Att odla fleråriga gräs på övergiven odlingsmark har potential att motverka några av klimatförändringarnas negativa effekter genom att byta till fler biobränslen, enligt en forskargrupp från NTNU.

Forskare anser att ökad användning av biobränslen är en viktig del av lösningen för att uppnå minskad koldioxid ₂ utsläpp. Men produktionen av anläggningar för biobränslen kan ha en del olyckliga avvägningar.

Nu, forskare vid NTNU har kommit på ett scenario som skulle sätta mindre press på livsmedelsproduktionen och växt- och djurlivet.

"Vi kan odla fleråriga gräs i områden som tills nyligen användes för matodling men som inte längre används för detta ändamål, "förklarar Jan Sandstad Næss, en Ph.D. kandidat vid Industrial Ecology Program på NTNU. Dessa områden är vanligtvis fortfarande potentiellt odlingsbara och har fördelen att de redan är kopplade till gårdar, vilket gör att infrastrukturen är på plats och de ligger nära marknaderna.

Resultaten från studien har nu publicerats i Naturens hållbarhet .

Att odla bioenergigrödor är kontroversiellt

Biobränslen finns i flera varianter. Gemensamt för alla är att växter bryts ner och omvandlas till en produkt vi kan dra nytta av i fordon och maskiner, till exempel.

Men majs, vete, raps och sojabönor som blir biobränslen istället för mat påverkar människors förmåga att försörja sig, gör valet av biobränsle etiskt tveksamt. Vilda områden som röjs för att odla biobränslen kan äventyra den biologiska mångfalden.

I många av de scenarier som forskarna utforskar, produktionen av biobränslen skulle inte konkurrera med livsmedelsproduktion eller vildmark, men skulle använda åkermark som har övergivits på grund av effektivare livsmedelsproduktion eller för att växtlivsmedel ersätter mer markintensiv köttproduktion.

Det minst kontroversiella alternativet för att producera biobränslen är användningen av avfall från industrin, jord- och skogsbruk, men detta genererar inte tillräckligt mycket.

Om vi ​​använder områden som redan har begränsat värde för andra ändamål, odlingen av biobränslen kommer att bli mer attraktiv för fler människor.

Stora ytor tillgängliga

Tills nu, vi har inte känt till omfattningen av tillgängliga ytor för denna typ av gräsodling. Næss och hans kollegor professor och regissör Francesco Cherubini och forskaren Otávio Cavalett undersökte frågan genom att undersöka satellitbilder från hela världen.

"Vi hittade 83 miljoner hektar, eller 830 000 kvadratkilometer, av områden som tills nyligen användes för livsmedelsproduktion men som nu inte längre gör det, säger Sandstad Næss.

Dessa platser motsvarar grovt sett Sveriges och Norges landområde, inklusive Svalbard, eller motsvarande fem procent av den yta som idag används för livsmedelsproduktion världen över.

Det här är områden som har drabbats hårt av människor, så många arter är redan borta. Gräsproduktion kan öka den biologiska mångfalden.

Vad är potentialen?

Forskargruppen menar att de flesta av dessa områden kan användas för att odla fleråriga gräs för biobränslen istället för att lämna dem oanvända av människor. Dock, det finns en stor variation i hur mycket detta kan täcka av framtida efterfrågan på biobränsle.

Biobränsleproduktion på övergiven odlingsmark " skulle kunna ge energiekvivalenten mellan 6 och 39 exajoule varje år. Det motsvarar mellan 11 och 68 procent av dagens bioenergibehov och 2 till 47 procent av produktionen av biobränslen år 2050, med tanke på att vi begränsar temperaturökningen till 1,5 grader Celsius, säger Cavalett.

Hur mycket biobränsle människor kan odla beror på många lokala faktorer och på hur områdena hanteras. Negativ miljöpåverkan måste vägas mot behovet av energi.

"Vi skulle kunna generera runt 20 exajoule varje år om vi ökar markytan med bara 3 procent och vattenanvändningen med 8 procent. Det scenariot skulle innebära att vi inte skulle störa områden som är särskilt kritiska för biologisk mångfald eller som kräver mycket bevattning, säger Cherubini.

Fler fördelar

Forskarna tror att odling av fleråriga gräs för biobränslen samtidigt skulle vitalisera landsbygden och ge fler inkomstkällor för jordbrukare.

Men det här alternativet kommer inte att hända av sig själv. Samhällen måste bestämma lokala klimatförhållanden och tillgänglighet till vatten, samt lokala värdekedjor och vilken sorts gräs som är bäst att odla där. Dessa beslut kräver därför att lokala och regionala myndigheter samarbetar för att genomföra en sådan plan.