Секвестрация углерода в почвах: глобальный императив

Изменение климата — одна из самых насущных проблем, стоящих сегодня перед человечеством. Хотя сокращение выбросов парниковых газов имеет первостепенное значение, не менее важна и необходимость удаления существующего углекислого газа (CO₂) из атмосферы. Секвестрация углерода в почве, процесс улавливания и хранения атмосферного CO₂ в почве, предлагает мощное и естественное решение. В этом блоге рассматривается критическая роль секвестрации углерода в почве для смягчения последствий изменения климата, содействия устойчивому сельскому хозяйству и повышения глобальной продовольственной безопасности.

Что такое секвестрация углерода в почвах?

Секвестрация углерода — это долгосрочное хранение углерода в растениях, почвах, геологических формациях и океане. Секвестрация углерода в почве конкретно относится к переносу атмосферного CO₂ в почву и его хранению в виде почвенного органического углерода (ОУП). Этот процесс является ключевым компонентом глобального углеродного цикла и играет жизненно важную роль в регулировании климата Земли.

Количество углерода, которое может накапливать почва, зависит от различных факторов, включая:

• Климат: Температура и количество осадков влияют на скорость разложения и рост растений.
• Тип почвы: Текстура, структура и минеральный состав влияют на способность накапливать углерод. Песчаные почвы обычно накапливают меньше углерода, чем почвы, богатые глиной.
• Практики землепользования: Сельское хозяйство, лесоводство и выпас скота значительно влияют на уровень углерода в почве.
• Растительный покров: Тип и плотность растительности влияют на количество углерода, поступающего в почву.

Почему важна секвестрация углерода в почвах?

Секвестрация углерода в почвах дает множество преимуществ, в том числе:

• Смягчение последствий изменения климата: Удаляя CO₂ из атмосферы и накапливая его в почве, секвестрация углерода помогает снизить концентрацию парниковых газов и смягчить глобальное потепление.
• Улучшение здоровья почвы: Повышенное содержание органического углерода в почве улучшает ее структуру, инфильтрацию воды, удержание питательных веществ и микробную активность. Это приводит к более здоровым и плодородным почвам.
• Повышение продуктивности сельского хозяйства: Более здоровые почвы способствуют повышению урожайности и созданию более устойчивых сельскохозяйственных систем.
• Увеличение доступности воды: Органическое вещество почвы улучшает инфильтрацию и удержание воды, уменьшая сток и увеличивая доступность воды для растений.
• Снижение эрозии почвы: Органическое вещество почвы помогает связывать частицы почвы вместе, уменьшая эрозию под действием ветра и воды.
• Улучшение биоразнообразия: Здоровые почвы поддерживают разнообразные почвенные организмы, способствуя общему здоровью экосистемы.
• Повышение продовольственной безопасности: Повышение продуктивности и устойчивости сельского хозяйства способствует глобальной продовольственной безопасности.

Практики, улучшающие секвестрацию углерода в почвах

Многочисленные практики землепользования могут улучшить секвестрацию углерода в почвах. Эти практики направлены на увеличение поступления органического вещества в почву и замедление его разложения. Ключевые практики включают:

Нулевая обработка почвы (No-Till)

Нулевая обработка почвы, также известная как технология No-Till, предполагает посев культур непосредственно в необработанную почву без вспашки или культивации. Эта практика уменьшает нарушение почвенного покрова, минимизирует эрозию и способствует накоплению органического вещества в верхнем слое почвы. Нулевая обработка широко практикуется в таких регионах, как аргентинская Пампа и Великие равнины Северной Америки.

Пример: В Аргентине внедрение технологии No-Till значительно увеличило секвестрацию углерода в сельскохозяйственных угодьях. Это привело к улучшению здоровья почвы, снижению эрозии и повышению урожайности, особенно сои и пшеницы.

Покровные культуры

Покровные культуры — это растения, выращиваемые в основном для защиты и улучшения почвы, а не для сбора урожая. Их можно высаживать между товарными культурами или в периоды, когда поле остается под паром. Покровные культуры помогают увеличить содержание органического вещества в почве, уменьшить эрозию, подавить сорняки и улучшить круговорот питательных веществ. Распространенные покровные культуры включают бобовые, злаковые и крестоцветные.

Пример: В Европейском союзе Единая сельскохозяйственная политика (ЕСХП) поощряет использование покровных культур для улучшения здоровья почвы и снижения вымывания нитратов. Фермеры получают субсидии за внедрение практик выращивания покровных культур.

Севооборот

Севооборот предполагает высаживание различных культур в запланированной последовательности с течением времени. Эта практика может улучшить здоровье почвы, уменьшить проблемы с вредителями и болезнями, а также улучшить круговорот питательных веществ. Чередование культур с разной глубиной корневой системы и потребностями в питательных веществах может оптимизировать использование ресурсов и увеличить секвестрацию углерода в почве.

Пример: В традиционных системах земледелия во многих частях Африки давно используется севооборот для поддержания плодородия почвы и повышения урожайности. Распространенным является чередование кукурузы с бобовыми, такими как вигна или арахис.

Агролесоводство

Агролесоводство — это интеграция деревьев и кустарников в сельскохозяйственные системы. Деревья могут обеспечивать тень, ветрозащиту и среду обитания для полезных насекомых. Они также способствуют секвестрации углерода в почве через свои корневые системы и листовой опад. Агролесоводческие системы могут повысить биоразнообразие, улучшить здоровье почвы и обеспечить дополнительный доход для фермеров.

Пример: В Юго-Восточной Азии распространены агролесоводческие системы, включающие каучуковые деревья, кофе и фруктовые деревья. Эти системы предоставляют множество преимуществ, включая секвестрацию углерода, сохранение биоразнообразия и улучшение условий жизни местных сообществ.

Управляемый выпас скота

Управляемый выпас, также известный как ротационный выпас или интенсивное управление выпасом, предполагает регулярное перемещение скота между пастбищами. Эта практика предотвращает чрезмерный выпас, способствует росту растений и улучшает здоровье почвы. Управляемый выпас может увеличить секвестрацию углерода в почве, уменьшить эрозию и повысить биоразнообразие на лугах и пастбищах.

Пример: В Новой Зеландии системы управляемого выпаса широко используются для повышения продуктивности пастбищ и сокращения выбросов парниковых газов от животноводства. Фермеры тщательно управляют интенсивностью и продолжительностью выпаса для оптимизации роста растений и здоровья почвы.

Внесение компоста и навоза

Внесение компоста и навоза в почву является эффективным способом увеличения содержания органического вещества и улучшения плодородия почвы. Компост и навоз богаты углеродом и питательными веществами, и они могут улучшить структуру почвы, удержание воды и микробную активность. Эти практики особенно полезны для деградированных почв и могут значительно увеличить секвестрацию углерода в почве.

Пример: Во многих частях Азии традиционные системы земледелия основаны на внесении компоста и навоза для поддержания плодородия почвы. Фермеры собирают и компостируют органические отходы из домашних хозяйств и от скота, а затем вносят их на свои поля для повышения урожайности.

Внесение биоугля

Биоуголь — это древесноугольный материал, производимый из биомассы в процессе, называемом пиролизом. При внесении в почву биоуголь может улучшить ее плодородие, удержание воды и доступность питательных веществ. Биоуголь также очень стабилен и может сохраняться в почвах веками, что делает его эффективным инструментом для долгосрочной секвестрации углерода.

Пример: Исследования в бассейне Амазонки показали, что почвы, удобренные биоуглем (известные как Терра Прета), значительно более плодородны и содержат гораздо более высокие уровни органического углерода, чем окружающие почвы. Это привело к повышенному интересу к биоуглю как к почвенной добавке для устойчивого сельского хозяйства.

Рефорестация и аффорестация

Рефорестация предполагает высадку деревьев на земле, которая ранее была покрыта лесом, в то время как аффорестация предполагает высадку деревьев на земле, которая ранее не была покрыта лесом. Обе практики могут значительно увеличить секвестрацию углерода, удаляя CO₂ из атмосферы и накапливая его в биомассе деревьев и в почве. Рефорестация и аффорестация также могут принести множество других преимуществ, включая сохранение биоразнообразия, защиту водосборов и производство древесины.

Пример: Инициатива "Великая зеленая стена" в Африке направлена на борьбу с опустыниванием и деградацией земель путем посадки пояса деревьев в регионе Сахель. Ожидается, что этот проект позволит секвестрировать значительные объемы углерода и улучшить условия жизни миллионов людей.

Проблемы и возможности

Хотя секвестрация углерода в почвах предлагает значительный потенциал для смягчения последствий изменения климата и улучшения устойчивости сельского хозяйства, необходимо решить несколько проблем и использовать имеющиеся возможности:

Проблемы

• Измерение и мониторинг: Точное измерение и мониторинг изменений углерода в почве являются сложной задачей и требуют стандартизированных протоколов и передовых технологий.
• Долговременность: Запасы углерода в почве могут быть уязвимы к нарушениям и изменениям в практиках землепользования. Обеспечение долгосрочной сохранности секвестрированного углерода имеет решающее значение.
• Масштабируемость: Расширение масштабов практик секвестрации углерода в почве требует преодоления экономических, социальных и политических барьеров.
• Региональная изменчивость: Потенциал секвестрации углерода в почве значительно варьируется в зависимости от климата, типа почвы и практик землепользования. Необходимы подходы, учитывающие конкретный контекст.
• Политика и стимулы: Отсутствие четкой политики и стимулов может препятствовать внедрению практик секвестрации углерода в почве.

Возможности

• Технологические достижения: Новые технологии, такие как дистанционное зондирование и почвенные датчики, могут повысить точность и эффективность мониторинга углерода в почве.
• Углеродные рынки: Развитие надежных углеродных рынков может предоставить финансовые стимулы для фермеров и землеустроителей для внедрения практик секвестрации углерода в почве.
• Интегрированное управление земельными ресурсами: Интеграция секвестрации углерода в почве в более широкие стратегии управления земельными ресурсами может максимизировать ее преимущества и решить множество экологических проблем.
• Образование и просвещение: Повышение осведомленности среди фермеров, политиков и общественности о важности секвестрации углерода в почве имеет решающее значение для содействия ее внедрению.
• Международное сотрудничество: Международное сотрудничество необходимо для обмена знаниями, разработки стандартизированных протоколов и мобилизации ресурсов для инициатив по секвестрации углерода в почве.

Глобальные инициативы и политики

Признавая важность секвестрации углерода в почвах, было разработано множество глобальных инициатив и политик для содействия ее внедрению. К ним относятся:

• Инициатива "4 per 1000": Запущенная на COP21 в Париже, эта инициатива направлена на увеличение запасов органического углерода в почве на 0,4% в год для смягчения последствий изменения климата и повышения продовольственной безопасности.
• Глобальное почвенное партнерство: Эта инициатива Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций (ФАО) способствует устойчивому управлению почвами и защите почвенных ресурсов во всем мире.
• Конвенция ООН по борьбе с опустыниванием (КБОООН): Эта конвенция направлена на решение проблем деградации земель и опустынивания, которые могут значительно повлиять на запасы углерода в почве.
• Национальные политики и программы: Многие страны внедрили национальные политики и программы для содействия секвестрации углерода в почве, такие как инициативы по углеродному земледелию и схемы платежей за экосистемные услуги.

Заключение

Секвестрация углерода в почвах — это важнейшая стратегия для смягчения последствий изменения климата, улучшения здоровья почвы и повышения глобальной продовольственной безопасности. Применяя устойчивые практики землепользования, которые увеличивают запасы органического углерода в почве, мы можем создать более устойчивые сельскохозяйственные системы, сократить выбросы парниковых газов и улучшить общее состояние нашей планеты. Решение проблем и использование возможностей, связанных с секвестрацией углерода в почве, требует согласованных усилий со стороны фермеров, политиков, исследователей и общественности. Вместе мы можем раскрыть весь потенциал почвы как поглотителя углерода и построить более устойчивое будущее для всех.

Призыв к действию:

• Узнайте больше о секвестрации углерода в почвах и ее преимуществах.
• Поддерживайте политику и инициативы, способствующие устойчивым практикам землепользования.
• Поощряйте фермеров и землеустроителей внедрять практики секвестрации углерода в почвах.
• Распространяйте информацию о важности секвестрации углерода в почвах.