Närbild av hur växtrester skyddas i markmineralen och limmas ihop av svamphyfer. En process som hindrar kol från att släppas ut som CO 2 . Upphovsman:Carsten W. Müller.
Under ganska lång tid, bönder och forskare har fokuserat på hur man binder kol till jord. Att göra det gör matgrödor mer näringsrika och ökar avkastningen.
Dock, eftersom kol omvandlas till CO 2 när den kommer in i atmosfären, det finns en betydande klimatfördel med att fånga kol i marken också.
För mycket kol letar sig in i atmosfären. Skulle vi inte lyckas vända denna olyckliga trend, vi kommer inte att uppnå Parisavtalets mål att minska utsläppen av växthusgaser med 40 procent till 2030, enligt CONCITO, Danmarks gröna tankesmedja.
Som sådan, Det är viktigt att hitta nya sätt att binda kol i jorden. Det är här ett team av forskare från Köpenhamns universitet och Münchens tekniska universitet går in i bilden.
I deras nya studie, de argumenterar för möjligheten att helt enkelt låta jordbruksgrödorester ruttna på åkrar.
"Fragment av döda växter i marken betraktas ofta som snabbmat för mikrober och svampar. Men vår studie visar att växtrester faktiskt spelar en viktigare roll vid bildning och avskiljning av kol i jord än vad man en gång trodde, "förklarar Kristina Witzgall, en doktorsexamen Kandidat vid tekniska universitetet i München och studiens huvudförfattare.
Förr, forskare fokuserade främst på kollagring i ytorna av mineraler som lera. Dock, de nya resultaten visar att växtrester själva har förmågan att lagra kol, och kanske längre än en gång.
Detta beror på att ett antal viktiga processer sker direkt på ytan av dessa växtrester.
"Vi visar att jordbruksgrödorester är helt centrala för kollagring och att vi borde använda dem på ett mycket mer beräknat sätt i framtiden. Växtrester gör det möjligt för kol, med all sannolikhet, att lagras i jorden ungefär fyra gånger längre än om de inte tillsätts, "säger Carsten Müller, studiens medförfattare och docent vid Köpenhamns universitet vid Institutionen för geovetenskap och naturresurshantering.
Svampar och jordklumpar lagrar kol
För att förstå hur växtrester avlägsnar kol, det är viktigt att veta att växtvävnad redan innehåller kol som absorberas av växter från atmosfären via fotosyntes. Som växtämnen ruttnar, kol kan överföras till jorden på ett antal sätt.
"Vår analys visar att växtrester, när de interagerar med svampar, spela en förvånansvärt stor roll för kollagring. När svampar slänger sina vita strängar runt växtfragment, de "limmar" ihop dem med jorden. Svamparna förbrukar sedan kolet som finns i växtmaterialet. Genom att göra så, de lagrar kol i jorden, "förklarar Müller.
Förutom svampar, forskarnas analyser visar också att markstrukturen i sig bestämmer mängden kol som kan lagras.
"När jorden limmas ihop i stora hårda klumpar av klibbighet av bakterier och svampar, växtrester skyddas från att konsumeras av bakterier och svampar, som annars skulle äta och sedan avge en del av kolet som CO 2 in i atmosfären, säger Witzgall.
Hon fortsätter med att säga att medan kol kan lagras i jord från veckor till tusen år, den vanliga varaktigheten är cirka 50 år.
Minska CO 2 i framtiden
Metoden för att lämna grödorester som stjälkar, stubb och löv att ruttna är inte ovanligt när det gäller att förbättra jordbruksmark.
Dock, utnyttja ruttna växter som ett verktyg för att lagra kol bör tas på större allvar och betraktas som en strategi som ska utvidgas, enligt forskarna bakom den nya studien.
"Framtidens bördiga och klimatvänliga jordbruksmark bör använda grödorester som ett sätt att binda kol. Vi kommer också att genomföra experiment där vi lägger ruttna växtämnen djupare i jorden, vilket gör att kol kan lagras under ännu längre perioder, säger Müller.
Om vi arbetar för att skapa bättre förutsättningar för koldioxidutsläpp i mark, vi kunde lagra mellan 0,8 och 1,5 gigatonn kol årligen. Som jämförelse, världens befolkning har släppt ut 4,9 gigatonn kol per år under de senaste 10 åren.
Allt som allt, forskarnas fynd kan användas för att förstå den viktiga rollen och löftet om gröderester för kollagring i framtiden.
Dock, Witzgall säger vidare att en rad olika initiativ behövs för att öka koldioxidbindningen, t.ex. grödor som kan absorbera kol i atmosfären och återställa förlorade skogar.
