Att kraftigt utöka produktionen av sockerrör i Brasilien för konvertering till etanol skulle kunna minska de nuvarande globala koldioxidutsläppen med så mycket som 5,6 procent, forskare rapporterar i tidskriften Naturens klimatförändringar .

Detta skulle vara ett enormt åtagande, involverar konvertering av hundratusentals kvadratkilometer - när det är som mest ambitiöst, mer än det sammanlagda landområdet Texas och Kalifornien - till sockerrörsfält. Men det kan åstadkommas utan att påverka miljömässigt känsliga områden i Brasilien och samtidigt som det tillåter utbyggnad av andra jordbruksgrödor och mänskliga behov, forskarna rapporterar.

De kolrelaterade kostnaderna för att omvandla marken till sockerrörsfält ingick i analysen.

Forskningen förlitade sig på ett nytt tillvägagångssätt för att modellera det exakta beteendet hos sockerrörsgrödor som växer i regioner som varierar i jordsammansättning, temperatur, nederbörd och många andra parametrar, sade Stephen P. Long, en professor vid University of Illinois i växtvetenskap och växtbiologi som ledde analysen med ett internationellt team som inkluderade forskare från University of Sao Paulo i Brasilien.

"De flesta modeller som används för att förutsäga framtida växtodling är statistiska modeller som verkligen inte tar full hänsyn till hur vattnet förändras, koldioxid och temperatur samverkar för att påverka produktionen av sockerrör, "Sade länge. "Vi har använt en mekanistisk modell här som odlar växten, så det drivs av faktorerna som anläggningen svarar på på timbasis."

Den brasilianska regeringen har kartlagt ekologiskt känsliga marker som inte kan användas för jordbruk, industri eller annan typ av utveckling, sa Long.

"Vi har behållit den föreslagna sockerrörsproduktionen inom området som lagligt kan omvandlas, " han sa.

Brasilien har redan åstadkommit mycket med sin sockerrör-till-etanolindustri, sa studiens medförfattare Amanda De Souza, en postdoktor vid Illinois och University of Sao Paulo.

"Till skillnad från i USA, Brasilien använder nästan hela sockerrörsväxten för energi, extrahera sockret för att göra etanol men också bränna stamresterna, känd som bagasse, att driva bruket, med överskottet som används för att generera och sälja el, ", sade De Souza. "Omvandlingen av cellulosakomponenten i bagassen till etanol kommer sannolikt också att bli kostnadseffektiv i Brasilien.

"Sockerrörsbaserad etanolproduktion i Brasilien idag är mycket effektivare än majsetanol, och genererar bara 14 procent av koldioxidutsläppen från petroleum, De Souza sa. De flesta bilar i Brasilien är flexbränsle, som kan köras på etanol, bensin eller en blandning av båda. Senast 2012, Brasilianska bensinstationer sålde en större volym etanol än bensin, Hon sa.

"Brasiliens sockerrörsproduktion är förmodligen den mest avancerade i världen, "Lång sagt. Och för att minska dess koldioxidavtryck ytterligare, regeringen i Sao Paulo, den största etanolproducerande staten i Brasilien, förbjöd nyligen eldning av sockerrör före skörd. En praxis som fortfarande är vanlig i den amerikanska sockerrörsindustrin, förbränning tar bort löven och minskar mängden material som måste transporteras till bruket, men tillför partikelföroreningar till atmosfären och minskar organiskt material i marken, sa forskarna.

"Vår slutsats är att den här industrin skulle kunna expandera en hel del och ge ett betydande bidrag till att koldioxidutlösa bränsle, " sa Long.

Teamet tittade på tre scenarier som skulle öka sockerrörsfotavtrycket i Brasilien mellan 37,5 miljoner och 116 miljoner hektar (144, 788 till 447, 879 kvadratkilometer).

"Det större scenariot liknar det landområde som ägnas åt majs och soja i USA, "Sade Long. "Vi har cirka 90 miljoner hektar majs och soja i USA - det mesta, självklart, i mellanvästern."

Paris klimatavtal från december 2015, undertecknat av 196 nationer, syftar till att begränsa den globala genomsnittstemperaturen till mindre än 2 grader C (3,6 grader Fahrenheit) över förindustriella nivåer, sa Long.

"Det enda sättet vi kommer att nå dit är att ha en massiv minskning av netto CO2-utsläpp, ", sa han. "Ingen enskild lösning kommer att få oss dit. Vi måste implementera en hel rad stegvisa steg. Vi försöker påpeka att detta kan vara en mycket viktig ökning, och en som skulle kunna realiseras i tid.

"Den här expansionen behöver inte stanna i Brasilien, ", sa han. "Många hektar som en gång odlade sockerrör - från Karibien till Hawaii - ligger sysslolösa idag. Sockerrör-till-etanolproduktion skulle ge användning för detta land igen."