一项在布拉格戈德施密特会议上发表的新研究,为农业减碳带来了新视角。该研究基于密西西比河流域100多年数据及详细计算机模型,指出在农业土壤中添加石灰有助于去除大气中的二氧化碳,而非如国际准则所认为的那样导致二氧化碳排放,这一结论与减少农业排放的国际准则相悖。

农业是温室气体排放大户,其中很大一部分排放与土壤相关。长期以来,政府间气候变化专门委员会(IPCC)等认为,将石灰添加到农业土壤降低酸度时,其中的碳会以二氧化碳形式排放。然而,耶鲁大学自然碳捕获中心的研究团队发现,以大气污染和肥料形式增加的酸度才是土壤二氧化碳排放的主要驱动因素。
研究团队通过基于酸输入计算排放量,发现此前在某些情况下排放量可能被低估,石灰的减排潜力也被忽视。当石灰添加到土壤中,会与碳酸反应生成碳酸氢盐、钙和镁。若土壤中存在硝酸或硫酸等强酸,强酸会与碳酸氢盐反应生成碳酸并释放二氧化碳。但主要作者蒂姆·杰斯珀·苏尔霍夫博士指出,产生二氧化碳排放的是酸与碳酸盐的反应,而非石灰本身添加。没有强酸时,石灰处理不仅不会导致排放,还会通过形成碳酸氢盐从大气中去除二氧化碳。
目前,惩罚施用石灰的指导方针认为不施用石灰就不会产生排放,但事实并非如此。增加土壤酸性会与土壤中剩余的天然碱度反应产生排放,现有政策瞄准了错误驱动因素,还可能失去施用石灰提高产量、降低一氧化二氮排放等其他好处。
研究人员利用自1900年以来密西西比河流域的数据,计算了大气污染、化肥使用和石灰施用对二氧化碳排放的影响。结果显示,化石燃料燃烧产生的工业污染,加上20世纪30年代以来氮肥使用量增加,导致土壤酸度升高,石灰施用难以有效平衡。不过,自20世纪30年代石灰石在农田施用量大幅增加后,河流记录和模型结果显示,二氧化碳去除的功效和效率提高,目前去除率约为理论最大去除率的75%。
基于此,研究人员呼吁重新考虑农业排放政策,将排放归咎于酸性肥料的添加,而非石灰,但也强调需谨慎处理。苏尔霍夫博士表示,施用石灰对农民和全球粮食安全有益,从长远看也是有效去除大气中二氧化碳的方法。在施用石灰前,添加大量硅酸盐岩石来中和酸性,或许是限制排放并获得石灰额外益处的最佳策略。
更多信息: 密西西比河流域酸度增加导致农业二氧化碳排放。














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