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土壤的再生革命:碳農(nóng)業(yè)未來可期

責(zé)任編輯:左彬彬 來源:新浪網(wǎng) 日期:2022-01-25

 

據(jù)國外媒體報(bào)道,世界上有一半的土地被人類用來種植糧食,而新一代的“碳農(nóng)民”正努力讓他們的土地吸收溫室氣體,而不是成為加劇溫室效應(yīng)的源頭。


莫爾斯克羅夫特農(nóng)場位于英國的東約克郡,那里地勢低洼,土層富含黏土,一直以來都不容易耕作。在生產(chǎn)力不斷下降的情況下,這里的土地被推到了幾十年來的極限,出現(xiàn)了越來越多的農(nóng)業(yè)機(jī)械,施加了越來越多的農(nóng)藥和化肥。這些集約化的農(nóng)業(yè)實(shí)踐使農(nóng)場得以維持,但在地表之下,土壤正在死亡。


這片土地的耕作方式非常傳統(tǒng),因此土地被使用過度,喪失了有機(jī)物,出于環(huán)境和盈利的考慮,現(xiàn)在不得不做出改變。因此,基于可持續(xù)性的考慮,莫爾斯克羅夫特農(nóng)場被一點(diǎn)一點(diǎn)地重新設(shè)計(jì)。農(nóng)場的主要作物--小麥、豌豆、大豆和大麥--擴(kuò)大了輪作范圍,排水系統(tǒng)得到了改善,化學(xué)藥物的噴灑量也顯著降低。農(nóng)場的耕作活動(dòng)也減少了,以此來確保最少的土壤擾動(dòng)。


這些干預(yù)措施對于土地的健康及其長期產(chǎn)量潛力具有非常正面的意義。但在短期內(nèi),隨著收益率下降,這些促進(jìn)土壤再生的措施代價(jià)高昂,存在資金短缺的風(fēng)險(xiǎn)。但解決方法其實(shí)就在腳下,那就是土壤中的碳。我們正在種植能大量覆蓋地面的植物,比如藍(lán)翅草和黑麥,它們可以從空氣中捕獲碳,并將其固定在地下。然后,當(dāng)積累到足夠的碳時(shí),我們將把這些碳作為信用額出售給試圖以此抵消碳排放的公司。這就是碳農(nóng)業(yè)。


農(nóng)田覆蓋了地球上近一半的可居住土地,而全球糧食系統(tǒng)產(chǎn)生的溫室氣體占全球人類活動(dòng)排放量的21%至37%。當(dāng)農(nóng)田使用重型機(jī)械耕作時(shí),固定于土壤中的二氧化碳會(huì)被重新排放到大氣中。據(jù)估計(jì),土壤中儲(chǔ)存的二氧化碳總量是大氣的三倍。


相比之下,碳農(nóng)業(yè)尋求的是捕獲碳排放,而不是制造碳排放。這其中的挑戰(zhàn)在于如何使這種再生農(nóng)業(yè)在經(jīng)濟(jì)上具有可行性,使土地所有者能夠獲得回報(bào),讓他們有動(dòng)力將土地變成巨大的二氧化碳“海綿”,并使退化的土壤恢復(fù)活力。


實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)需要一系列再生技術(shù),其中種植覆蓋作物尤其受歡迎。覆蓋在田野上的草類、谷物、豆類和其他植物在光合作用時(shí)從空氣中吸收碳,然后儲(chǔ)存在下方的土壤中。幾年之后,我們可以通過一系列細(xì)致的測量來顯示土壤中碳含量的變化,這些封存的碳會(huì)得到認(rèn)證并轉(zhuǎn)化為信用額,然后出售。


對碳農(nóng)業(yè)的支持者來說,這是一種頗具前景的新型農(nóng)業(yè)實(shí)踐,也是一種大膽的新型農(nóng)業(yè)商業(yè)模式--既能夠應(yīng)對氣候變化并創(chuàng)造就業(yè)機(jī)會(huì),也可以拯救原本已經(jīng)無利可圖的農(nóng)場。


幾十年來,碳農(nóng)業(yè)在農(nóng)業(yè)界一直處于邊緣地位,如今開始流行起來。歐盟委員會(huì)正將這一做法作為其“從農(nóng)場到餐桌”(Farm to Fork)新戰(zhàn)略的一部分進(jìn)行推廣,預(yù)計(jì)今年晚些時(shí)候?qū)⑼瞥鲆粋€(gè)覆蓋全歐盟范圍的碳信用市場。美國也在采取類似行動(dòng),最近通過了一項(xiàng)以碳為重點(diǎn)的《日益增長的氣候解決方案法案》。在英國,與碳農(nóng)業(yè)有關(guān)的私人項(xiàng)目也在迅速涌現(xiàn)。


可持續(xù)未來碳銀行(Sustainable Futures Carbon Bank)就是這樣一個(gè)企業(yè)。保羅是約克郡一家可持續(xù)農(nóng)業(yè)咨詢公司的聯(lián)合主管,他表示:“在過去幾年里,人們對碳捕獲的熱情確實(shí)有所增加?!辈痪们?為了激發(fā)人們對綠色農(nóng)業(yè)日益增長的興趣,保羅和他的商業(yè)伙伴史蒂夫建立了他們的碳銀行,并希望以此幫助英國農(nóng)民掌握二氧化碳封存技術(shù)并最終獲利。


可持續(xù)未來碳銀行主要提供土壤修復(fù)、作物多樣化、覆蓋植物和耕作技術(shù)方面的建議,并且負(fù)責(zé)銷售其會(huì)員產(chǎn)出的第一批已認(rèn)證的1萬噸土壤固碳。


有些問題可能會(huì)在銷售階段出現(xiàn)。盡管一些農(nóng)民已經(jīng)從他們封存的二氧化碳中賺取了不少錢,但人們對所謂的“影子信用”還是有很深的擔(dān)憂--來源可疑的碳單位可能在現(xiàn)實(shí)中沒有任何依據(jù)。


在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)上保持穩(wěn)健至關(guān)重要,因此在衛(wèi)星和農(nóng)場土壤基準(zhǔn)分析完成,并與農(nóng)民達(dá)成作物輪作協(xié)議以及認(rèn)證過程成功完成之前,銀行不會(huì)出售任何信用額度。


有了如此嚴(yán)格的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn),可以利用一個(gè)建模系統(tǒng)來預(yù)測未來的碳捕獲,從而提前出售碳信用額。這一過程中包含了嚴(yán)格的制衡,包括實(shí)時(shí)監(jiān)測碳吸收的遠(yuǎn)程傳感器,以及40%的緩沖,以防預(yù)測出現(xiàn)偏差。


在澳洲東部新南威爾士州的北海岸,也有人在做類似的考慮。在農(nóng)牧業(yè)研究者洛琳看來,碳農(nóng)業(yè)既是一項(xiàng)具有金融風(fēng)險(xiǎn)的投資,也是一項(xiàng)事關(guān)人類生死存亡的重要事務(wù)。洛琳決心在氣候問題的解決中有所作為,她開始向澳大利亞的土地所有者傳授再生農(nóng)業(yè)和碳農(nóng)業(yè)的優(yōu)點(diǎn)。她自己擁有一個(gè)有著豐富生物多樣性的牧場,稱為“莫法特瀑布”(Moffat Falls),在那里,扎根很深的直根系植物和豆科植物正在以驚人的速度吸收著空氣中的二氧化碳。


養(yǎng)牛是一種碳密集型的農(nóng)業(yè)活動(dòng),所排放的溫室氣體占畜牧業(yè)排放量的65%。洛琳采取了一些措施以盡可能減少牛群的影響,包括讓牛群聚在一起,快速遷移,只吃掉最表層的草,從而讓土地有時(shí)間恢復(fù),這些措施對于將碳封存在土壤中至關(guān)重要。


有蹄動(dòng)物具有非常重要的作用,因?yàn)樘阕拥幕顒?dòng)攪動(dòng)了地上休眠的草和種子,奶牛是激活整個(gè)碳捕獲過程和加速光合作用的關(guān)鍵。


在時(shí)機(jī)成熟時(shí),洛琳打算把她的碳封存賣給澳大利亞政府或某家企業(yè)?;谶@種考慮,她正著手建立監(jiān)測系統(tǒng),以量化牧場吸收了多少二氧化碳。這也標(biāo)志著她在農(nóng)業(yè)優(yōu)先事項(xiàng)上的永久性轉(zhuǎn)變;用戈登自己的話說,已經(jīng)沒有時(shí)間三心二意了,在再生問題上不能選擇放棄。


在農(nóng)民做出碳捕獲的承諾后,他們必須找到一個(gè)平臺(tái)來出售他們的信用額度。碳市場的運(yùn)作有點(diǎn)像股票交易所--價(jià)格隨供求力量的變化而上下波動(dòng)。專家表示,與任何可交易商品一樣,碳信用的預(yù)期成本會(huì)有一定程度的波動(dòng),但更難以容忍的是,目前還缺乏明確和統(tǒng)一的碳農(nóng)業(yè)管理標(biāo)準(zhǔn)。


碳捕獲計(jì)劃背后有很多驅(qū)動(dòng)因素,但還沒有測量、報(bào)告和核實(shí)碳信用的全球協(xié)議。正因?yàn)槿绱?農(nóng)民們還沒有一個(gè)公平的競爭環(huán)境,也沒有一套可供所有人遵守的規(guī)則。


土壤化學(xué)的固有變異性使這種不統(tǒng)一的現(xiàn)象更加復(fù)雜。即使取樣深度相同,相隔幾米的兩塊土地的碳濃度也會(huì)有很大的不同。這就很可能導(dǎo)致錯(cuò)誤解讀和前后不一致,農(nóng)民可能會(huì)因?yàn)闆]有實(shí)際封存的碳而收到更高的費(fèi)用,反之亦然。


讀取和報(bào)告手段的標(biāo)準(zhǔn)化本身并不能糾正這一問題,我們還需要用到其他技術(shù)。科學(xué)家們正在通過紅外光譜技術(shù)提高土壤碳測量的通量。這項(xiàng)技術(shù)可以分析土壤吸收或反射的紅外光,以此來識(shí)別土壤成分。再加上人工智能統(tǒng)計(jì)和下一代生態(tài)系統(tǒng)模型,農(nóng)民應(yīng)該能夠以更高的精度來計(jì)算土壤的碳匯潛力。


目前相關(guān)的技術(shù)方法還處于開發(fā)過程中,雖然希望看到每個(gè)交易碳信用額的農(nóng)場都采用這些技術(shù),但這并不現(xiàn)實(shí)。在每個(gè)農(nóng)場都進(jìn)行抽樣檢查在經(jīng)濟(jì)上可行嗎?很可能不會(huì),因此我們需要了解如何分層抽樣,以便進(jìn)行大規(guī)模的測量和驗(yàn)證,這樣的話,碳農(nóng)業(yè)就會(huì)有廣泛的吸引力。


在通用標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)之前,一些想要從事碳農(nóng)業(yè)的農(nóng)民對于將他們的碳排放額度推向市場持謹(jǐn)慎態(tài)度。與此同時(shí),二氧化碳捕獲仍然可以帶來很多價(jià)值。


在未來,我們的牛肉、羊肉和豬肉產(chǎn)品將是我們進(jìn)行碳農(nóng)業(yè)的副產(chǎn)品,但即使在這之前,我們正在封存的碳其實(shí)也有助于削減當(dāng)前的成本。例如一個(gè)旱地農(nóng)場,需要大量的降雨才能正常運(yùn)作,而在一些地區(qū),雨水資源經(jīng)常是短缺的。增加土壤的碳含量可以讓牧場儲(chǔ)存更多的水,促進(jìn)草和其他覆蓋作物的生長,從而保持牲畜的營養(yǎng)和健康,這是一個(gè)雙贏的局面。


成為一名碳農(nóng)民是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻,這里的土地越來越具有再生能力,也為地球盡了一份力,為這一切尋找資金是一個(gè)大問題,但碳農(nóng)業(yè)的未來是光明的。

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