土壤碳本身不能解决气候变化问题,但它需要成为解决方案的一部分

2016年9月26日|下午2:01
土壤剖面照片:USDA-NRCS
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一个严谨的研究刚刚发表在著名杂志上科学认为仅靠土壤不能使我们免受气候变化的影响。然而,这一鲜明的分析并没有削弱更好地理解、保护和在土壤中积累碳(“碳农业”)的重要性。事实上,这些发现强调了土壤碳科学和行动仍然是优先事项的必要性,特别是在农业方面。

简而言之,这项研究:加利福尼亚大学的科学家们使用了来自世界各地157个地方的1米(3.28英尺)深的土壤样本,并用复杂的碳定年方法进行分析,以改进土壤碳在一些最好的地球系统模型中的表示方式。他们发现,模型可能高估了气候变化下土壤中可能储存的碳量,特别是对所谓的“CO”的反应2“施肥效应”(高大气CO的效应)2专注于促进植物生长)。研究结果表明,很快就能有效缓解气候变化的土壤碳“汇”的大小比以前估计的要低(从5.9%到87%不等)。他们的结论是,在模拟气候变化情景时,模型需要更准确地代表土壤碳强调减少排放战略的重要性

这意味着什么呢?

如果你想知道这项研究对土壤碳、气候变化和农业的影响,以下是你需要知道的:

  • 作为我的同事写过我们已经远远超出了可以在减少排放或增加碳封存之间做出选择的阶段。我们需要同时采取行动,而且要快。
  • 回顾基础知识大气中有大量的碳(以CO的形式)2(今天气候变化的主要罪魁祸首),但土壤中的影响要多得多。如果你跟上了“碳农业”,你知道碳循环的这个特征是很多热情的基础。因为植物吸收二氧化碳2并将碳送回土壤,这两个“池”之间不断移动。由于土壤库很大,土壤碳的微小变化可能意味着大气碳的相对较大变化。如果土壤碳在增加,这是件好事,否则就令人担忧了。不管怎样,了解土壤碳是解决气候变化问题的关键之一。
  • 土壤中的碳含量受到自然和人类的双重影响。尽管所有的碳原子人生而平等,每个人的生活在很大程度上取决于环境。
    • 在这项新研究中,科学家们使用了一种“一切如常”的气候模拟情景为了更好地了解未来土壤可能吸收多少碳。正如他们所描述的,这是大气CO增加的一个自然结果2它刺激植物生长,从而增加土壤碳。但另一种(与之竞争的)反应是,温度升高会加速分解(就像水果和蔬菜不在冰箱里会更快变坏一样)。为了进行准确的预测,这些过程的平衡需要在模型中得到很好的体现,但是今天的模型仍然包含很多不确定性。当研究人员发现目前配置的模型似乎高估了未来碳汇的规模时,这正是这项新研究要解决的问题。
    • 然而,有一件事要记住,那就是土壤碳也通过管理受到人类的影响碳循环的这一方面并不是本研究的重点,而且历史土壤样本和所使用的大尺度模型不太可能反映出管理增加土壤碳的实际潜力。虽然通过土壤管理增加土壤碳吸收的全部潜力尚不清楚,但这是一个活跃的研究领域。
  • 至关重要的是,对于农民和食客来说,土壤碳很重要富含碳的土壤往往是健康的土壤,也往往对干旱、洪水和其他极端事件(随着气候变化,这些事件预计会变得更加频繁和严重)具有更强的抵御能力。因此,无论是否可以通过土壤碳来实现实质性的缓解,富含碳的土壤都需要成为气候变化适应战略的一部分。
  • 说到这一点,农民采用改善土壤碳和土壤健康的做法通常也会减少排放。这是因为在土壤中构建碳通常是通过健康的农业实践和来自农业生态学,这可以减少投入,如化石燃料和化学品(如化肥和杀虫剂)。
食品与环境,无机

“碳农业”的科学和实践是一个活跃的研究领域。(图片来源:USDA-NRCS South Dakota)

我们需要更多的科学、实践和政策来帮助建立健康的土壤

像刚刚发表的研究对于现实的、基于科学的理解碳循环和土壤的潜在作用,以及确定最有希望的应对气候变化的战略至关重要。

虽然新的研究表明,土壤吸收的碳可能没有以前预测的那么多,但这些发现并不表明土壤碳科学应该被放在较低的位置。恰恰相反,这项工作重申了既能减少化石燃料排放,又能采取积极策略的重要性促进土壤碳固存的原因有很多——粮食安全只是其中之一。

幸运的是,许多新的倡议,如美国农业部的气候构建模块和一个新的白宫行动呼吁,认识到保持土壤碳在对话中的重要性。