Άνθρακας στο έδαφος: σημαντική δυνατότητα, με όρια και διάρκεια

Από την ατμόσφαιρα στις ρίζες και στο έδαφος

Τα φυτά παίρνουν διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα και, με τη φωτοσύνθεση, το χρησιμοποιούν για να δημιουργήσουν οργανικές ενώσεις. Μέρος αυτού του άνθρακα φτάνει στο έδαφος μέσω των ριζών, των ουσιών που αυτές απελευθερώνουν και των φυτικών υπολειμμάτων. Εκεί γίνεται τροφή για μικροοργανισμούς και άλλους οργανισμούς του εδαφικού τροφικού πλέγματος.[1]

Κατά την αποσύνθεση, ένα μέρος επιστρέφει στην ατμόσφαιρα ως CO₂ και ένα μέρος παραμένει σε οργανικές μορφές στο έδαφος. Η ταχύτητα αυτών των διεργασιών εξαρτάται από τους οργανισμούς, τις περιβαλλοντικές συνθήκες και το οργανικό υλικό. Η οργανική ουσία συμβάλλει παράλληλα στη δομή του εδάφους και στη συγκράτηση νερού και θρεπτικών στοιχείων.[1]

Ποιες πρακτικές μπορούν να βοηθήσουν;

Η διατήρηση φυτοκάλυψης, η επιστροφή φυτικών υπολειμμάτων και η ανάπτυξη διαφορετικών ριζικών συστημάτων προσφέρουν οργανικό υλικό και προστατεύουν το έδαφος. Η εδαφοκάλυψη περιορίζει την άμεση έκθεσή του στις σταγόνες της βροχής, ενώ μπορεί να βοηθήσει τη διήθηση του νερού και να μειώσει την εξάτμιση. Η επιλογή και ο χρόνος διαχείρισης των φυτών χρειάζεται να αποφεύγουν ανεπιθύμητο ανταγωνισμό με την κύρια καλλιέργεια.[2]

Η IPCC περιλαμβάνει στις πρακτικές αύξησης του εδαφικού άνθρακα την προσθήκη οργανικών υλικών, τις καλλιέργειες κάλυψης, τις κατάλληλες αμειψισπορές και την αγροδασοπονία. Το αποτέλεσμα εξαρτάται από το σύστημα και τις συνθήκες εφαρμογής· η ίδια πρακτική δεν δίνει παντού την ίδια αύξηση.[3]

Ένα παράδειγμα από την έρευνα

Σε μετα-ανάλυση του 2015, οι Poeplau και Don εξέτασαν την επίδραση των καλλιεργειών κάλυψης στα αποθέματα οργανικού άνθρακα. Υπολόγισαν μέσο ετήσιο ρυθμό αύξησης 0,32 ± 0,08 τόνων άνθρακα ανά εκτάριο, για μέσο βάθος μελέτης 22 εκατοστών. Αυτό αντιστοιχεί σε περίπου 32 κιλά άνθρακα ανά στρέμμα τον χρόνο.[4]

Πρόκειται για μέσο αποτέλεσμα των μελετών που αναλύθηκαν, όχι για πρόβλεψη για κάθε αγρό. Το βάθος δειγματοληψίας, η διάρκεια, το κλίμα και η προηγούμενη διαχείριση πρέπει να συνοδεύουν έναν αριθμό αποθήκευσης. Επίσης, οι τόνοι άνθρακα και οι τόνοι CO₂ είναι διαφορετικές μονάδες και δεν πρέπει να συγχέονται.[4]

Ποσοστό άνθρακα και συνολικό απόθεμα

Μια εργαστηριακή ανάλυση μπορεί να δώσει τη συγκέντρωση οργανικού άνθρακα, για παράδειγμα ως ποσοστό του ξηρού εδάφους. Για να υπολογιστεί όμως πόσος άνθρακας υπάρχει σε μια έκταση, χρειάζονται επιπλέον το βάθος, η μάζα εδάφους ανά μονάδα όγκου και η ποσότητα λίθων ή άλλων χονδρών υλικών. Οι συγκρίσεις στον χρόνο πρέπει να λαμβάνουν υπόψη πιθανές αλλαγές στην πυκνότητα του εδάφους, ώστε να συγκρίνεται ισοδύναμη μάζα εδάφους.[5]

Αυτή η διάκριση έχει πρακτική σημασία. Οι Powlson και συνεργάτες επισήμαναν το 2014 ότι στη μη άροση η μεγαλύτερη συγκέντρωση άνθρακα κοντά στην επιφάνεια μπορεί να αντανακλά αλλαγή στην κατανομή του ανά βάθος. Η βελτίωση του επιφανειακού εδάφους είναι χρήσιμη, αλλά η εκτίμηση της συνολικής αποθήκευσης χρειάζεται εξέταση του εδαφικού προφίλ.[6]

Γιατί η αύξηση έχει όρια;

Το έδαφος δεν προσθέτει άνθρακα με τον ίδιο ρυθμό επ’ αόριστον. Καθώς πλησιάζει μια νέα ισορροπία ανάμεσα στις εισροές και στις απώλειες, η πρόσθετη συσσώρευση μπορεί να επιβραδύνεται. Η IPCC περιγράφει το έδαφος ως αποθήκη με πεπερασμένη δυνατότητα πρόσθετης αποθήκευσης. Αυτό δεν σημαίνει ότι η φροντίδα του παύει να έχει αξία: η διατήρηση του άνθρακα που έχει ήδη αποθηκευτεί παραμένει σημαντική.[3]

Η αποθήκευση μπορεί επίσης να αντιστραφεί. Η αύξηση της θερμοκρασίας μπορεί να επιταχύνει την εδαφική αναπνοή και να αυξήσει τις απώλειες. Επομένως, η διάρκεια της διατήρησης του αποθέματος χρειάζεται να εξετάζεται μαζί με τον αρχικό ρυθμό αύξησης.[3]

Ο συνολικός κλιματικός ισολογισμός

Η αύξηση του εδαφικού άνθρακα είναι ένα μέρος της κλιματικής αξιολόγησης μιας εφαρμογής. Χρειάζεται να συνυπολογίζονται οι εκπομπές της διαχείρισης και άλλων αερίων του θερμοκηπίου. Η IPCC επισημαίνει, για παράδειγμα, ότι πρόσθετες εισροές λιπασμάτων μπορεί να αυξήσουν τις εκπομπές υποξειδίου του αζώτου και να περιορίσουν το κλιματικό όφελος. Γι’ αυτό, μια μέτρηση περισσότερου άνθρακα στο έδαφος δεν αρκεί από μόνη της για να προσδιορίσει το συνολικό αποτύπωμα της καλλιέργειας.[7]