В настоящее время в земной атмосфере содержится около 830 петаграммов (триллионов килограммов) углерода, и из-за деятельности человека ежегодно это количество растет примерно на 10 петаграммов. В то же время двухметровый слой почвы содержит в общей сложности около 4800 петаграммов углерода и может хранить еще больше. По мнению авторов новой работы, фермеры до сих пор не используют этот резервуар из-за того, что попросту не знают, какие инструменты сокращения выбросов парниковых газов есть у них в руках. В статье в журнале Nature ученые представили обзор существующих методик по уменьшению атмосферной концентрации углерода.
Главные парниковые газы, на которых ученые сконцентрировали свое внимание в статье, — это углекислый газ, метан и оксид азота. Контролировать баланс между запасанием углерода в почве и его выбросом в атмосферу для углеродсодержащих газов можно за счет регуляции входных и выходных потоков. К примеру, можно сдвинуть равновесие в сторону запасания углерода, ограничив процессы разложения, которые сопровождаются уходом вещества в атмосферу, — для этого необходимо уменьшить степень повреждения почвы. Использование компоста или биоугля, которые разлагаются до 100 раз медленнее, чем свежие растительные отходы, также может увеличить почвенные запасы углерода и даже привести к чистой адсорбции углекислого газа из атмосферы.
Кроме того, регуляция оборота оксида азота поможет решить проблему радиационного загрязнения пахотных земель и повышенной концентрации нитратов в подземных и поверхностных водах. Оборот азота в почве связан прежде всего с активностью нитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий, и для его регуляции подходит использование биохимических ингибиторов и почвенных добавок. Результаты некоторых экспериментов показывают изменение потока до 40% при использовании данного метода.
Также для регуляции потоков парниковых газов ученые предлагают усовершенствовать модели прогнозирования и использовать Big Data для анализа. По мнению исследователей, для сведения к минимуму объема парниковых газов важно стремиться к сокращению пахотных территорий и восстанавливать экосистему на «отдыхающих» полях.
Главные парниковые газы, на которых ученые сконцентрировали свое внимание в статье, — это углекислый газ, метан и оксид азота. Контролировать баланс между запасанием углерода в почве и его выбросом в атмосферу для углеродсодержащих газов можно за счет регуляции входных и выходных потоков. К примеру, можно сдвинуть равновесие в сторону запасания углерода, ограничив процессы разложения, которые сопровождаются уходом вещества в атмосферу, — для этого необходимо уменьшить степень повреждения почвы. Использование компоста или биоугля, которые разлагаются до 100 раз медленнее, чем свежие растительные отходы, также может увеличить почвенные запасы углерода и даже привести к чистой адсорбции углекислого газа из атмосферы.
Кроме того, регуляция оборота оксида азота поможет решить проблему радиационного загрязнения пахотных земель и повышенной концентрации нитратов в подземных и поверхностных водах. Оборот азота в почве связан прежде всего с активностью нитрифицирующих и денитрифицирующих бактерий, и для его регуляции подходит использование биохимических ингибиторов и почвенных добавок. Результаты некоторых экспериментов показывают изменение потока до 40% при использовании данного метода.
Также для регуляции потоков парниковых газов ученые предлагают усовершенствовать модели прогнозирования и использовать Big Data для анализа. По мнению исследователей, для сведения к минимуму объема парниковых газов важно стремиться к сокращению пахотных территорий и восстанавливать экосистему на «отдыхающих» полях.
