En ny studie om användning av jordbruksmark ifrågasätter slutsatser som gjorts av tidigare studier om att de senaste markanvändningsförändringarna har fått USA att ta upp mer kol än det släpper ut.

Slutsatserna från studien uppstod efter att författarna rekonstruerade den amerikanska markanvändningshistoriken och använde den för att modellera hur jordbruksmarkens expansion och sammandragning påverkar hur mycket kol som lagras i jorden och växterna, sa Chaoqun Lu, en biträdande professor i ekologi, evolution och organismbiologi vid Iowa State University och författare till studien, publicerad i den vetenskapliga tidskriften Global förändringsbiologi .

"Det finns stor osäkerhet med markomvandling och i vilken utsträckning den påverkade kolet, " sa Lu.

Pep Canadell, verkställande direktören för Global Carbon Project och en av medförfattarna till studien, sa att analysen tyder på att markens kolsänka i USA kan ha överskattats på grund av användningen av en allmänt använd global markanvändningsdatabas som överskattar den senaste tidens övergivna odlingsmarker och återhämtning av skog.

"Ändringar av markanvändning och marktäcke, globalt och i många länder, särskilt i tropiska, resultera i stort netto CO ₂ utsläpp, men i USA finns det mer återhämtning än förlust vilket resulterar i en nettokolsänka. Dock, vi visar att nätsänkan verkar vara mindre än beräknat, " sa Canadell.

Tidigare studier använde en global markanvändningsdatauppsättning med lägre upplösning informerad av FAOSTAT, en landsbaserad statistisk databas från Food and Agriculture Organization. Den globala databasen samlar ihop och kompenserar viss utvidgning och sammandragning av jordbruksmark i finskalig skala, och redogör för förändringar i "åkermark och permanenta grödor, " vilket är en bredare definition än de areal som faktiskt planteras och skördas, sa Lu. Baserat på denna definition, Global markanvändningsdata överskattade skogsåterhämtning och övergiven odlingsmark i USA under de senaste åren och misslyckades med att fånga den snabba odlingsmarkexpansionen i Western Corn Belt. Dock, dessa markomvandlingssignaler har bevarats i de nyutvecklade markanvändningsdata och har visat sig ge kontrasterande ekologiska effekter när de används för att driva ekosystemmodeller, sa författarna.

Lu och hennes medförfattare tog liknande koldioxidsimuleringar som använts för inflytelserika studier som Intergovernmental Panel on Climate Change Report och National Climate Assessment, men ersatte de vanliga globala data med högre upplösning och USA-specifik markanvändningsdata. Använda global markanvändningsdata för att driva modellsimuleringen, Lu och hennes team fann att den amerikanska markomvandlingen kunde binda upp ungefär 30 miljoner ton kol per år mer än den släpper ut sedan 1980. när de matar in sin markanvändningshistorik i samma simuleringar, resultaten vänder markomvandlingens roll i USA från en kolsänka till en nettokolkälla, nästan 14 miljoner ton kol släpps ut per år mer än vad som tas upp från atmosfären.

Kol, ett viktigt element som utgör potenta växthusgaser (som CO ₂ och CH4), kan överföras från terrestra lagringspooler som jord eller växter till atmosfären, och vice versa, under växttillväxt. När kol alltmer överförs från marken till atmosfären, det kan bidra till klimatförändringarna. Men att hålla den förvarad, eller sekvestrerat mer, i marken bromsar växthuseffekten. Markröjning och markstörningar som jordbruksodling frigör markbundet kol. Tidigare studier publicerade av Lu och hennes kollegor visade att omfattande jordbruk under hela 1900-talet minskade kollagringskapaciteten i Mellanvästern och utökade jordbrukets koldioxidavtryck i Western Corn Belt.

Även om forskare fortfarande arbetar för att ge bättre redovisning av den globala koldioxidbudgeten, Lu sa att studier som denna kan hjälpa till att identifiera osäkerhetskällor, och visa vägen för att förbättra koldioxidredovisningens noggrannhet och minska osäkerheten.

"Vi vill ha en tydlig uppfattning om koldioxidredovisning eftersom den förståelsen kommer att informera om de policyer vi antar för att minska kolförluster och klimatförändringar, " sa Lu. "Om vi ​​kan identifiera exakta kolflödessiffror, vi kommer att veta var det finns störst potential för koldioxidreduktion."