanig, het is belangrijk om nieuwe manieren te vinden om koolstof in de bodem vast te leggen. Hier komt een team van onderzoekers van de Universiteit van Kopenhagen en de Technische Universiteit van München in beeld.

In hun nieuwe studie ze pleiten voor het potentieel om landbouwgewasresten eenvoudigweg op velden te laten rotten.

"Fragmenten van dode planten in de bodem worden vaak beschouwd als fastfood voor microben en schimmels. Maar onze studie toont aan dat plantenresten eigenlijk een grotere rol spelen bij het vormen en vastleggen van koolstof in de bodem dan ooit werd gedacht, " legt Kristina Witzgall uit, een doctoraat Kandidaat aan de Technische Universiteit van München en hoofdauteur van de studie.

Vroeger, onderzoekers richtten zich vooral op koolstofopslag in de oppervlakken van mineralen zoals klei. Echter, de nieuwe resultaten tonen aan dat plantenresten zelf het vermogen hebben om koolstof op te slaan, en misschien wel langer dan ooit gedacht.

Direct op het oppervlak van deze plantenresten vindt namelijk een aantal belangrijke processen plaats.

"We laten zien dat landbouwgewasresten absoluut centraal staan ​​bij koolstofopslag en dat we ze in de toekomst veel meer berekend moeten gebruiken. Plantenresten maken het mogelijk om koolstof, naar alle waarschijnlijkheid, om ongeveer vier keer langer in de grond te worden bewaard dan wanneer ze niet worden toegevoegd, " zegt Carsten Müller, de co-auteur van de studie en een universitair hoofddocent aan de afdeling Geowetenschappen en Natural Resource Management van de Universiteit van Kopenhagen.

Schimmels en klonten in de grond slaan koolstof op

Om te begrijpen hoe plantenresten koolstof vastleggen, het is belangrijk om te weten dat plantenweefsel al koolstof bevat dat planten via fotosynthese uit de atmosfeer opnemen. Als plantaardig materiaal rot, koolstof kan op verschillende manieren in de bodem worden overgebracht.

"Onze analyse laat zien dat plantenresten, als ze interageren met schimmels, een verrassend grote rol spelen bij koolstofopslag. Terwijl schimmels hun witte strengen rond plantenfragmenten slingeren, ze 'lijmen' ze aan elkaar met de grond. De schimmels consumeren vervolgens de koolstof die in het plantaardig materiaal wordt gevonden. Daarbij, ze slaan koolstof op in de bodem, ", legt Muller uit.

Naast schimmels, uit de analyses van de onderzoekers blijkt ook dat de bodemstructuur zelf bepalend is voor de hoeveelheid koolstof die kan worden opgeslagen.

"Als de grond door de plakkerigheid van bacteriën en schimmels in grote harde brokken aan elkaar wordt gelijmd, plantenresten worden beschermd tegen consumptie door bacteriën en schimmels, die anders zouden eten en een deel van de koolstof als CO . zouden uitstoten 2 in de atmosfeer, ' zegt Witzgall.

Ze gaat verder met te zeggen dat terwijl koolstof van weken tot duizend jaar in de bodem kan worden opgeslagen, de gebruikelijke duur is ongeveer 50 jaar.

CO . verminderen 2 in de toekomst

De methode om gewasresten zoals stengels, stoppels en rottende bladeren zijn niet ongehoord als het gaat om het verbeteren van landbouwgrond.

Echter, het inzetten van rotte planten als hulpmiddel om koolstof op te slaan, moet serieuzer worden genomen en moet worden beschouwd als een strategie die moet worden uitgebreid, volgens de onderzoekers achter de nieuwe studie.

"De vruchtbare en klimaatvriendelijke landbouwgronden van de toekomst zouden oogstresten moeten gebruiken als een manier om koolstof vast te leggen. We gaan ook experimenten doen waarbij we rot plantaardig materiaal dieper in de bodem brengen, waardoor koolstof voor nog langere tijd kan worden opgeslagen, ', zegt Muller.

Als we werken aan betere omstandigheden voor koolstofvastlegging in de bodem, we zouden jaarlijks tussen de 0,8 en 1,5 gigaton koolstof kunnen opslaan. Ter vergelijking, de wereldbevolking heeft de afgelopen 10 jaar 4,9 gigaton koolstof per jaar uitgestoten.

Globaal genomen, de bevindingen van de onderzoekers kunnen worden gebruikt om de belangrijke rol en belofte van gewasresten voor koolstofopslag in de toekomst te begrijpen.

Echter, Witzgall gaat verder met te zeggen dat er verschillende initiatieven nodig zijn om de koolstofvastlegging te vergroten, zoals gewassen die atmosferische koolstof kunnen opnemen en het herstel van verloren gegane bossen.