En ny samarbetsstudie ledd av forskare från National Institute for Environmental Studies, Potsdam Institute for Climate Impact Research, Ritsumeikan University, och Kyoto University fann att även om obegränsad bevattning skulle kunna öka den globala BECCS-potentialen (via ökningen av bioenergiproduktion) med 60-71 % i slutet av detta århundrade, hållbart begränsad bevattning skulle öka den med endast 5-6 %. Studien har publicerats i Naturens hållbarhet den 5 juli.

Bioenergi med avskiljning och lagring av koldioxid (BECCS) är en process för att utvinna bioenergi från biomassa, sedan fånga upp och lagra kolet till en geologisk reservoar. Det är en negativ emissionsteknik eftersom biomassan produceras av växter genom fotosyntes som kan ta upp koldioxiden från atmosfären. För att uppnå klimatmålet 2°C eller 1,5°C, storskalig utbyggnad av BECCS antogs vara framträdande i många tidigare studier. Dock, detta orsakade ökande oro för utmaningarna för vatten- och markresurserna för att odla bioenergigrödor. Till exempel, Befintliga studier har visat att bevattning för att uppnå betydande produktion av bioenergigrödor som behövs för BECCS-potential jämförbar med kravet på 2°C eller 1,5°C klimatmål skulle leda till allvarlig vattenstress även än klimatförändringarna i sig.

I detta sammanhang, var och i vilken utsträckning bevattning kan förbättra den globala BECCS-potentialen är fortfarande okänt under hållbar vattenanvändning. "Här, vi definierar det som vattenanvändning som säkrar den lokala och nedströms vattentillgången för konventionell vattenanvändning och miljöflödeskrav, undertrycka uttag av icke förnybara vattenresurser, och förhindra ytterligare vattenstress." förklarar huvudförfattaren Zhipin Ai från National Institute for Environmental Studies, Japan.

Studien baserades på simuleringar med en rumsligt explicit representation av bioenergiväxtodlingar och vattenkretslopp i ett internt konsekvent modellramverk. För att kvantitativt bestämma begränsningarna för bevattningsvattenresurser, forskarna utformade distinkta bevattningsmetoder (obegränsad bevattning, hållbar bevattning, och ingen bevattning) med bioenergigrödor planterade på markscenarier med strikt markskydd för att förhindra negativa effekter på biologisk mångfald, matproduktion, markförstöring, och ökenspridning på grund av storskalig markomvandling.

Studien fann att, under det regnmatade tillståndet, den genomsnittliga globala BECCS-potentialen 2090 var 0,82-1,99 Gt C yr-1. BECCS-potentialen nådde 1,32-3,42 Gt C yr-1 (60 % och 71 % ökningar jämfört med den under regntillstånd) under full bevattning, under hållbar bevattning, BECCS-potentialen var 0,88-2,09 Gt C yr-1 (5 % och 6 % ökningar jämfört med den under regntillstånd). BECCS-potentialen under hållbar bevattning är nära den nedre gränsen på 1,6-4,1 Gt C yr-1, vilket är den nödvändiga mängden BECCS år 2100 som överensstämmer med klimatmålet på 1,5°C eller 2°C som dokumenterats i IPCC:s särskilda rapport om global uppvärmning på 1,5°C.

Med tanke på de många negativa miljöeffekterna av storskalig utbyggnad av BECCS, forskarna föreslår att omfattande bedömningar av BECCS potential som tar hänsyn till både potentiella fördelar och negativa effekter är nödvändiga för att samtidigt uppnå de flera hållbara utvecklingsmålen för klimatet, vatten, landa, etc. "Dessutom, med tanke på den relativt låga biofysiskt begränsade BECCS-potentialen under hållbara vatten- och markanvändningsscenarier, en kritisk omprövning av BECCS bidrag till att uppnå Parisavtalets mål behövs, säger medförfattaren Vera Heck från Potsdam Institute for Climate Impact Research.