Древняя техника восстановления почвы помогает в борьбе с глобальным потеплением
Бывшие жители бассейна Амазонки обогащали свои поля обожженными органическими материалами — биоуглем (biochar) — и превратили одну из самых бесплодных почв Земли в одну из самых продуктивных. Эти ранние защитники природы исчезли 500 лет назад, но спустя столетия их почва по-прежнему богата органическим веществом и питательными веществами. Сегодня ученые, экологические группы и политики, разрабатывающие новое всемирное климатическое соглашение, видят в биоугле не только важный инструмент для восстановления почв, но и мощное средство борьбы с глобальным потеплением.
Христоф Штайнер, научный сотрудник инженерного факультета Университета Джорджии, был одним из основных авторов предложения по биоуглю, представленного Конвенцией ООН по борьбе с опустыниванием (UNCCD) на встрече Конференции ООН по изменению климата в Польше. Новое соглашение заменит Киотский протокол, срок действия которого истекает в 2012 году.
«Потенциал биоугля заключается в его способности секвестрировать — улавливать и хранить — огромные количества углерода, одновременно замещая ископаемое топливо, что фактически удваивает его углеродный эффект», — сказал Штайнер, почвовед, чьи исследования в бассейне Амазонки изначально были сосредоточены на использовании биоугля в качестве улучшителя почвы. В рамках программы Университета Джорджии по биопереработке и углеродному циклу он изучает глобальный потенциал биоугля для секвестрации углерода и также является консультантом UNCCD.
Почти любой органический материал — скорлупа арахиса, щепа, даже птичий помет — может быть сожжен в герметичных условиях в процессе пиролиза. Побочными продуктами являются биоуголь (высокопористый уголь, помогающий почве удерживать питательные вещества и воду), а также газы и тепло, которые можно использовать в качестве энергии. Поскольку углерод в биоугле эффективно сопротивляется разложению, он может секвестрировать углерод в почвах на сотни и тысячи лет, создавая постоянный природный сток, поглощающий CO₂ из атмосферы. Почвы с биоуглем, созданным древними жителями Амазонии, до сих пор содержат в 70 раз больше углерода, чем окружающие почвы, и имеют более высокое содержание питательных веществ. Ученые оценивают, что биоуголь из отходов сельского и лесного хозяйства потенциально может секвестрировать миллиарды тонн углерода в почвах мира.
В отличие от других биоэнергетических технологий, истощающих органическое вещество почвы, пиролиз с секвестрацией углерода в биоугле производит возобновляемую энергию, улавливает CO₂ и возвращает питательные вещества на поля. Эта уникальная система идеально использует отходы биомассы и не конкурирует с производством продуктов питания. Биоуголь может улавливать до 50% углерода, хранящегося в биомассе, и создает значительный углеродный сток, если используются возобновляемые ресурсы, а сам биоуголь применяется для улучшения почв.
«Нам нужен углеродный сток в дополнение к большей энергоэффективности и возобновляемой энергии, — заявил Штайнер. — Принятие предложения UNCCD в Польше — это первый шаг к тому, чтобы сделать торговлю углеродными квотами на основе биоугля реальностью. Это имеет последствия не только для смягчения изменения климата, но и для устойчивости сельского хозяйства и может стать сильным стимулом для сокращения вырубки лесов, особенно в тропиках».