一项新的研究报告称,世界各地的农民可以通过在田地里混合破碎的火山岩来帮助地球实现政府间气候变化专门委员会(IPCC)设定的关键碳去除目标。该研究还强调,潮湿、温暖的热带地区是这一气候干预策略最有希望的地区。
这项研究首次对玄武岩在全球农田中的潜在二氧化
碳排放量进行了全球估计。它发表在AGU的《地球的未来》杂志上,该杂志对我们星球及其居民的过去、现在和未来进行跨学科研究。
这种类型的气候干预被称为增强岩石风化。它利用了风化过程,自然地将二氧化碳封存在碳酸盐矿物中。这个想法很简单:以一种对人们有益的方式加速风化。当与减排同时使用时,它可以帮助减缓气候变化的步伐。
领导这项研究的耶鲁大学气候科学家S.Hun Baek说:“与其他气候干预措施相比,岩石风化作用增强带来的风险更小。”。“它还提供了一些关键的好处,比如恢复枯竭的土壤和对抗海洋酸化,这可能会使它更受社会欢迎。”
这项新研究探索了将碎玄武岩(一种随着熔岩冷却而形成的快速风化岩石)应用于世界各地农田的潜力,并强调了哪些地区可以最有效地分解岩石。
“这里有巨大的潜力,”耶鲁大学地球化学家Noah Planavsky说,他是这项研究的合著者。“尽管从基础科学的角度来看,我们还有一些东西需要学习,但这是有希望的,我们需要专注于从市场和金融的角度来看我们能做些什么。”
之前的一项研究使用了一种单独的计算二氧化碳去除量的方法来估计到2050年的碳减少,但研究人员希望将目光投向国界之外的未来。
研究人员使用了一种新的生物地球化学模型来模拟将碎玄武岩应用于全球农田将如何减少二氧化碳,测试岩石风化增强对气候的敏感性,并确定该方法最有效的区域。
新模型模拟了2006年至2080年两种排放情景下,全球1000个农业场地的岩石风化增强。他们发现,在75年的研究期间,这些农业用地将减少640亿吨二氧化碳。推断出,在这段时间内,所有农业领域都可以封存多达2170亿吨的碳,这代表了世界上这一战略的全部潜在应用。
Baek说:“IPCC的最新报告称,除了大幅减少排放外,我们还需要在2100年前消除100至1000亿吨碳,以防止全球气温上升超过1.5摄氏度。”。“从全球农田来看,我们发现的碳去除量估计值与实现这些气候目标所需的较低范围大致相当。”
研究强调,由于风化在湿热环境中进展更快,增强的岩石风化在热带地区比在高纬度地区更快。希望投资于碳减排解决方案的农民和公司通过将玄武岩应用于热带地区,做出了成本和碳高效的选择。
该模型揭示了另一个有希望的结果:在温暖的温度下,增强的岩石风化作用即使不是更好,也同样有效。其他一些减少碳排放的方法,例如那些依赖土壤有机碳储存的方法,随着持续变暖而变得不那么有效。
“增强的岩石风化对气候变化具有惊人的弹性,”Baek说。“我们的研究结果表明,它对气候变化相对不敏感,在中度和重度全球变暖的情况下也同样有效。这让我们对其作为长期战略的潜力充满信心。”
Planavsky说,农民们已经在田地里种植了数百万吨石灰石(一种碳酸钙岩石,可以是
碳源,也可以是
碳汇),以提供营养并控制土壤酸度,因此逐渐改变岩石类型可能意味着向大规模实施增强岩石风化的平稳过渡。
增强岩石风化已在世界各地的农场小规模应用。Planavsky说,下一步是朝着“现实的实施”努力。
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