Оценка запасов органического углерода в минеральных почвах Дании: влияние объёмной плотности и содержания каменистых включений
Почва может накапливать углерод, поэтому всё больше внимания уделяется содержанию в ней органического углерода и способам его увеличения или поддержания. Это важно, поскольку почва также может терять углерод в виде парниковых газов в результате микробного разложения, и в этом случае она начинает способствовать изменению климата, а не смягчать его. Чтобы поддерживать или увеличивать количество углерода, фермерам необходимо знать его текущее содержание в почве.
Почвенный углерод содержится в форме органического вещества — материала растительного происхождения (корни, пожнивные остатки, покровные культуры) или внесённого органического вещества, например, навоза. Разлагаясь, органическое вещество влияет на структуру почвы, её способность удерживать воду и обеспечивает жизнедеятельность почвенных микроорганизмов, которые, в свою очередь, высвобождают питательные вещества для растений.
«Почва просто хранит углерод и таким образом может помочь снизить количество CO2 в атмосфере. Почва также может терять углерод в результате микробного разложения, и тогда она способствует изменению климата, а не смягчает его», — говорит аспирант Лаура Софи Харбо из Департамента агроэкологии Орхусского университета. По её словам, важно уметь оценивать изменения количества углерода в почве, так как любое его увеличение может помочь компенсировать другие выбросы.
Камни имеют значение
Такие концепции, как углеродные кредиты и климатический учёт, требуют надёжных и точных оценок количества органического углерода в почве и изменений в его запасах.
В 1985 году в Дании была создана общенациональная сеть мониторинга «Квадратная сеть» (Kvadratnettet), включающая 830 точек отбора проб на площади около 600 га сельскохозяйственных земель. Пробы почвы для анализа концентрации углерода отбирались в 1986, 1997, 2009 и 2019 годах, чтобы рассчитать количество углерода на гектар и отследить его изменения с течением времени.
В новом исследовании учёные усовершенствовали эти измерения. На точность расчётов запасов углерода влияет ряд факторов.
«Во-первых, важна точная и репрезентативная оценка содержания углерода в почве, поскольку углерод может быть распределён очень неравномерно», — объясняет Лаура Софи Харбо.
Во-вторых, исследование показало, что для точного расчёта содержания углерода в тоннах на гектар необходимо знать объёмную плотность почвы и содержание каменистых включений. Ранее эта информация не использовалась для оценок углерода на датских сельхозугодьях, и она вносит существенные коррективы.
«Когда мы используем эти новые данные о плотности почвы и содержании камней, оценки количества органического углерода становятся более точными», — отмечает исследовательница.
В среднем, содержание углерода, измеренное новым методом, оказалось на 5% ниже, чем при использовании прежней методики, не учитывавшей каменистые включения.
«Камни не содержат органического углерода, поэтому, если их не учитывать, вы всегда будете переоценивать запас углерода в почве», — говорит она.
Тренды требуют времени
«Фермерам важны точные оценки для их земель, чтобы они могли скорректировать свою деятельность для увеличения или поддержания имеющегося углерода и не способствовать дополнительным выбросам парниковых газов», — поясняет Лаура Софи Харбо.
Однако даже новая, более точная методология не позволит перейти к ежегодной инвентаризации запасов углерода.
«Накопление углерода в почве — медленный процесс. Меры, которые мы принимаем сегодня, не будут измеримы завтра. На практике пройдёт несколько лет, прежде чем измерения покажут статистически значимый тренд», — заключает она.
Исследование опубликовано в журнале Geoderma Regional.