土壤储存二氧化碳潜能有多大 土地对于改善气候有用吗？

　　俄亥俄州立大学土壤科学家Rattan Lal说，如今世界上的土壤有可能能吸收大气中百分之三十的二氧化碳，其数量相当于1980年以来核洗涤排入大气的一盎司二氧化碳的数量。这个说法是一个大胆地断言，但是全世界的研究者们也正在找证据来证明对农牧场的轻微改变对于碳储存有很大作用。
　　我们都知道再生农业，旨在通过一些方法来提高土壤肥力和保湿力，这些方法有做堆肥、减少耕作频率但要全年地里都有庄稼、增加种植多样性。现在一些种植者已经采用再生农业模式。因为这些措施还能提高土壤内二氧化碳的储存数量，所以现在一些农业研究者正想办法将其运用于遏止气候变化。为了检测土壤封存温室气体的潜能，今年将会举行七次国际会议。
　　Lal首次提出“土壤可以作为一个大的碳槽”。这个想法的提出不是因为他对气候改变感兴趣，而是出于对土地本身的关心以及靠其产量生存的老百姓们。含有极少碳的土壤很干燥，易腐蚀，而非洲地区含有很多碳的土壤黑而湿，松软而肥沃。在20世纪70年代，Lal在非洲研究发现，非洲土地变得像水泥那么硬是因为其土壤里及其缺乏有机物。在那儿，他结识了Roger Ravelle--研究全球变暖的先驱者。正值Lal对这里贫瘠土壤感到绝望的时候，Ravelle提示他说土壤里的碳都释放到大气中了。“我告诉Roger我不知道碳到哪去了，我就想让它回到土壤中来”，Lal回忆说。
　　Ravelle是对的。上百万年来，植物和土壤微生物共同调节大气中的二氧化碳含量。在光合作用下，植物吸收空气中的二氧化碳然后将其转化为糖和其他碳分子。一些碳生成物从植物根部转移到共生真菌和土壤微生物中，这些真菌和微生物作为土壤腐殖质来储存二氧化碳。
　　大约一万年前，农业的发明打乱了古老的土壤结构。为了种植，人们开始排水，翻耕表层土，这就使得土壤中的碳与空气中的氧结合产生了二氧化碳，排入大气中。而饲养动物使情况更糟，因为家畜开始啃吃草原，使草原土地暴露出来。一些地方草原的地面都光了—因为过度放牧和土地闲置时间较多—植物停止了光合作用，土壤中的二氧化碳也就没有了。根据Lal的计算，农业开始出现以来，这样的土地使用的改变使700亿到1000亿吨的碳从土地中分离出来，进入地球大气、海洋、湖泊中。今天，农业和其他土地利用方式的改变排出的温室气体占世界温室气体排放量的三分之一。
　　为了农业土地土壤的碳储存能力，加利福尼亚伯克利大学土壤科学家Whendee Silver正在对加利福尼亚州的尼卡西奥附近的养牛厂进行全新研究。在牧场主及当地、国家土地组织—马林碳工程组织的协作下，她和她的学生在实验堆肥储存碳的效力，这些堆肥都是从城市废物（如树叶、树枝和草坪修剪下来的东西）、农业废弃物（粪肥、玉米杆）中提取的。
　　虽然以前有很多实验表明堆肥能增加土地碳含量，但是调查现实生活中牧场主是否能够有效用堆肥来肥沃牧场的土壤，Silver还是第一人。她发现牧场主仅用堆肥来肥沃土壤，两年后，土壤的碳含量就大大增加，当然这也可能归功于植物种植量的增加。基于她的这一发现，Silver预测及利福尼亚28,000,000亩牧地能吸收42,000,000吨二氧化碳—相当于吸收国家发电厂一年排出的二氧化碳数量中的百分之四十。为了实现这个目标每亩地就必须多吸收1.5吨二氧化碳。“考虑到我们在实验中的发现”，Silver说，“实现每亩多吸收1.5吨二氧化碳还是可行的”。
　　澳大利亚土壤生态学者Christine Jones，退休于新南威尔士洲土地与水资源保护局，正在实验另一种肥沃土壤的潜在方法，这种方法基于多年生牧草。由于活着的植物的缺乏，碳储存也就随之停息。在西澳大利亚，Jones和12名牧场主通过种植常绿植物来增加土壤碳含量。和Silver的堆肥方法一样，这种方法实验上是可行的。现在Jones希望去证实此方法可以用到大牧场中，土壤中的碳含量可以准确测量。在过去的四年实验中，她制定了增加草地的碳含量方案，从此方案的初期成果推测，今年八月，牧场主土地中碳含量每增加一吨，慈善家Rhonda Willson付给他们相应的费用。“过去几年里我们所做的改变将是世界惊奇”，Jones这样说道。
　　Silver和Jones都希望他们的方案能证实这一点：无论是农民、牧场主还是其他土地经营者都能为减轻吸热温室气体的不利影响贡献一份力量。Lal说最大的机遇在撒哈拉以南非洲、中亚和中美这些拥有世界上最贫瘠的土壤和侵蚀最严重的土壤的国家。这些国家要想成功，国家就要提供给农民农业工具和知识以提高土壤碳含量，并且要对他们努力肥沃土壤增加碳含量给予财政上的补贴。
　　在像美国这样较富裕的国家，情况也是一样的，因为他们大部分的农业生产都是通过使用大量化肥来增产的。改变长期存在的生产方式需要一个奖励机制，不仅要奖励种植玉米和养牛的土地经营者们，而且还要奖励那些致力于增加他们的土地碳含量的农户们。“政府应该补贴那些保护生态系统的农民们”，Lal说，“这是他们应得的。”
中国低碳网 2011-10-28

关键词 科技  创新  生态  生物多样性  碳汇