改善土壤质量可以减缓全球变暖

更好的土地管理措施可以吸收足够的碳来降低全球气温

加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)的一项新研究表明，在全球范围内，改善农场和牧场土壤质量的低技术方法可能会从大气中抽走大量碳，减缓气候变化的速度。

研究人员发现，完善的农业管理措施，如种植覆盖作物、优化放牧和在牧场上种植豆类作物，如果在全球范围内实施，可以从大气中捕获足够的碳，并将其储存在土壤中，从而对国际全球变暖目标做出重大贡献。他们最初的目标是确定这种做法是否能使全球气温至少降低0.1摄氏度(0.18华氏度)。这是十分之一的政府间气候变化专门委员会的目标限制了从现在到2100年全球平均温度升高1摄氏度(1.8ºF),或2摄氏度(3.6ºF)“超过工业革命前的温度。

该研究发现，如果加上积极的碳排放削减(这是限制气候变化导致气候变暖的最佳方案)，到2100年，农业管理的改善可能会使全球气温降低0.26摄氏度(接近半华氏度)。“作为一个长期从事碳封存工作的人，我一直在想这样一个问题:‘在全球范围内，土壤中的碳封存会对气候变化产生影响吗?’”该研究的资深作者、加州大学伯克利分校环境科学、政策和管理教授沃迪·西尔弗说。“我们发现，有大量的实践可以大规模部署，可以在世界范围内产生明显的影响。一个重要的信息是，我们知道如何做到这一点，这是可以实现的。

扔在生物炭,获得的一份有争议的土壤添加剂——本质上木炭燃烧农作物残留物在一个无氧的环境中,这些实践可以抵消更变暖,可能高达0.46摄氏度(0.7ºF)。西尔弗说，需要注意的是，这“只有与大幅减排相结合才能实现”。如果大气中的碳浓度增加，那么在降低温度时，封存效应就会减弱。为了实现同样的减排，我们将不得不抽走更多的碳。

她和她的同事将于8月29日在《科学进展》(Science Advances)在线期刊上发表他们的研究成果。

在土壤中储存碳.政府间气候变化专门委员会建立了碳减排目标平均2100年全球变暖限制在2摄氏度(3.6°F)高于全球平均气温在工业革命之前,或约1760。自1880年以来，地球温度已经上升了1摄氏度，已经接近这个极限的一半。Silver研究了多种方法在土壤中固定碳，包括堆肥，以去除大气中的二氧化碳，减缓温室气体导致的地球变暖。

在新的研究中,银,梅耶和他们的同事——齐克Hausfather加州大学伯克利分校的能源和资源组和劳伦斯伯克利国家实验室的安德鲁•琼斯——全球农业数据管理方法使用已知增加土壤碳储存,连同一个气候模型,确定潜在影响气候,如果这些方法被广泛采用。

他们最初计算了在四种不同的情况下，需要将多少二氧化碳从大气中隔离到土壤中才能降低0.1摄氏度的温度，从正常的排放到2100年，到大幅减少二氧化碳排放。在最激进的减排方案中，他们计算出全球土壤每年需要吸收约0.68亿petagrams(7.5亿吨)碳。这相当于2。5倍的二氧化碳。一个petagram是1015亿克，或者说是十亿克。

他们对现有的土地管理实践研究的荟萃分析表明，改善土壤质量可以达到甚至超过这一目标，这主要是由于对退化的农牧用地进行了改善，这些土地正在使用中，但产出低于最佳水平。改善管理往往通过光合作用吸收二氧化碳来增加作物、草和它们的根系的生物量，从而在土壤中储存更多的碳。

“这些都是非常常用的方法，尽管人们不使用它们来隔离碳——他们这么做是出于其他原因。”任何时候，只要你增加土壤的有机含量，通常你就会提高土壤的肥力、保水能力、可持续性、减少侵蚀和对气候变化的整体适应能力。“隔离碳是一个副作用。”研究人员没有考虑到没有得到广泛研究的新做法，比如堆肥，也没有考虑到改善废弃土地上的土壤的效果，这两种做法都可能进一步增加土壤的碳汇。新的气候模型还可以模拟随着气温上升和降雨模式的改变，碳吸收将如何变化。

梅尔说:“我们的论文的重点是观察在农业、发展中国家和发达国家实施现有的低技术技术对温度的影响。”“理论上，许多此类做法可能会立即得到广泛采用。”通过积极的减排目标，改善土地管理每年可以从大气中吸收约1.78 petagrams碳，而在混合过程中添加生物炭则可以将每年的封存率提升至2.89 petagrams。“农业常常被描绘成气候变化的罪魁祸首，”西尔弗说。“令人兴奋的是，农业不仅可以帮助解决这个问题，而且可以在某种程度上改善农业土壤。”