Jak zatrzymać węgiel w ziemi – czyli co to właściwie jest sekwestracja?

Tradycyjne rolnictwo związane jest z bardzo dużymi emisjami gazów cieplarnianych. Ale istnieją oparte na badaniach naukowych rozwiązania, które pozwalają nie tylko ograniczać emisje, ale wręcz wiązać i zatrzymywać w glebie węgiel „wyciągany” z atmosfery.

Artykuł jest elementem płatnej współpracy z firmą Bayer, inicjatorem międzynarodowej sieci zrównoważonych farm #BayerForwardFarming. Partner nie miał wpływu na opinie, które wyrażamy

Transport, wytwarzanie energii, przemysł – jakoś nikt nie ma wątpliwości, że te dziedziny gospodarki mocno przyczyniają się do zmian klimatu. Ale rolnictwo? Niby coś tam o tym słychać, ale łatwo i chętnie ulegamy złudzeniu naturalności. Zakładamy często, że rolnictwo, jako (głównie w naszych głowach) bliższe naturze i przyrodzie, niż przemysł czy transport, jest niewielkim problemem.

Tymczasem emisje z tego sektora gospodarki sięgają nawet 25 procent całości gazów cieplarnianych, jakie uwalniamy do atmosfery. Prawdę mówiąc była to jedna z pierwszych działalności człowieka, która przyczyniała się do zwiększenia zawartości dwutlenku węgla i metanu w atmosferze.

Już samo przygotowanie ziemi do zasiewu powoduje zakłócenie równowagi węgla. Po pierwsze dlatego, że skądś ta ziemia musi się brać – ogromna większość pól uprawnych i pastwisk była wcześniej porośnięta lasem. Lasem, czyli wielkim zbiornikiem związanego w komórkach roślinnych węgla. Oczywiście w naszych obszarach wycięliśmy te lasy setki lat temu, choć wciąż w wielu miejscach na świecie rabunkowo niszczy się las, by zyskać nowe tereny rolnicze.

Natomiast co roku (a dokładniej – kilka razy każdego roku) przeprowadza się proces, który stale uwalnia CO2 do atmosfery. To orka czyli rozkopanie, przerzucenie i rozkruszenie wierzchniej warstwy gleby. W czym problem?

Gleba wiąże węgiel, bo składa się w dużej części ze szczątków organicznych. Już samo jej przerzucenie sprawia, że do tej – wcześniej ukrytej na głębokości kilkunastu lub więcej centymetrów – warstwy dostaje się dużo atmosferycznego tlenu, co rozpoczyna proces powstawania dwutlenku węgla i stopniowego jego uwalniania.

Do tego dochodzi erozja, która powoduje wymywanie gleby i utratę jej żyzności. Ten problem znany jest od lat, a jego spektakularną kulminacją było katastrofalne w skutkach zjawisko Dust Bowl. To ekologiczna katastrofa, która dotknęła środkowych stanów USA na początku lat 30. XX wieku. Więcej o niej mówiliśmy w naszym podcaście.

Oczywiście sam proces orania gleby to też emisje – w końcu robi się to wykorzystując ciągniki napędzane paliwami kopalnymi.

Ostatnich kilkanaście lat przyniosło bardzo dużo badań dotyczących roli gleby i odpowiedniego jej traktowania w ograniczaniu zmian klimatu. Między innymi rozwija się metody uprawy, które nie wymagają orania ziemi. Niby to nic nowego, bo szerzej zaczęto je stosować właśnie po doświadczeniach niszczącego Dust Bowl, ale teraz dostępne są środki i rozwiązania, które bardzo usprawniają uprawę bezorkową, a nawet tak zwaną uprawę zerową.

Po co orać?

Zastanówmy się, po co prowadzi się orkę? Dla rolników to oczywiste, dla ludzi niemających wiele wspólnego z uprawą roślin – co najmniej niejasne. Chodzi o kilka rzeczy. Takie działanie, o czym już pisałem, napowietrza glebę. Z punktu widzenia upraw to dobrze, klimatu – niezbyt. To również wymieszanie składników odżywczych i ograniczenie rozwoju niepożądanych organizmów – przede wszystkim roślin.

Niestety przy okazji pojawia się wspomniana erozja, wymywanie składników mineralnych, twardnienie i zaskorupianie się niższych warstw gleby.

Możliwe jest prowadzenie upraw bez tak głębokiego przekopywania ziemi. To właśnie znana już od dobrych kilkudziesięciu lat uprawa bezorkowa, gdzie nie przewraca się całej skiby ziemi, a tylko spulchnia ją specjalnymi narzędziami.

Jest też „wersja ekstremalna” czyli uprawa zerowa, w której zupełnie rezygnuje się ze spulchniania ziemi, pozostawia na niej resztki zeszłorocznych roślin, na nasiona nowych umieszcza w „nacięciach” wykonywanych przez siewnik.

W takim modelu wykorzystuje się więcej środków ochrony roślin, bo muszą one zastąpić mechaniczne usuwanie chwastów, ale przy odpowiednim stosowaniu tych preparatów korzyści są bardzo duże.

Ten typ upraw to element działań prowadzących do tak zwanej sekwestracji węgla, czyli wiązania go i zatrzymywania w glebie przez rośliny i bakterie. Odpowiednio wykorzystuje się tu nie tylko środki ochrony roślin, ale też właściwe odmiany nasion dostosowane do takich upraw.

Sekwestracji sprzyjają też uprawy okrywowe. To z kolei praktyka polegająca na uprawianiu dodatkowych gatunków roślin pomiędzy tymi, które są docelowe. Bez tego ziemia leży „goła”, a to znowu okazja do działania erozji.

Tymczasem uprawy okrywowe pozostają na polu wzbogacając glebę i, co dla nas kluczowe, wiążąc dwutlenek węgla. Po prostu możliwie efektywnie wykorzystujemy dzięki temu powierzchnię rolną, która normalnie nie przynosiłaby żadnych korzyści, a tak pozwala właśnie na sekwestrację CO2.

Zresztą do takich upraw zachęca rolników nie tylko kwestia wiązania węgla w glebie i wpływu na klimat, ale też szereg bezpośrednich korzyści – wzbogacenie gleby, poprawienie jej struktury i wilgotności czy ograniczenie strat ważnych pierwiastków. A dobrze skomponowane zestawy takich okrywowych roślin mogą dodatkowo być pokarmem dla zapylaczy.

Działania, które sprzyjają sekwestracji węgla, same nie zapobiegną skutkom zmian klimatu, ale są jedną z metod ich ograniczania. By były naprawdę skuteczne, muszą być stosowane na dużą skalę. Powstaje wiele inicjatyw, które skłaniają rolników do takich działań i ułatwiają je. Część z nich polega na wynagradzaniu rolników, którzy uprawiają ziemię tak, by zatrzymywać w niej możliwie dużo węgla. Jedną z takich inicjatyw jest program firmy Bayer, dzięki któremu w 14 krajach wspierane i nagradzane są takie działania. Chodzi o różne rozwiązania – zarówno unikanie głębokiej orki, jak i choćby przyorywanie resztek pożniwnych z pszenicy, kukurydzy, buraków cukrowych. To rozwiązania stosowane w części gospodarstw Bayer Forward Farming. Takie przyorywanie prowadzi po dłuższym czasie do powstawania próchnicy, która jest istotnym rezerwuarem węgla.

Dużym wyzwaniem jest precyzyjne mierzenie ilości związanego węgla. Wiemy, że wiązany w fotosyntezie i wbudowywany w biomasę może na długo zostać w glebie, jeśli trafi do próchnicy. Jednak wciąż trwają badania mające określić, jak długo taki węgiel pozostaje związany i jaka jest „pojemność” różnych rodzajów gleby.