Ilmastonmuutosta pidetään yhtenä aikamme kiireellisimmistä ongelmista. Tässä yhteydessä maaperällä on odotettua suurempi rooli. Maaperä voi samanaikaisesti varastoida hiilidioksidia2 ilmakehästä ja päästää hiilidioksidia2 orgaanisen aineen mikrobien hajoamisen kautta.
”Maa sisältää kolme kertaa enemmän hiiltä kuin kasvikasvillisuus ja kaksi kertaa enemmän hiiltä kuin ilmakehä. Siksi pienilläkin muutoksilla maaperän hiilipitoisuudessa voi olla suuri vaikutus globaali hiilisykli, minkä vuoksi siihen kiinnitetään yhä enemmän huomiota hiilivarasto maaperässä lieventämään ilmastonmuutos”, sanoo postdoc Johannes Lund Jensen Aarhusin yliopiston agroekologian laitokselta.
Mutta mitä tarvitaan viljelymaan hiilipitoisuuden lisäämiseen? Kaikki alkaa fotosynteesistä, jossa kasvit käyttävät auringonvalon energiaa CO:n muuntamiseen2 ja vesi hapeksi ja orgaaniseksi aineeksi glukoosin muodossa. Kyse on siis pitkälti kasvibiomassan tuotannon maksimoinnista. Maatalouden yhteydessä korostetaan erityisesti monivuotisten kasvien, kuten nurmikon, käyttöä. Tämä johtuu siitä, että ne ylläpitävät fotosynteesiä pidempään ja keräävät siten enemmän hiiltä kasvin osiin, joita ei korjata tai poistaa, erityisesti juuristossa.
Maatalousjärjestelmien hiilivarastopotentiaalin kartoitus
On olemassa useita erilaisia toimia, jotka voivat vaikuttaa maaperän hiilivarastopotentiaaliin päivittäisessä viljelyssä. Eri viljelykäytäntöjen hiilivarastopotentiaalin luotettava arviointi vaatii kuitenkin paljon tietoa. ”Ensinnäkin luotetaan pitkäaikaisiin kenttäkokeisiin, joissa tutkitaan johtamiskäytäntöjä. Tämä on välttämätöntä, koska maaperän hiilipitoisuus muuttuu hitaasti – useiden vuosien aikana”, sanoo professori ja osastopäällikkö Jørgen Eriksen myös Aarhusin yliopiston agroekologian laitokselta.
Ongelmana on, että tällaiset pitkän aikavälin kokeet ovat harvinaisia ja arvokkaita. Århusin yliopistolla on koe, joka perustettiin Foulumiin vuonna 1987. Kokeilu koostuu kuuden pellon viljelykierroksesta kahden vuoden apilanurmella, joka tuotiin alueelle, jossa aiemmin oli viljelty viljaa. Vuonna 2006 kokeilu kuitenkin jaettiin kahteen osaan; yksi kierto jatkui kahden vuoden apilanurmella, kun taas toisella kierrolla oli nyt neljä vuotta apilanurmi.
Mittaukset osoittavat, että viljelykierrossa, jossa 1/3 apilanurmi oli koko ajanjakson ajan, maaperän hiili lisääntyi, kunnes saavutettiin uusi tasapainotila. Uusi tasapainotila saavutettiin 20 vuoden kuluttua, minkä jälkeen maaperän hiilipitoisuus ei enää muuttunut. Keskimääräinen vuotuinen hiilivarasto muuttamalla aiemmin viljan viljelyyn käytetty ala a vuoroviljely 1/3 apilanruoholla määritettiin 0.25 tonnia ha-1 vuosi-1.
”Ensimmäisten vuosien suurempi muutos hiilen varastoinnissa on ilmastokontekstissa hyvä uutinen, koska tarvitaan merkittäviä ja nopeita toimenpiteitä. Huono uutinen on, että kaikella on yläraja. 20 vuoden jälkeen syötöllä ei ole enää vaikutusta, mutta 1/3 apilan ruohokiertoa on edelleen ylläpidettävä saavutettujen hiilipitoisuuksien ylläpitämiseksi. Esimerkiksi, jos vaihdat viljakasveihin, hiilipitoisuus maaperä putoaa nopeasti uudelleen”, selittää postdoc Johannes Lund Jensen.
Tulokset osoittavat, että toiminnallisen lähestymistavan täyden hiilivarastopotentiaalin määrää sekä aika, joka kuluu uuden tasapainon saavuttamiseen, että hiilivaraston kokonaismuutos. On tutkijoiden mukaan huomionarvoista, että korkeahiilipitoisten maaperän suojeleminen on vähintään yhtä tärkeää kuin hiilipitoisuuden lisääminen edelleen, sillä se häviää yleensä nopeammin hiili kuin rakentaa sitä.