Graslanden kunnen koolstof opslaan en fungeren als een belangrijk hulpmiddel in de strijd tegen klimaatverandering. Hoewel wetenschappelijke interesse in graslandbodems voor koolstofvastlegging niet nieuw is, hebben onderzoekers van de Chinese Academie van Wetenschappen en de Colorado State University een nieuwe analyse gegeven van het bestaande onderzoek naar koolstofvastlegging in de bodem in graslanden. Volgens de onderzoekers passen ze een nieuw paradigma van de vorming van organische stof in de bodem toe op hun evaluatie en evalueren ze - door de lens van dit paradigma en rekening houdend met regionale verschillen - graslandbeheer voor koolstofvastlegging.

Het recensieartikel is gepubliceerd in Science op 4 aug.

"Dit is de eerste review die het nieuwe paradigma van de vorming en persistentie van organische stof in de bodem toepast om zowel het effect van globale veranderingen op de organische koolstof in de bodem van graslanden te bespreken als de mogelijkheden van de vastlegging van organische koolstof in de bodem van wereldwijde graslanden te schatten," zei eerste auteur Bai Yongfei van het Institute of Botany aan de Chinese Academie van Wetenschappen.

Hoewel het opslaan van koolstof in graslandbodems een haalbare strategie is om het uit de atmosfeer te verwijderen, vereisen de specifieke kenmerken van de wereldwijde koolstofvastlegging in grasland - hoe, waar en hoeveel - nog meer onderzoek voor een dieper begrip en om beste praktijken te vormen aanbevelingen, volgens de onderzoekers.

"In het afgelopen decennium is er een paradigmaverschuiving geweest in het begrip van de processen die bijdragen aan de vorming en persistentie van organische stof in de bodem, die de sleutelrol van microbiële transformaties en necromassa op de opbouw van organische koolstof in de bodem hebben benadrukt," zei Cotrufo.

Het grootste deel van de organische koolstofbodem is ofwel fijn stof (POM), dat wordt gevormd door de fragmentatie van planten- en microbiële residuen, of mineraal-geassocieerd organisch materiaal (MAOM), dat wordt gevormd uit enkele kleine moleculen die worden uitgeloogd uit plantenresten of uitgescheiden uit plantenwortels. MAOM draagt ​​bij aan koolstofvastlegging op langere termijn in de bodem dan POM vanwege zijn sterke chemische binding aan mineralen en fysieke bescherming in fijne aggregaten. Met dit inzicht hebben de onderzoekers de bestaande literatuur gebruikt om te onderzoeken hoe koolstofvastlegging in de bodem verandert met graslandtypes, bodemeigenschappen en klimaatomstandigheden.

"Onze analyse presenteert [capaciteiten] door verschillende wereldregio's en managementstrategieën, waardoor het beleid en de besluitvorming worden vergemakkelijkt", zei Bai.

De onderzoekers ontdekten bijvoorbeeld dat 80% van de Europese graslanden onder de verzadiging van koolstofopslag is, wat wijst op een onvervuld potentieel in koolstofvastlegging. Andere bevindingen zijn onder meer dat een hoge mate van biodiversiteit relevant is voor koolstofopslag; dat microbiële diversiteit de stabilisatie-efficiëntie van van grasafval afgeleid POM bevordert, maar die van MAOM vermindert; en dat de koolstofvastleggingscapaciteit per eenheid stikstof in de bodem 1,7 keer groter is in ecosystemen die worden gedomineerd door met ectomycorrhiza-schimmels geassocieerde planten zoals savannes, struikgewas en bossen dan ecosystemen die worden gedomineerd door met arbusculaire mycorrhiza-schimmels geassocieerde planten zoals graslanden, terwijl MAOM nog steeds relatief hoger is in de laatste categorie ecosystemen.

De onderzoekers ontdekten ook dat continue begrazing van vee de plantbedekking, diversiteit en productiviteit vermindert, en dat seizoens- of wisselbegrazing de minste negatieve effecten heeft en zelfs de opslag van koolstof in de bodem kan bevorderen.

"[We ontdekten dat de plant- en microbiële biodiversiteit en functies van graslandecosystemen kunnen worden hersteld door het beheer van grasland te verbeteren, wat leidt tot een aanzienlijke verwijdering van koolstof uit de atmosfeer en zo bijdraagt ​​aan de beperking van de klimaatverandering," zei Cotrufo. "Bovendien zijn reacties op grasland contextafhankelijk en moeten managementpraktijken om hun biodiversiteit te herstellen en koolstof vast te leggen, worden geïmplementeerd op basis van hun specifieke functionaliteit en potentieel."

Op basis van hun beoordeling bevelen de onderzoekers verder onderzoek aan om meer gegevens te verzamelen over minder bestudeerde regio's, zoals de Afrikaanse savannes, terwijl ze ook onmiddellijke actie in graslandherstel en -beheer aanmoedigen op basis van beschikbare informatie en huidige kennis.

"We hopen op het stimuleren van beheerprogramma's voor het herstel van grasland, met name in de regio's van de wereld waar graslanden het meest worden aangetast, om verdere degradatie als gevolg van wereldwijde veranderingen en overbegrazing te voorkomen en hun gebruik als atmosferische koolstofput te optimaliseren," zei Bai. + Verder verkennen

Onderzoek laat zien waar koolstofopslag in de bodem het meeste potentieel heeft