stäng
hampa

Hur fungerar fångst av markkol och hur kan hampa hjälpa?

kol och hampa

Kolförvaring i mark kan vara en miljölösning

Vi får höra att friska jordar behåller stora mängder kol från atmosfären. Forskare tycker att detta inte alltid är fallet. En ny etyd dämpar förhoppningarna om kolavskiljning av jord.

Tar hampa upp kol?

Det har vetenskapligt bevisats att industriell hampa absorberar mer koldioxid per hektar än något skogsbruk eller kontantgrödor och utgör därför den idealiska kolsänken. Dessutom är CO2 permanent bunden i fibern som används för allt från textilier till papper och som byggmaterial.

Den snabba tillväxten av hampa gör den till ett av de snabbaste tillgängliga konverteringsverktygen för CO2-biomassa, effektivare än jordbruksskog. Upp till två grödor kan odlas per år, vilket fördubblar koldioxidupptagningen.

Även om regenerativt jordbruk inte har någon universell definition, används termen ofta för att beskriva metoder som syftar till att främja markhälsan genom att återställa markens organiska kol. Världens jordar lagrar flera gånger mer kol än atmosfären och fungerar som en naturlig ”kolsänka”. Men globalt har markkollagren minskat på grund av faktorer som omvandling av inhemska landskap till odlingsmark och överbete. Ett av målen med regenereringsmetoder är att använda en del av det kol som växterna har tagit upp från atmosfären för att återställa markkol.

4D-avbildning avslöjar mekanismerna för skydd och frisättning av lera och kol

Återvinna kol i hampa
Kolåtervinning från hampa

Efter'Elon Musk tillkännagivandeblir kol en extraordinär klimatutmaning och hampa kan spela en grundläggande roll.

Kolodling är en central del av klimatstrategin, men ny forskning komplicerar vanliga antaganden om hur den kan fungera.

I november samlades en grupp med mer än 150 tidigare tjänstemän och rådgivare till president Biden publicerade en lista med rekommendationer avsedd att hjälpa sin administration att "komma igång" med klimatkrisen. Bland förslagen är det viktigaste inrättandet av en federal "kolbank", som skulle betala odlare för att anta bevarandeåtgärder som täckgrödor och ingen bearbetning på sina fält.

Hur kan hampa teoretiskt fånga kol i marken?

Jord absorberar cirka 20% av de antropogena kolutsläppen årligen, och lera är ett av de viktigaste koldioxidavskiljningsmaterialen. Även om sorption till lera anses allmänt fördröja mikrobiell nedbrytning av organiskt jordmaterial, har ökad nedbrytning av organiskt kol i samband med lera observerats under vissa förhållanden. Förhållandena under vilka lera påverkar mikrobiell sönderdelning är fortfarande osäkra eftersom mekanismerna för interaktioner med lera-organiskt kol inte är helt förstådda. 

Denna studie avslöjar den spatiotemporala dynamiken av kolsorption och frisättning i modellleraaggregat och rollen för enzymatisk nedbrytning genom att direkt föreställa sig en transparent smektitlera på ett mikrofluidchip. Vi demonstrerar att ler-kolskyddet beror på den nästan irreversibla sorptionen av högmolekylära sockerarter i leraggregat och uteslutandet av bakterier från dessa aggregat. Vi visar att detta fysiskt skyddade kol kan brytas ned enzymatiskt i fragment som släpps i lösning. Dessutom föreslår vi relevanta förbättringar för markkolmodeller.

att läsa :  CB2: s roll vid komplicerat regionalt smärtsyndrom

Grundkonceptet är att dessa aktiviteter hjälper växter att suga kol från atmosfären och rikta det in i jorden, vilket gör jordbruksmark till en stor svamp som kan absorbera alla växthusgaser vi släpper ut och som behåller värmen. En koldioxidbank skulle uppmuntra jordbrukare att anta sådana metoder. I slutändan, föreslog de tidigare tjänstemännen, kunde den federala regeringen fortsätta att sälja dessa koldioxidkrediter till förorenande företag som vill kompensera sina egna utsläpp.

Men det finns fortfarande mycket som vi ännu inte vet om koldioxidretention i mark: hur man mäter det exakt, hur man prissätter det och vilka metoder som faktiskt ökar det. Den här veckan öppnade forskningen ytterligare ett område med osäkerhet: En studie av interaktioner mellan kol, jord och markenzymer väcker nya frågor om den faktiska uppehållstiden för infångat kol i mark.

I en nyligen genomförd studie designade forskare vid Princeton University en serie experiment som gjorde det möjligt för dem att observera hur kolmolekyler fastnar och skalar av lera, en viktig del av jorden som innehåller kol.

Forskare har länge vetat att mikrober släpper ut en del av kolet under nedbrytning av organiskt material i jorden. Men det långvariga antagandet är att lera kan förhindra denna process genom att binda till kol och skydda den från mikrobiell aktivitet..

Nya resultat, publicerade onsdagen i Nature Communications, ifrågasätter tillförlitligheten hos denna hypotes

Först inkuberade huvudförfattaren Judy Yang kolmolekyler, vanliga jordbakterier och små lerklumpar, formellt kallade leraggregat, i en petriskål. Under mikroskopet upptäckte hon att bakterierna med tiden var för stora för att tränga in i leran och därför inte kunde direkt komma åt det kol som lagrats där. Det här är de goda nyheterna - det betyder att mikrober har hindrats från att bryta ner kolmolekyler och släppa ut dem i atmosfären.

I ett annat experiment introducerade Yang emellertid proteinenzymer som släpptes av bakterier och svampar för att hjälpa dem att bearbeta mat, i ett modifierat mikroskopglas som innehåller lera och kolmolekyler. Enzymer är mycket mindre än bakterier, och av den anledningen kunde de inte bara tränga igenom lerstrukturerna utan hjälpte också till att frigöra nästan alla kolmolekyler inom några timmar. När kolet släpps ut från leraggregaten blir det igen tillgängligt för jordbakterier, som kan frigöra det från jorden med tiden. Denna process kan potentiellt göra att marken fångar upp en mer tillfällig kolsänka än förväntat.

Forskare fruktar att stigande atmosfäriska kolnivåer och högre temperaturer kommer oss närmare att utlösa en irreversibel men destruktiv, kolgenererande återkopplingsslinga i markcykeln.

"Tidigare trodde vi att det kol som binds i leran inte kunde frigöras inom en observerbar tidsram", säger Yang, en före detta postdoktor vid Princeton och för närvarande docent vid University of Minnesota. ”Men vi har sett att den här utgåvan äger rum på några timmar. Enzymer kan tränga igenom lera och de kan släppa ut kol som skyddas av lera. Om detta händer för denna typ av enzym, så händer det antagligen för många andra också. "

För att vara tydlig är det som hände i Yangs laboratorium en mycket förenklad simulering av vad som kan hända på fältet, avskalat från otaliga variabler som andra element i mikrobiellt liv och jord.

att läsa :  Energidryck med hampfrö extrakt

Icke desto mindre hjälper studien till att belysa fall där jord har visat sig släppa ut mer kol än väntat under vissa förhållanden, vilket oroar forskare som fruktar att ökningar i atmosfäriska kolnivåer och högre temperaturer. Högt kommer oss närmare att utlösa en oåterkallelig men destruktiv och kolgenererande återkopplingsslinga i markcykeln.

Nya vägar för markforskning

Detta betyder inte att markhälsa är en ovärdig orsak, eller att lagring är helt meningslöst. Tvärtom, onsdagens slutsatser kunde föreslå nya vägar för markforskningsäger Rattan Lal, professor i markvetenskap och chef för Center for Carbon Management and Capture vid Ohio State University. Detta inkluderar ansträngningar för att förstå hur man kan hjälpa lera att bättre behålla kol.

”Kanske är den stora potentialen för koldioxidlagring som människor funderar på inte permanent som de förväntade sig. "

"Det finns många mekanismer genom vilka leraaggregat kan brytas", sa Lal och betonade metoder som plöjning och användning av gödselmedel. "Målet med hållbar förvaltning är att minimera aktiviteter som bryter aggregat ”.

President Biden undertecknade en verkställande order som instruerade jordbruksministern att utveckla en klimatplan

Trots osäkerheten, både befintlig och framväxande, kring hur effektivt mark kan fungera som kolsänkor, kommer tanken på en federal kolbank sannolikt att fortsätta att få fart under Biden-administrationen. På onsdagen undertecknade presidenten ett dekret som förordnade jordbruksministern (ännu inte bekräftad) att utveckla en huvudplan om "hur man kan uppmuntra frivilligt antagande av klimatvänligt jordbruks- och skogsbruksmetoder som resulterar i ytterligare, mätbara och verifierbara koldioxidminskningar och fångst ”Inom 150 dagar.

Idén har mycket vikt eftersom den åtnjuter tvåpartsstöd, liksom stöd från grupper av jordbrukare, jordbruksföretag och andra aktörer som förväntas skörda ekonomiska fördelar.

Kolförvaring i mark presenteras ofta som en vinnande lösning av både miljögrupper och privata företag: En bred koalition av intressenter, inklusive förespråkare för ideella organisationer, flera av de största livsmedelsföretagen i landet och jordbrukslobbyn, har tillhandahållit stöd för regenerativa metoder. Vissa stater som Kalifornien har redan tagit ledningen när det gäller att betala jordbrukare för att binda kol. Och i avsaknad av en offentlig nationell koldioxidbank har många privata företag vuxit upp de senaste åren för att fylla tomrummet.

Idén har mycket tyngd eftersom den åtnjuter tvåpartisstöd, liksom stödet från jordbruksgrupper, jordbruksföretag och andra aktörer som kan dra nytta av det ekonomiskt. Detsamma kan inte sägas om andra metoder som skulle minska utsläppen vid källan.

"Om vi ​​börjar säga att vi kommer att kräva en minskning av användningen av fossila bränslen, eller att vi kommer att kräva en ökning av bensinförbrukningen i bilar, eller att vi kommer att demontera den koleldade kraften anläggningar och installera solenergi, finns det mycket lobbyverksamhet mot dessa saker, ”sade Schlesinger. ”Nästan ingen är missnöjd med minskningen av markkol. Klimatförespråkare kan säga "Det hjälper klimatet." Jordbrukare kan säga, ”Det gör min jord mer bördig. Vad jag menar är att allt detta kan vara sant, men kommer det att göra något för klimatförändringen? "


Tags: Jordbruk / GrowMiljösökteknik
Ogräs-mästare

Författaren Ogräs-mästare

Ogräsmediesändare och kommunikationsansvarig som specialiserat sig på laglig cannabis. Vet du vad de säger? kunskap är makt. Förstå vetenskapen bakom cannabismedicin, samtidigt som du håller dig uppdaterad med den senaste hälsorelaterade forskningen, behandlingarna och produkterna. Håll dig uppdaterad med de senaste nyheterna och idéerna om legalisering, lagar, politiska rörelser. Upptäck tips, knep och instruktionsguider från de mest erfarna odlarna på planeten samt den senaste forskningen och resultaten från det vetenskapliga samfundet om cannabis medicinska egenskaper.