Селекция сельскохозяйственных культур может «резко снизить уровень CO₂»

Согласно статье профессора Дугласа Келла в журнале Annals of Botany, создание культур с более глубокой корневой системой позволит улавливать больше углерода из воздуха, повысить устойчивость растений к засухе и значительно сократить уровень углекислого газа в атмосфере.

В принципе, такой подход можно применить к любым культурам, что повысит их урожайность и будет полезно для окружающей среды.

Хотя количество углерода, которое естественным образом улавливается почвой с помощью существующих растений, известно давно, новый анализ профессора Келла впервые показывает потенциальную пользу для экологии от выведения новых сортов с корневыми системами, специально предназначенными для усиления секвестрации углерода.

Профессор Келл, который также является главным исполнительным директором Совета по биотехнологическим и биологическим исследованиям (BBSRC), разработал «углеродный калькулятор». Он демонстрирует потенциальные преимущества культур с более глубокими корнями.

С его помощью он подсчитал, что в зависимости от скорости разложения корней, выведение культур с корневой системой на один метр глубже, чем сейчас, на существующих сельхозугодьях может удвоить количество улавливаемого из окружающей среды углерода. Это может стать важным оружием в борьбе с изменением климата.

Почва представляет собой резервуар, содержащий как минимум в два раза больше углерода, чем атмосфера. Однако в сельском хозяйстве обычно собирают только надземную биомассу, в то время как именно фотосинтез растений является основным источником подавляющего большинства почвенного углерода.

Создание сельскохозяйственных растений с более глубокой и разветвлённой корневой экосистемой может одновременно улучшить структуру почвы, увеличить стабильное содержание в ней углерода, воды и питательных веществ, а также повысить устойчивую урожайность.

Профессор Келл утверждает, что необходимы масштабные изменения в сельскохозяйственной практике, особенно в условиях, когда требуется также существенно и устойчиво увеличить урожайность продовольственных культур, а транспортное топливо и органические химикаты должны будут производиться из современного (а не ископаемого) фотосинтеза.

Известно, что огромное снижение уровня CO₂ в атмосфере в геологическом прошлом произошло благодаря появлению глубококорневых деревьев и цветковых растений.

Корни большинства возделываемых сельскохозяйственных культур редко проникают глубже одного метра. Удвоение этой глубины, по мнению профессора Келла, резко сократит уровень CO₂.

Существующие исследования, сомневающиеся в пользе глубоких корней для секвестрации углерода, не проводят измерения почвы значительно ниже одного метра. Предлагаемые же профессором Келлом глубины корней более чем вдвое превышают этот предел.

Ключевая цитата: «Это удвоение биомассы корней с номинального 1 м до номинальных 2 м — действительно ключевой вопрос, наряду с долговечностью корней и углерода, который они выделяют и улавливают под землей. Важно не столько то, что происходит сейчас, сколько то, чего можно достичь с помощью соответствующей селекции растений с глубокими и достаточно долгоживущими корнями».

Преимущества: Помимо простой секвестрации углерода (возможно, вдвое больше, чем у обычных однолетних зерновых культур), такие растения эффективно мобилизуют и удерживают питательные вещества и воду в течение длительного времени, обеспечивая устойчивость к засухе, наводнениям и другим проблемам, вызванным изменением климата.

Перспективы: Хотя до достижения, например, зерновой урожайности современных злаков ещё далеко, селекция и внедрение таких культур представляются очень перспективным путём для устойчивого сельского хозяйства.