Уникальные данные о почвах, полученные в результате длительных экспериментов, проводившихся еще в середине девятнадцатого века, подтверждают практическую неправдоподобность закапывания углерода в землю, чтобы остановить изменение климата, вариант, когда-то объявленный прорывом.
Выводы получены в результате анализа скорости изменения содержания углерода в почве учеными из Rothamsted Research, где образцы были собраны с полей с 1843 года. Они опубликованы сегодня в Global Change Biology.
Идея использования сельскохозяйственных культур для сбора большего количества атмосферного углерода и удержания его в органическом веществе почвы для компенсации выбросов ископаемого топлива была выдвинута на COP21, 21-й ежегодной конференции сторон по обзору Рамочной конвенции Организации Объединенных Наций об изменении климата в Париже. в 2015 году.
Цель состояла в том, чтобы увеличить секвестрацию углерода на «четыре части на 1000 (4P1000)» в год в течение 20 лет. «В целом эта инициатива была воспринята как похвальная», - говорит Дэвид Паулсон, специалист по почвам и старший научный сотрудник Lawes Trust в Ротамстеде.
«Любой вклад в смягчение последствий изменения климата следует приветствовать, и, что, возможно, более важно, любое увеличение содержания органического углерода в почве улучшит качество и функционирование почвы», - добавляет он. «Инициатива была принята многими правительствами, включая Великобританию».
Но инициатива подверглась серьезной критике. Многие ученые утверждают, что такая скорость связывания углерода в почве нереалистична на больших территориях планеты, отмечает Паулсон: «Кроме того, увеличение содержания углерода в почве не продолжается бесконечно: оно движется к новому равновесному значению, а затем прекращается."
Ученые из Ротамстеда использовали данные 16 экспериментов на трех разных типах почвы, что дало более 110 сравнений обработки. «Результаты показали, что скорость увеличения содержания углерода в почве «4 на 1000» может быть достигнута в некоторых случаях, но обычно только с помощью крайних мер, которые в основном были бы непрактичными или неприемлемыми», - говорит Пол Поултон, ведущий автор и заслуженный специалист по почвам.
«Например, большое ежегодное внесение навоза привело к увеличению содержания углерода в почве, которое продолжалось в течение многих лет, но требуемое количество навоза намного превышало допустимые пределы в соответствии с правилами ЕС и могло вызвать массовое загрязнение нитратами», - отмечает Поултон.
Изъятие земель из сельскохозяйственных угодий привело к значительному увеличению содержания углерода в почве в экспериментах в Ротамстеде, но это на больших территориях нанесло бы серьезный ущерб глобальной продовольственной безопасности, отмечают исследователи.
Аналогичным образом, добавляют они, возвращение пожнивных остатков в почву эффективно увеличивало поглощение углерода, но в некоторых странах это уже делается, поэтому это нельзя рассматривать как совершенно новую практику.
"Например, в Великобритании около 50% соломы зерновых в настоящее время возвращается в почву, а большая часть остатка используется в качестве корма для животных или подстилки, по крайней мере, часть из них позже возвращается в почву в виде навоза", говорит Поултон. «Однако во многих других странах растительные остатки часто используются в качестве источника топлива для приготовления пищи».
Переход от непрерывных пахотных культур к долгосрочному чередованию пахотных культур с вкраплениями пастбищ привел к значительному увеличению содержания углерода в почве, но только там, где через каждые 5 или 6 лет было не менее 3 лет пастбищ, отмечают исследователи..
«Хотя такая система может принести пользу окружающей среде, большинство фермеров считают ее нерентабельной в нынешних обстоятельствах», - говорит Паулсон. «Чтобы внести это изменение в большие масштабы, потребуются политические решения, касающиеся изменений в субсидиях и поддержке фермерских хозяйств. Такое изменение также повлияет на общее производство продуктов питания».
Авторы этого исследования пришли к выводу, что продвижение инициативы «4 на 1000» как основного вклада в смягчение последствий изменения климата нереалистично и потенциально может ввести в заблуждение.
Они предполагают, что более логичным обоснованием продвижения методов, повышающих содержание органического углерода в почве, является настоятельная необходимость сохранения и улучшения функционирования почв как для обеспечения устойчивой продовольственной безопасности, так и для более широких экосистемных услуг.
Что касается смягчения последствий изменения климата путем изменения методов ведения сельского хозяйства, они отмечают, что меры по сокращению выбросов закиси азота, парникового газа почти в 300 раз более мощного, чем углекислый газ, могут быть более эффективными.