Een nieuwe review van onderzoek suggereert dat de natuurgebaseerde technologie biochar – een koolstofrijk materiaal – zou een belangrijk instrument kunnen zijn om in de landbouw te gebruiken om de klimaatverandering te helpen verzachten.
Gemaakt door pyrolyse, waarbij organisch materiaal wordt verwarmd in een zuurstofarme omgeving, wordt biochar – een houtskoolachtige, poreuze substantie – al lang gebruikt voor de productie van gewassen als bodemverbeteraar of koolstofvastleggingsmiddel.
Onderzoekers hebben onlangs een heropleving van de toegenomen belangstelling voor de technologie gezien vanwege de unieke fysieke structuur en verschillende landbouw- en milieuvoordelen.
Om deze redenen verdient het potentieel van biochar om grote hoeveelheden broeikasgassen uit de atmosfeer te verwijderen opnieuw geëvalueerd te worden, zei Raj Shrestha, hoofdauteur van de studie en onderzoeksmedewerker in tuinbouw en gewaswetenschappen aan de Ohio State University.
“Als boeren hun gewassen verbouwen, passen ze kunstmest en/of mest toe en gebruiken ze verschillende machines om de grond te bewerken”, zegt Shrestha. “Tijdens dit proces worden broeikasgassen geproduceerd die in de atmosfeer terechtkomen.”
Maar boeren zouden deze impact kunnen verminderen door biochar op hun velden toe te passen, volgens het artikel dat onlangs in de krant is gepubliceerd Journal of Environmental Quality.
"Als we boeren ervan kunnen overtuigen dat het omzetten van biomassa in biochar goed is voor de duurzaamheid van de bodem, de economie en het milieu op de lange termijn, dan zullen we een brede adoptie van deze technologie kunnen zien", aldus Shrestha.
De onderzoekers beoordeelden meer dan 200 veldstudies die over de hele wereld zijn uitgevoerd en waarin de impact van de toepassing van biochar in de landbouw op de uitstoot van lachgas, methaan en kooldioxide werd onderzocht – warmtevasthoudende gassen die ervoor zorgen dat de atmosfeer van de aarde opwarmt.
Het team ontdekte dat de hoeveelheid biochar in de bodem variabele effecten heeft op de lokale uitstoot van broeikasgassen, die variëren van een afname tot een toename, en in sommige gevallen geen verandering. Maar over het algemeen ontdekte het team dat het gebruik van biochar in de praktijk de hoeveelheid lachgas in de lucht met ongeveer 18% en methaan met 3% verlaagde.
Biochar alleen was ook niet effectief in het verminderen van de COXNUMX-uitstoot, maar hielp wel in combinatie met commerciële stikstofkunstmest of andere organische materialen, zoals mest of compost.
“We kunnen een negatieve uitstoot in onze agro-ecosystemen bereiken door de koolstofbron te verminderen en de koolstofput te vergroten”, zegt Shrestha. Het terugdringen van de koolstofbron op aarde kan worden bereikt door de uitstoot van broeikasgassen door onze activiteiten terug te dringen, en het vergroten van de koolstofopslag – het vergroten van het vermogen van de technologie om meer koolstof op te nemen dan er in de atmosfeer vrijkomt – kan worden bereikt door de koolstofvoorraad in de bodem op de lange termijn te vergroten door middel van conversie. van organisch afval in biochar, zei hij.
"Het goede aan biochar is dat het bijdraagt aan deze beide aspecten en zo een netto negatieve landbouw creëert", zegt Shrestha.
Op dit moment, wanneer boeren gewasresten op het veld achterlaten, wordt slechts ongeveer 10% tot 20% van de restkoolstof tijdens het afbraakproces in de bodem gerecycled, maar door dezelfde hoeveelheid residu om te zetten in biochar en dit vervolgens op het veld toe te passen, we kunnen ongeveer 50% van die koolstof opslaan in stabiele koolstofvormen.”
Omdat biochar-koolstof die in de bodem wordt geplaatst ook een paar honderd tot duizenden jaren mee kan gaan, is het momenteel een van de voorgestelde beste managementpraktijken om negatieve emissies te bereiken en te voorkomen dat de gemiddelde temperatuur op aarde stijgt tot 1.5 graden Celsius boven het pre-industriële niveau. .
Volgens de studie is de mondiale uitstoot van broeikasgassen tussen 2011 en 2020 gestegen: koolstofdioxide met ongeveer 5.6%, methaan met 4.2% en lachgas met 2.7% – en de landbouw is verantwoordelijk voor ongeveer 16% van deze uitstoot.
Hoewel dergelijke niveaus al hebben geleid tot onomkeerbare veranderingen in het mondiale klimaatsysteem, zei Shrestha dat toekomstige schade kan worden afgeremd door de omvang van de uitstoot door de land- en bosbouwsector te helpen beperken.
Maar ondanks het potentieel van biochar als negatieve emissietechnologie en de recente toename van biochar-gerelateerd onderzoek, is het moeilijk om boeren ertoe te bewegen het toe te passen, deels omdat het niet op de markt is gebracht voor wijdverbreid gebruik of goed wordt gepromoot, zei Shrestha.
Om boeren en landbouwgerelateerde bedrijven beter te kunnen voorzien van meer op wetenschap gebaseerde, praktische informatie over de technologie en de voordelen ervan, hebben veel wetgevers beleid uitgevaardigd dat bedoeld is om onderzoek te doen de doeltreffendheid ervan in veel verschillende grondsoorten en omgevingsomstandigheden. Het is een doelstelling die Shrestha deelt, aangezien het belangrijkste doel van het overzichtsartikel van zijn team is om het vertrouwen van boeren in biochar te vergroten, zodat meer van hen ervoor kiezen om het eerder te adopteren.
