Anglies dioksido kaupimas dirvožemyje: pasaulinės svarbos uždavinys

Klimato kaita yra vienas iš aktualiausių iššūkių, su kuriais šiandien susiduria žmonija. Nors svarbiausia mažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą, lygiai taip pat svarbu pašalinti jau esantį anglies dioksidą (CO₂) iš atmosferos. Dirvožemio anglies kaupimas (sekvestracija) – procesas, kurio metu atmosferos CO₂ sugaunamas ir saugomas dirvožemyje – siūlo galingą ir natūralų sprendimą. Šiame tinklaraščio įraše nagrinėjamas esminis dirvožemio anglies kaupimo vaidmuo švelninant klimato kaitą, skatinant tvarų žemės ūkį ir didinant pasaulinį maisto saugumą.

Kas yra anglies dioksido kaupimas dirvožemyje?

Anglies dioksido kaupimas – tai ilgalaikis anglies saugojimas augaluose, dirvožemiuose, geologiniuose dariniuose ir vandenynuose. Būtent dirvožemio anglies kaupimas reiškia atmosferos CO₂ pernešimą į dirvožemį ir jo saugojimą kaip dirvožemio organinę anglį (DOA). Šis procesas yra pagrindinė pasaulinio anglies ciklo dalis ir atlieka gyvybiškai svarbų vaidmenį reguliuojant Žemės klimatą.

Anglies kiekis, kurį dirvožemis gali sukaupti, priklauso nuo įvairių veiksnių, įskaitant:

• Klimatas: Temperatūra ir krituliai veikia irimo greitį ir augalų augimą.
• Dirvožemio tipas: Granuliometrinė sudėtis, struktūra ir mineralinė sudėtis veikia anglies kaupimo pajėgumą. Smėlingi dirvožemiai paprastai kaupia mažiau anglies nei molingi dirvožemiai.
• Žemėtvarkos praktikos: Žemės ūkis, miškų ūkis ir ganiavos praktikos ženkliai veikia anglies kiekį dirvožemyje.
• Augalijos danga: Augalijos tipas ir tankis lemia į dirvožemį patenkančios anglies kiekį.

Kodėl dirvožemio anglies kaupimas yra svarbus?

Dirvožemio anglies kaupimas teikia daugybę privalumų, įskaitant:

• Klimato kaitos švelninimas: Pašalinant CO₂ iš atmosferos ir kaupiant jį dirvožemyje, anglies sekvestracija padeda sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų koncentraciją ir sušvelninti visuotinį atšilimą.
• Geresnė dirvožemio sveikata: Padidėjęs organinės anglies kiekis dirvožemyje pagerina jo struktūrą, vandens infiltraciją, maistinių medžiagų sulaikymą ir mikroorganizmų aktyvumą. Dėl to dirvožemis tampa sveikesnis ir derlingesnis.
• Didesnis žemės ūkio produktyvumas: Sveikesniame dirvožemyje gaunamas didesnis derlius ir sukuriamos atsparesnės žemės ūkio sistemos.
• Didesnis vandens prieinamumas: Dirvožemio organinės medžiagos pagerina vandens infiltraciją ir sulaikymą, sumažina nuotėkį ir padidina vandens prieinamumą augalams.
• Sumažėjusi dirvožemio erozija: Dirvožemio organinės medžiagos padeda surišti dirvožemio daleles, mažindamos vėjo ir vandens sukeliamą eroziją.
• Geresnė biologinė įvairovė: Sveiki dirvožemiai palaiko įvairius dirvožemio organizmus, prisidėdami prie bendros ekosistemos sveikatos.
• Didesnis maisto saugumas: Padidėjęs žemės ūkio produktyvumas ir atsparumas prisideda prie pasaulinio maisto saugumo.

Praktikos, kurios didina anglies kaupimąsi dirvožemyje

Daugybė žemėtvarkos praktikų gali padidinti anglies kaupimąsi dirvožemyje. Šios praktikos yra orientuotos į organinių medžiagų patekimo į dirvožemį didinimą ir jų irimo mažinimą. Pagrindinės praktikos apima:

Beariminė žemdirbystė

Beariminė žemdirbystė, dar vadinama tiesiogine sėja, apima pasėlių sėją tiesiai į nejudintą dirvą, be arimo ar dirbimo. Ši praktika mažina dirvožemio trikdymą, eroziją ir skatina organinių medžiagų kaupimąsi viršutiniame dirvožemio sluoksnyje. Beariminė žemdirbystė plačiai taikoma tokiuose regionuose kaip Argentinos pampos ir Šiaurės Amerikos Didžiosios lygumos.

Pavyzdys: Argentinoje pritaikius beariminę žemdirbystę, žemės ūkio paskirties žemėse ženkliai padidėjo anglies kaupimasis dirvožemyje. Tai pagerino dirvožemio sveikatą, sumažino eroziją ir padidino pasėlių, ypač sojų pupelių ir kviečių, derlių.

Dengiamųjų augalų auginimas

Dengiamieji augalai auginami pirmiausia siekiant apsaugoti ir pagerinti dirvožemį, o ne derliui gauti. Jie gali būti sėjami tarp pagrindinių kultūrų arba pūdymo laikotarpiais. Dengiamieji augalai padeda didinti dirvožemio organinių medžiagų kiekį, mažinti eroziją, slopinti piktžoles ir gerinti maistinių medžiagų apykaitą. Dažniausiai naudojami dengiamieji augalai yra ankštiniai, varpiniai ir bastutiniai augalai.

Pavyzdys: Europos Sąjungoje pagal Bendrąją žemės ūkio politiką (BŽŪP) skatinamas dengiamųjų augalų naudojimas siekiant pagerinti dirvožemio sveikatą ir sumažinti nitratų išplovimą. Ūkininkai gauna subsidijas už dengiamųjų augalų auginimo praktikų įgyvendinimą.

Sėjomaina

Sėjomaina – tai skirtingų kultūrų auginimas planuota seka per tam tikrą laiką. Ši praktika gali pagerinti dirvožemio sveikatą, sumažinti kenkėjų ir ligų problemas bei pagerinti maistinių medžiagų apykaitą. Augalų, turinčių skirtingą šaknų gylį ir maistinių medžiagų poreikius, kaitaliojimas gali optimizuoti išteklių naudojimą ir padidinti anglies kaupimąsi dirvožemyje.

Pavyzdys: Tradicinėse ūkininkavimo sistemose daugelyje Afrikos šalių sėjomaina jau seniai naudojama siekiant išlaikyti dirvožemio derlingumą ir pagerinti pasėlių derlių. Įprasta sėjomaina apima kukurūzų kaitaliojimą su ankštiniais augalais, pavyzdžiui, pupiniais ar žemės riešutais.

Agromiškininkystė

Agromiškininkystė – tai medžių ir krūmų integravimas į žemės ūkio sistemas. Medžiai gali suteikti pavėsį, apsaugoti nuo vėjo ir būti buveine naudingiems vabzdžiams. Jie taip pat prisideda prie anglies kaupimosi dirvožemyje per savo šaknų sistemas ir lapų nuokritas. Agromiškininkystės sistemos gali padidinti biologinę įvairovę, pagerinti dirvožemio sveikatą ir suteikti papildomų pajamų ūkininkams.

Pavyzdys: Pietryčių Azijoje paplitusios agromiškininkystės sistemos, apimančios kaučiukmedžius, kavamedžius ir vaismedžius. Šios sistemos teikia daug naudos, įskaitant anglies kaupimą, biologinės įvairovės išsaugojimą ir geresnes vietos bendruomenių pragyvenimo sąlygas.

Valdomoji ganiava

Valdomoji ganiava, dar vadinama rotacine arba intensyvia ganiava, apima reguliarų gyvulių perkėlimą iš vienos ganyklos į kitą. Ši praktika apsaugo nuo perteklinio nuganymo, skatina augalų augimą ir gerina dirvožemio sveikatą. Valdomoji ganiava gali padidinti anglies kaupimąsi dirvožemyje, sumažinti eroziją ir pagerinti biologinę įvairovę pievose ir ganyklose.

Pavyzdys: Naujojoje Zelandijoje plačiai naudojamos valdomosios ganiavos sistemos, siekiant pagerinti ganyklų produktyvumą ir sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą iš gyvulininkystės. Ūkininkai atidžiai valdo ganiavos intensyvumą ir trukmę, kad optimizuotų augalų augimą ir dirvožemio sveikatą.

Komposto ir mėšlo naudojimas

Komposto ir mėšlo naudojimas dirvožemiui yra veiksmingas būdas padidinti organinių medžiagų kiekį ir pagerinti dirvožemio derlingumą. Komposte ir mėšle gausu anglies ir maistinių medžiagų, jie gali pagerinti dirvožemio struktūrą, vandens sulaikymą ir mikroorganizmų aktyvumą. Šios praktikos ypač naudingos nualintiems dirvožemiams ir gali žymiai padidinti anglies kaupimąsi juose.

Pavyzdys: Daugelyje Azijos šalių tradicinės ūkininkavimo sistemos remiasi komposto ir mėšlo naudojimu siekiant išlaikyti dirvožemio derlingumą. Ūkininkai surenka ir kompostuoja organines atliekas iš namų ūkių ir gyvulių, o po to jas naudoja savo laukuose, kad pagerintų pasėlių derlių.

Bioanglies priedas

Bioanglis yra į anglį panaši medžiaga, pagaminta iš biomasės pirolizės proceso metu. Patekus į dirvožemį, bioanglis gali pagerinti dirvožemio derlingumą, vandens sulaikymą ir maistinių medžiagų prieinamumą. Bioanglis taip pat yra labai stabili ir gali išlikti dirvožemyje šimtmečius, todėl tai veiksminga priemonė ilgalaikiam anglies kaupimui.

Pavyzdys: Tyrimai Amazonės baseine parodė, kad dirvožemiai, papildyti bioanglimi (vadinami Terra Preta), yra žymiai derlingesni ir juose yra daug didesnis organinės anglies kiekis nei aplinkiniuose dirvožemiuose. Tai padidino susidomėjimą bioanglimi kaip dirvožemio priedu tvariam žemės ūkiui.

Miškų atkūrimas ir įveisimas

Miškų atkūrimas – tai medžių sodinimas žemėje, kuri anksčiau buvo apaugusi mišku, o miškų įveisimas – tai medžių sodinimas žemėje, kurioje anksčiau miško nebuvo. Abi praktikos gali žymiai padidinti anglies kaupimą, pašalindamos CO₂ iš atmosferos ir kaupdamos jį medžių biomasėje bei dirvožemyje. Miškų atkūrimas ir įveisimas taip pat gali suteikti daug kitų privalumų, įskaitant biologinės įvairovės išsaugojimą, vandenskyrų apsaugą ir medienos gamybą.

Pavyzdys: Iniciatyva „Didžioji žalioji siena“ Afrikoje siekiama kovoti su dykumėjimu ir žemės degradacija, sodinant medžių juostą per Sahelio regioną. Tikimasi, kad šis projektas sukaups didelius anglies kiekius ir pagerins milijonų žmonių pragyvenimo sąlygas.

Iššūkiai ir galimybės

Nors dirvožemio anglies kaupimas siūlo didelį potencialą švelninant klimato kaitą ir gerinant žemės ūkio tvarumą, reikia išspręsti keletą iššūkių ir pasinaudoti galimybėmis:

Iššūkiai

• Matavimas ir stebėsena: Tiksliai išmatuoti ir stebėti dirvožemio anglies pokyčius yra sudėtinga ir reikalauja standartizuotų protokolų bei pažangių technologijų.
• Ilgalaikiškumas: Dirvožemio anglies atsargos gali būti pažeidžiamos dėl trikdymo ir žemėtvarkos praktikų pokyčių. Labai svarbu užtikrinti ilgalaikį sukauptos anglies išlikimą.
• Plėtra: Norint išplėsti dirvožemio anglies kaupimo praktikas, reikia įveikti ekonominius, socialinius ir politinius barjerus.
• Regioniniai skirtumai: Dirvožemio anglies kaupimo potencialas labai skiriasi priklausomai nuo klimato, dirvožemio tipo ir žemėtvarkos praktikų. Reikalingi konkrečiam kontekstui pritaikyti metodai.
• Politika ir paskatos: Aiškios politikos ir paskatų trūkumas gali trukdyti diegti dirvožemio anglies kaupimo praktikas.

Galimybės

• Technologijų pažanga: Naujos technologijos, tokios kaip nuotolinis stebėjimas ir dirvožemio jutikliai, gali pagerinti dirvožemio anglies stebėsenos tikslumą ir efektyvumą.
• Anglies dioksido rinkos: Stiprių anglies dioksido rinkų plėtra gali suteikti finansinių paskatų ūkininkams ir žemės valdytojams įgyvendinti dirvožemio anglies kaupimo praktikas.
• Integruota žemėtvarka: Dirvožemio anglies kaupimo integravimas į platesnes žemėtvarkos strategijas gali maksimaliai padidinti jo naudą ir spręsti daugybę aplinkosaugos problemų.
• Švietimas ir informavimas: Ūkininkų, politikos formuotojų ir visuomenės informuotumo apie dirvožemio anglies kaupimo svarbą didinimas yra labai svarbus siekiant skatinti jo diegimą.
• Tarptautinis bendradarbiavimas: Tarptautinis bendradarbiavimas yra būtinas norint dalytis žiniomis, kurti standartizuotus protokolus ir mobilizuoti išteklius dirvožemio anglies kaupimo iniciatyvoms.

Pasaulinės iniciatyvos ir politika

Pripažįstant dirvožemio anglies kaupimo svarbą, buvo sukurta daugybė pasaulinių iniciatyvų ir politikos krypčių, skatinančių jo diegimą. Tai apima:

• Iniciatyva „4 per 1000“: Paryžiuje vykusioje COP21 konferencijoje pradėta iniciatyva, kuria siekiama kasmet padidinti dirvožemio organinės anglies atsargas 0,4 %, kad būtų sušvelninta klimato kaita ir pagerintas maisto saugumas.
• Pasaulinė dirvožemio partnerystė: Ši Jungtinių Tautų Maisto ir žemės ūkio organizacijos (FAO) iniciatyva skatina tvarų dirvožemio valdymą ir dirvožemio išteklių apsaugą visame pasaulyje.
• Jungtinių Tautų konvencija dėl kovos su dykumėjimu (UNCCD): Ši konvencija sprendžia žemės degradacijos ir dykumėjimo problemas, kurios gali turėti didelės įtakos dirvožemio anglies atsargoms.
• Nacionalinės politikos ir programos: Daugelis šalių įgyvendino nacionalines politikas ir programas, skirtas skatinti dirvožemio anglies kaupimą, pavyzdžiui, anglies ūkininkavimo iniciatyvas ir mokėjimo už ekosistemines paslaugas schemas.

Išvada

Dirvožemio anglies kaupimas yra esminė strategija siekiant sušvelninti klimato kaitą, pagerinti dirvožemio sveikatą ir padidinti pasaulinį maisto saugumą. Taikydami tvarias žemėtvarkos praktikas, kurios didina dirvožemio organinės anglies atsargas, galime sukurti atsparesnes žemės ūkio sistemas, sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir pagerinti bendrą mūsų planetos sveikatą. Norint įveikti su dirvožemio anglies kaupimu susijusius iššūkius ir pasinaudoti galimybėmis, reikia bendrų ūkininkų, politikos formuotojų, mokslininkų ir visuomenės pastangų. Kartu galime atskleisti visą dirvožemio, kaip anglies absorbentų, potencialą ir kurti tvaresnę ateitį visiems.

Raginimas veikti:

• Sužinokite daugiau apie dirvožemio anglies kaupimą ir jo naudą.
• Remkite politiką ir iniciatyvas, skatinančias tvarias žemėtvarkos praktikas.
• Skatinkite ūkininkus ir žemės valdytojus taikyti dirvožemio anglies kaupimo praktikas.
• Skleiskite informaciją apie dirvožemio anglies kaupimo svarbą.