Hogyan küzdhet le a termőföld a globális felmelegedés ellen

Az UC Davis és a Cornell Egyetem tudósai felfedezték, hogy a zúzott vulkáni kőzet termőföldre történő kijuttatása a talajban tárolhatja a szenet, még az olyan szárazságnak kitett területeken is, mint Kalifornia. Ez a „fokozott kőzetmállás” 75 év alatt akár 215 milliárd tonna szén-dioxidot is felfoghat, ha globálisan alkalmazzák. Ennek a technológiának a száraz körülmények között elért sikere azt jelzi, hogy a Föld felszínének 41%-át borító szárazföldek az éghajlatváltozás miatt terjeszkednek.

A szántóföldi tesztek kimutatták a talajban tárolt szenet még száraz éghajlaton is.

A zúzott vulkáni kőzet hozzáadása a termőföldhöz nagy szerepet játszhat a szén eltávolításában a levegőből. Egy terepvizsgálat során a Kaliforniai Egyetem Davis és a Cornell Egyetem tudósai azt találták, hogy a technológia a kaliforniai szélsőséges szárazság idején is tárolja a szenet a talajban. A tanulmány a folyóiratban jelent meg Környezetkutatási kommunikáció.

Az eső zuhanás közben felszívja a szén-dioxidot a levegőből, és reakcióba lép a vulkáni kőzetekkel, hogy megfogja a szenet. Ez a kőzetmállásnak nevezett folyamat több millió évig tarthat, és túl lassú ahhoz, hogy ellensúlyozza a globális felmelegedést. De a kőzetek finom porrá zúzásával a kőzet mállási sebessége megnő. korábbi tanulmányok Becslések szerint ez a „fokozott” kőzetmállás 215 milliárd tonna szén-dioxidot tárolhat a következő 75 évben, ha világszerte elterjed a mezőgazdasági területeken.

Ezt a technológiát azonban eddig még nem tesztelték száraz éghajlaton.

Az UC Davis kutatói megállapították, hogy zúzott vulkáni kőzet hozzáadásával a mezőgazdasági területekhez eltávolíthatja a szén-dioxidot a levegőből. Ez a „fokozott” kőzetmállás még száraz éghajlaton is működik. Köszönetnyilvánítás: Amy Quinton/UC Davis

„Ezekhez a reakciókhoz vízre van szükség” – mondta Iris Holzer, a vezető szerző, valamint az UC Davis Föld-, Levegő- és Vízkészletek Tanszékének talaj- és biogeokémiai doktorandusza. „Mivel érdekeltek bennünket a globális szén-tárolásban rejlő lehetőségek az időjárás javítására, meg kell értenünk, hogy ez működhet-e ezeken a szárazabb éghajlatokon, és hogy a különböző mérési módszerek hatékonyak-e. Izgatottan figyeltük a szén-dioxid eltávolítását ebben a környezetben.”

Kaliforniai szárazföldek: a szén-dioxid tárolásának új határa

A kutatók zúzott kőzetet, bazaltot és olivint is használtak a Sacramento-völgy 5 hektáros parlagon lévő kukoricatábláján. Méréseket gyűjtöttek a 2020-2021-es téli hónapokban. Kaliforniát akkoriban súlyos aszály sújtotta, a csapadék mennyisége elérte a történelmi átlag 41%-át.

A tanulmány megállapította, hogy a zúzott kőzetet tartalmazó parcellák hektáronként (2,47 hektáronként) 0,15 tonna szén-dioxidot tároltak a vizsgálat során, összehasonlítva a zúzott kőzet nélküli parcellákkal. Bár a kutatók eltérő időjárási rátákkal számolnak a különböző környezetekben, ha ekkora mennyiségű szenet távolítanának el Kalifornia teljes mezőgazdasági területéről, az évente 350 000 autó eltávolításának felelne meg.

Egy szórógép zúzott bazaltkőzetet rak ki egy parlagon lévő kukoricatáblába a Közép-völgyben. Köszönetnyilvánítás: Amy Quinton/UC Davis

Következmények és jövőbeli irányok

„Határozottan látunk bizonyítékot arra, hogy az időjárás rövid időn belül bekövetkezik” – mondta Holzer. „Még a nyugaton előforduló ritka heves esőzések is elegendőek lehetnek a sziklák mállásának fokozásához és a szén-dioxid eltávolításához.”

Holzer szerint a következő kihívás a szén-dioxid-tárolás nagyobb léptékű mérése és ellenőrzése, valamint időbeli nyomon követése.

A Föld felszínének 41 százalékát szárazföldek borítják, amelyek a klímaváltozás miatt terjeszkednek. A kutatók szerint ez egyre fontosabbá teszi a szárazföldi kőzetek fokozott mállásának tanulmányozását.

Benjamin Zee vezető kutató mondta. „Amikor a globális szén-dioxid-görbe meghajlításáról van szó, versenyt futunk az idővel” – mondta Holton, a Cornell Egyetem Mezőgazdasági és Élettudományi Főiskolájának dékánja. „Tanulmányunk egy új módszert mutat be a szén-dioxid-eltávolítás ellenőrzésére a fokozott időjárási hatások révén, és kritikus előrelépést jelent e technológia kiterjesztésében a mezőgazdasági területeken világszerte.”

Hivatkozás: Iris O. Holzer, Malika A. Nocco és Benjamin Z. Holton „Direct Evidence for Removal of Atmospheric Carbon Dioxide through Enhanced Weathering in Farmland Soils”, 2023. október 18., Környezetkutatási kommunikáció.
doi: 10.1088/2515-7620/acfd89

További szerzők közé tartozik Malaika Nocco, az UC Davis Föld-, Levegő- és Vízügyi Minisztériumának munkatársa.

Ezt a kutatást, a Center for Working Land Innovation részét, a California Strategic Growth Council, a Grantham Foundation, valamint Roger Sant és Doris Matsui finanszírozta. Az Aggregates and Mining Company, az SGI, egy Standard Industries vállalat, zúzott bazaltkőzetet adományozott a kaliforniai ioni telephelyéről.