一项开创性研究表明,碎石每年可以改善农作物产量,并每公顷去除大约3-4吨大气二氧化碳(CO2)。
在美国玉米带进行的为期四年的田间试验中,将碎玄英石添加到农田中,这一过程被称为增强风化(EW),显示出每公顷去除大约3-4吨大气二氧化碳(CO2)的潜力。
这项由英国谢菲尔德大学涵盖气候变化缓解的勒弗胡尔姆中心的研究结果表明,这种碳去除方法还可以使玉米和大豆的产量增加12-16%,这对未来粮食安全可能变得越来越重要。
大规模去除大气二氧化碳以及迅速减少CO2排放是帮助实现关键全球气候目标所必需的。
这项研究指出,利用美国数百万公顷的农田进行增强风化,并实现碳去除与可持续粮食和生物燃料生产的结合具有巨大的潜力。仅在美国,就有超过3900万公顷的土地用于玉米种植,并且2021年美国种植了超过3500万公顷的大豆。
EW旨在通过向土壤喷洒细碎的硅酸岩(通常是玄英石,一种常见的火山岩)来加快天然风化,从而促进石头、水和空气之间的化学反应,同时从大气中吸收二氧化碳(CO2)。这种风化过程可以通过碾碎石头以增加反应表面积进而吸收更多CO2来加速进行。这些溶解的CO2被存储在土壤中,或被冲洗到河流和海洋中并储存数十万年。
这项新研究发表在《美国国家科学院院刊》上,发现EW实践在提高土壤健康和作物生产方面具有明显的附加益处,随着土壤pH的升高和岩石矿物质溶解产生更多的营养元素可供应,作物根部的基因表现出对土壤中矿物元素吸收增加的反应,支持作物产量的增加。
这项研究强调了将美国数百万公顷的农田利用起来扩展增强风化以实现碳去除、与可持续粮食和生物燃料生产的结合的巨大潜力。碎石每年可去除大约3-4吨大气二氧化碳(CO2)并提高作物产量,这一开创性研究结果表明,这项研究是由英国谢菲尔德大学气候变化和缓解勒弗胡尔姆中心的研究人员领导的,在美国玉米带进行了为期四年的田间试验,该研究表明,将碎玄英石添加到农田中,这一过程被称为增强风化,也可以使玉米和大豆产量增加12-16%。arbon removal strategies, like Enhanced Weathering (EW), alongside reducing emissions, have repeatedly been identified by the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) as necessary tools to minimize the worst impacts of climate change. Increasing crop yields are important for food security against continued global population growth and climate challenges. .
来自耶鲁大学自然碳去除中心的合作研究伙伴、本研究的一个主要作者Noah Planavsky教授表示:“二氧化碳去除技术需要清晰呈现除去的CO2和干预措施的影响——这个案例研究表明了增强风化能够去除碳并有益于美国农民。”
本研究的共同作者、英国谢菲尔德大学气候变化和缓解勒弗胡尔姆中心研究助理Dimitar Epihov博士表示:“我们很兴奋地用尖端基因测序技术记录了导致作物产量增加的机制。通过展示与玄英石种植作物的根部再程序化其营养元素吸收基因网络,我们促进了对地下过程与作物产量增长之间联系的理解。”
David Beerling教授是英国谢菲尔德大学能源研究所的成员,该研究所致力于寻找解决全球最大能源挑战的低碳解决方案,也是英国谢菲尔德大学可持续食品研究所的成员,该所正在研究粮食安全和可持续性的挑战的动态解决方案。
气候变化缓解勒弗胡尔姆中心汇集了来自各个背景的研究人员,探讨在耕地上利用增强岩石风化从大气中去除CO2的潜力。