_ Studiul arată că terenurile folosite pentru pășunat se pot agrava sau ajută la schimbările climatice

Când vine vorba de schimbările climatice globale, pășunatul animalelor poate fi fie o binecuvântare, fie un blestem, potrivit unui nou studiu, care oferă indicii despre cum să faci diferența.

Dacă este gestionat corespunzător, arată studiul, pășunatul poate crește efectiv cantitatea de carbon din aer care este stocată în pământ și sechestrată pe termen lung. Dar dacă există prea mult pășunat, poate rezulta eroziunea solului, iar efectul net este de a provoca mai multe pierderi de carbon, astfel încât terenul să devină o sursă netă de carbon, în loc de un rezervor de carbon. Iar studiul a constatat că aceasta din urmă este mult mai comună în întreaga lume astăzi.

Noua lucrare, publicată în revista Nature Climate Change, oferă modalități de a determina punctul de răsturnare dintre cele două, pentru terenurile de pășunat din o anumită zonă climatică și tip de sol. De asemenea, oferă o estimare a cantității totale de carbon care s-a pierdut în ultimele decenii din cauza pășunatului animalelor și cât de mult ar putea fi îndepărtat din atmosferă dacă este implementat managementul optimizării pășunatului.

Studiul a fost realizat. publicat de Cesar Terrer, profesor asistent de inginerie civilă și de mediu la MIT; Shuai Ren, Ph.D. student la Academia Chineză de Științe a cărei teză este co-supervizată de Terrer; și încă patru.

„Acesta a fost o chestiune de dezbatere în literatura științifică de mult timp”, spune Terrer. „În experimentele generale, pășunatul scade stocurile de carbon din sol, dar, în mod surprinzător, uneori pășunatul crește stocurile de carbon din sol, motiv pentru care a fost nedumerit.”

Ceea ce se întâmplă, explică el, este că „pășunatul ar putea stimula creșterea vegetației. prin reducerea constrângerilor de resurse, cum ar fi lumina și nutrienții, crescând astfel aportul de carbon din rădăcină în sol, unde carbonul poate rămâne acolo timp de secole sau milenii.”

Dar asta funcționează doar până la un anumit punct, a descoperit echipa după o analiză atentă a 1.473 de observații de carbon din sol din diferite studii de pășunat din multe locații din întreaga lume. „Când depășiți un prag al intensității pășunatului sau al cantității de animale care pășunat acolo, atunci începeți să vedeți un fel de punct de vârf – o scădere puternică a cantității de carbon din sol”, explică Terrer.

Se crede că această pierdere este în principal din cauza eroziunii crescute a solului pe terenul dezfundat. Și odată cu această eroziune, spune Terrer, „practic pierzi mult din carbonul în care l-ai blocat de secole.”

Diferitele studii pe care echipa le-a compilat, deși diferă oarecum, au folosit în esență o metodologie similară. , care este de a îngrădi o porțiune de teren, astfel încât animalele să nu poată accesa la ea, apoi, după un timp, prelevați mostre de sol din interiorul zonei de incintă și din zone comparabile din apropiere care au fost pășunate și comparați conținutul de compuși de carbon .

„Împreună cu datele despre carbonul din sol pentru parcelele de control și pășunate”, spune el, „am colectat și o grămadă de alte informații, cum ar fi temperatura medie anuală a sitului, precipitațiile medii anuale. , biomasa vegetală și proprietățile solului, cum ar fi pH-ul și conținutul de azot. Și apoi, desigur, estimăm intensitatea pășunatului - biomasa supraterană consumată, deoarece acesta se dovedește a fi parametrul cheie."

Cu modele de inteligență artificială, autorii au cuantificat importanța fiecăruia dintre acești parametri, acei factori de intensitate – temperatură, precipitații, proprietăți ale solului – în modularea semnului (pozitiv sau negativ) și amploarea impactului pășunatului asupra stocurilor de carbon din sol. „În mod interesant, am constatat că stocurile de carbon din sol cresc și apoi scad odată cu intensitatea pășunatului, mai degrabă decât răspunsul liniar așteptat”, spune Ren.

După ce au dezvoltat modelul prin metode AI și l-au validat, inclusiv prin compararea predicțiilor sale cu cele bazate pe principiile fizice subiacente, aceștia pot apoi aplica modelul pentru a estima atât efectele trecute, cât și cele viitoare.

„În acest caz,” spune Terrer, „folosim modelul pentru a cuantifica pierderile istorice din stocurile de carbon din sol de la pășunat. Și am descoperit că 46 de petagrame [miliard de tone] de carbon din sol, până la o adâncime de un metru. , s-au pierdut în ultimele decenii din cauza pășunatului.”

Prin comparație, cantitatea totală de emisii de gaze cu efect de seră pe an de la toți combustibilii fosili este de aproximativ 10 petagrame, deci pierderea de la pășunat este egală cu mai mult de patru ani din toate emisiile de fosile din lume combinate.

Ceea ce au descoperit a fost „o scădere generală a stocurilor de carbon din sol, dar cu multă variabilitate”. spune Terrer. Analiza a arătat că interacțiunea dintre intensitatea pășunatului și condițiile de mediu, cum ar fi temperatura, ar putea explica variabilitatea, cu o intensitate mai mare a pășunatului și clime mai calde, ducând la pierderi mai mari de carbon.

„Acest lucru înseamnă că factorii de decizie ar trebui să ia în considerare. luați în considerare factorii abiotici și biotici locali pentru a gestiona eficient pășunile”, notează Ren. „Ignorând astfel de interacțiuni complexe, am constatat că utilizarea ghidurilor IPCC [Comisionul Interguvernamental pentru Schimbări Climatice] ar subestima pierderea de carbon din sol indusă de pășunat cu un factor de trei la nivel global.”

Folosind o abordare care încorporează mediul local. În condițiile condițiilor, echipa a produs hărți globale, de înaltă rezoluție, cu intensitatea optimă a pășunatului și pragul de intensitate la care carbonul începe să scadă foarte rapid. Se așteaptă că aceste hărți vor servi drept repere importante pentru evaluarea practicilor de pășunat existente și să ofere îndrumări fermierilor locali cu privire la modul de gestionare eficientă a terenurilor lor de pășunat.

Apoi, folosind această hartă, echipa a estimat cât de mult carbon ar putea fi capturat dacă toate terenurile de pășunat ar fi limitate la intensitatea lor optimă de pășunat. În prezent, au descoperit autorii, aproximativ 20% din toate pășunile au depășit pragurile, ceea ce duce la pierderi severe de carbon. Cu toate acestea, au descoperit că sub nivelurile optime, pășunile globale ar capta 63 de petagrame de carbon.

„Este uimitor”, spune Ren. „Această valoare este aproximativ echivalentă cu o acumulare de carbon pe o perioadă de 30 de ani de la regenerarea pădurilor naturale la nivel global.”

Desigur, aceasta nu ar fi o sarcină simplă. Pentru a atinge niveluri optime, echipa a descoperit că aproximativ 75% din toate zonele de pășunat trebuie să reducă intensitatea pășunatului. În general, dacă lumea reduce serios cantitatea de pășunat, „trebuie să reduceți cantitatea de carne disponibilă pentru oameni”, spune Terrer.

„O altă opțiune este să mutați vitele”, spune el, "de la zone care sunt mai grav afectate de intensitatea pășunatului, până la zone care sunt mai puțin afectate. Aceste rotații au fost sugerate ca o oportunitate de a evita scăderile mai drastice ale stocurilor de carbon fără a reduce neapărat disponibilitatea cărnii."

Acest studiu nu a aprofundat în aceste implicații sociale și economice, spune Terrer. „Rolul nostru este doar să subliniem care ar fi oportunitatea aici. Arată că schimbările în diete pot fi o modalitate puternică de a atenua schimbările climatice.”

„Aceasta este o analiză riguroasă și atentă care ne oferă Cel mai bun aspect de până acum asupra modificărilor carbonului din sol datorate pășunatului practicat în întreaga lume”, spune Ben Bond-Lamberty, cercetător în cercetarea ecosistemelor terestru la Pacific Northwest National Laboratory, care nu a fost asociat cu această lucrare.

„The analiza autorilor ne oferă o estimare unică a pierderilor de carbon din sol din cauza pășunatului și, în mod intrigant, unde și cum ar putea fi inversat procesul.”

El adaugă: „Un aspect intrigant al acestei lucrări este discrepanța dintre rezultatele acesteia și liniile directoare utilizate în prezent de IPCC – orientări care afectează angajamentele țărilor, prețurile pieței carbonului și politicile”. Cu toate acestea, spune el, „După cum notează autorii, cantitatea de carbon care ar putea fi absorbită din solurile pășunate din trecut este mică în raport cu emisiile umane în curs. Dar fiecare pic ajută!”

Terrer afirmă că acum, „am început un nou studiu, pentru a evalua consecințele schimbărilor în diete pentru stocurile de carbon. Cred că aceasta este întrebarea de un milion de dolari: Cât de mult carbon ai putea capta, în comparație cu afaceri ca de obicei, dacă dietele vor trece la mai multe vegane. sau vegetarian?"

Răspunsurile nu vor fi simple, deoarece o trecere la diete mai bazate pe legume ar necesita mai multe terenuri cultivate, care pot avea, de asemenea, impacturi diferite asupra mediului. Pășunile ocupă mai mult pământ decât culturile, dar produc diferite tipuri de emisii. „Care este impactul general asupra schimbărilor climatice? Aceasta este întrebarea care ne interesează”, spune el.

Această poveste este republicată prin amabilitatea MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), un site popular care acoperă știri despre cercetarea, inovarea și predarea MIT.

(Fluierul)