Eroziunea terenurilor agricole creează un rezervor sau o sursă de carbon?
În ultimul deceniu, cercetătorii au tras un semnal de alarmă că eroziunea solului este cea mai mare amenințare la adresa securității alimentare globale. Pe măsură ce guvernele lumii s-au îndreptat spre implementarea practicilor de conservare a solului, a început o nouă dezbatere: eroziunea solului agricol creează o sursă sau un rezervor net de carbon organic (CO), notează EnviroTecMag?
O întrebare crucială
Întrebarea este una crucială, deoarece absorbanele de carbon absorb mai mult carbon decât eliberează, în timp ce sursele de carbon eliberează mai mult carbon decât absorb. În orice caz, răspunsul are implicații pentru utilizarea globală a terenurilor, practicile de conservare a solului și legătura lor cu schimbările climatice.
Într-un nou studiu publicat la 16 februarie în revista European Geosciences Union Biogeosciences, doi cercetători par să demonstreze că paradoxul aparent al eroziunii carbonului organic al solului, adică dacă eroziunea agricolă are ca rezultat o sursă sau o chiuvetă de CO, poate fi reconciliat atunci când luăm în considerare context geografic și istoric. Studiul a fost rezultatul unei colaborări între UCLouvain, Belgia și ETHZurich.
Cascada carbonului organic
Studiile timpurii au presupus că o parte substanțială a carbonului organic din sol care este mobilizat pe terenurile agricole se pierde în atmosferă. Ei au ajuns la concluzia că eroziunea agricolă a reprezentat o sursă de CO2 atmosferic, ceea ce a condus la noțiunea unei situații câștigătoare pentru toate: practicile de conservare a solului care reduc eroziunea au ca rezultat soluri mai sănătoase ȘI un rezervor mare de carbon.
Cu toate acestea, studii mai recente au contestat această ipoteză și sugerează o cale diferită pentru carbonul organic erodat. Ei propun conceptul „pompei geomorfice OC” care transferă carbonul organic din atmosferă în soluri de munte care se recuperează de la eroziune către locurile de înmormântare unde carbonul organic este protejat de descompunere în contexte cu mineralizare scăzută.
De-a lungul acestei benzi transportoare geomorfice, carbonul organic fixat inițial de plante este deplasat continuu lateral de-a lungul suprafeței pământului, unde poate fi stocat în medii sedimentare.
Aceste studii susțin că combinația dintre recuperarea carbonului organic și sedimentarea pe uscat ar putea capta cantități mari de carbon atmosferic și, astfel, eroziunea poate reprezenta, de fapt, un rezervor de carbon organic.
„Demonstrăm modul în care aceste două puncte de vedere concurente pot exista în același timp și astfel acest studiu oferă o înțelegere a diferențelor de perspectivă”, explică Kristof Van Oost de la Earth & Life Institute, UCLouvain.
Imaginea completă
Johan Six de la Departamentul de Știință a Sistemelor de Mediu, Institutul Federal Elvețian de Tehnologie și ETH Zurich spune că aceste ultime descoperiri sunt o primă prezentare a modului în care toate procesele dinamice ale carbonului induse de eroziune interacționează și se contrabalansează reciproc în determinarea fluxului net de carbon din medii terestre la atmosferă.
Six și Van Oost au efectuat o analiză cuprinzătoare a literaturii care acoperă 74 de studii. Șase explică motivul ipotezelor contradictorii din studiile anterioare.
„Am observat că paradoxul perceput era în mare parte legat de faptul că nu am luat în considerare întreaga cascadă a fluxurilor de carbon asociate cu eroziunea. Acest lucru ne-a determinat să ne gândim că ar fi bine să explicăm complexitatea cascadei complete de carbon.”
În centrul acestui paradox – au realizat ei – este faptul că procesele induse de eroziunea apei operează la scară temporală și spațială, care determină relația dintre eroziunea apei și pierderea de carbon organic versus procesele de stabilizare. Împreună, au conceptualizat efectele (sub)proceselor de eroziune ale apei în timp și spațiu folosind funcțiile de dezintegrare.
Scalele de timp împacă paradoxul
Ambii cercetători au descoperit că eroziunea solului induce o sursă de CO2 atmosferic numai atunci când se iau în considerare scalele temporale și spațiale mici, în timp ce atât chiuvetele, cât și sursele apar atunci când sunt utilizate abordări multi-scale.
La intervale de timp foarte scurte (de la secunde la zile), evenimentele de eroziune schimbă o parte din carbonul organic al solului dintr-o stare protejată într-o stare disponibilă în care se mineralizează mai rapid în forme gazoase.
Spre deosebire de aceasta, studiile care consideră eroziunea ca o chiuvetă pentru atmosferă carbonul ia în considerare de obicei intervale de timp mai lungi la care funcționează banda transportoare geomorfică OC.
Cercetătorii subliniază necesitatea controlului eroziunii pentru numeroasele beneficii pe care le aduce ecosistemului, dar recomandă abordări la scară transversală pentru a reprezenta cu exactitate efectele eroziunii asupra ciclului global al carbonului.
Privind spre viitor, Van Oost concluzionează: „Perspectivele noastre despre efectele eroziunii solului asupra stocării carbonului sunt derivate în principal din studiile efectuate în regiunile temperate. Acum avem nevoie de noi cercetări privind efectele eroziunii în terenurile marginale, dar și în regiunile tropicale.”
