一项新的研究表明,向农业土壤中添加石灰可以去除大气中的二氧化碳,而不是造成二氧化碳排放。
这些发现基于密西西比河流域100多年的数据和详细的计算机模拟,与国际上关于减少农业排放的指导方针背道而驰。
这项研究于今天(7月10日星期四)在布拉格举行的Goldschmidt会议上公布。
来自耶鲁大学耶鲁自然碳捕获中心的研究小组表明,以大气污染和化肥的形式增加的酸度是土壤二氧化碳排放的主要驱动力。通过计算基于酸输入的排放量,它们表明在某些情况下排放量可能被低估,而石灰减少排放的潜力被忽视。
农业是最大的温室气体排放部门之一,农业排放的很大一部分与土壤有关。政府间气候变化专门委员会(IPCC)计算出,石灰中的所有碳,当添加到农业土壤中以降低酸度时,都以二氧化碳的形式排放,尽管一些国家使用的数字较低。
当石灰添加到土壤中时,它与碳酸反应生成碳酸氢盐、钙和镁。如果土壤中存在强酸,如硝酸或硫酸,这些强酸将与碳酸氢盐反应生成碳酸并释放二氧化碳。
该研究的主要作者、耶鲁大学自然碳捕获中心的Tim Jesper Suhrhoff博士说:“产生二氧化碳排放的是酸度与碳酸盐的反应,而不是添加石灰本身。在没有强酸的情况下,加石灰不会导致任何排放,实际上会通过形成碳酸氢盐从大气中去除二氧化碳。
“目前惩罚石灰化的指导方针假定,如果我们不加石灰,就不会有排放,但事实并非如此。如果我们继续向土壤中添加酸度,它将与剩余的自然碱度池发生反应,从而产生排放。通过惩罚石灰化,而不是添加酸,我们针对的是错误的驱动因素,并有可能失去石灰化带来的其他好处,即产量增加和氧化亚氮排放减少。”
研究人员利用密西西比河流域自1900年以来收集的数据,计算大气污染、化肥使用和施用石灰对二氧化碳排放的影响。研究表明,自20世纪30年代以来,化石燃料燃烧造成的工业污染和氮肥使用量的增加,在土壤中形成了高水平的酸度,而这并没有被石灰所抵消。
自20世纪30年代以来,石灰石在农田中的应用大幅增加,河流记录和模型结果表明,二氧化碳去除的效率和效率也有所提高。研究人员估计,今天的去除率约为理论最大去除率的75%。
研究人员呼吁重新考虑农业排放政策,将排放与添加酸性肥料而不是石灰联系起来。然而,他们强调这需要小心处理。
Suhrhoff博士说:“我们早就知道,施用石灰对农民和全球粮食安全都有好处。“我们在这里展示的是,在较长的时间范围内,这也是从大气中去除二氧化碳的有效方法。在使用石灰之前,添加大量硅酸盐岩石以中和酸度,可能是限制排放并获得石灰所能带来的额外利益的最佳策略。”