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土壌炭素回収はどのように機能し、麻はどのように役立ちますか?

カーボンと麻

土壌中の炭素貯蔵は環境解決策になる可能性があります

健康な土壌は大気中の炭素を大量に保持していると言われています。 科学者たちは、これが常に当てはまるとは限らないことを発見しました。 新しい 調査 土壌による炭素回収の希望を弱める。

麻は炭素を吸収しますか?

産業用大麻は科学的に証明されています 2ヘクタールあたりより多くのCOXNUMXを吸収します 林業や換金作物よりも優れているため、理想的な炭素吸収源を構成します。 さらに、CO2は繊維に恒久的に結合しており、 生地 紙にそして建築材料として。

ヘンプの急速な成長により、アグロフォレストリーよりも効率的な、利用可能な最速のCO2バイオマス変換ツールの2つになっています。 XNUMX年に最大XNUMXつの作物を栽培でき、これによりCOXNUMXの吸収がXNUMX倍になります。

再生農業には普遍的な定義はありませんが、この用語は、土壌の有機炭素を回復することによって土壌の健康を促進することを目的とした慣行を説明するためによく使用されます。 世界の土壌は大気の数倍の炭素を貯蔵し、自然の「炭素吸収源」として機能します。 しかし、世界的には、土着の景観の耕作地への転換や過放牧などの要因により、土壌の炭素貯蔵量は減少しています。 再生の目標のXNUMXつは、植物が大気から吸収した炭素の一部を使用して、土壌の炭素を回復させることです。

4Dイメージングは​​、粘土と炭素の保護と放出のメカニズムを明らかにします

麻の炭素の回収
麻からの炭素回収

アフター」イーロンマスクの発表、炭素は異常な気候問題になりつつあり、麻は基本的な役割を果たす可能性があります。

炭素栽培は気候戦略の中心ですが、新しい研究はそれがどのように機能するかについての一般的な仮定を複雑にします。

150月には、バイデン大統領のXNUMX人を超える元公務員と顧問のグループが召集されました。 推奨事項のリストを公開 彼の政権が気候危機について「始める」のを助けることを意図した。 提案の中で最も重要なのは、連邦の「カーボンバンク」の創設です。これは、栽培者に、畑での被覆作物や不耕起などの保全慣行を採用するために支払うものです。

理論上、麻はどのようにして土壌中の炭素を捕捉できるのでしょうか?

土壌は人為起源の炭素排出量の約20%を毎年吸収し、粘土は主要な炭素回収材料のXNUMXつです。 粘土への収着は土壌有機物の微生物分解を強力に遅らせると広く信じられていますが、特定の条件下では粘土に関連する有機炭素の分解の増加が観察されています。 粘土と有機炭素の相互作用のメカニズムが完全には理解されていないため、粘土が微生物の分解に影響を与える条件は不確かなままです。 

この研究は、モデル粘土凝集体における炭素の収着と放出の時空間ダイナミクスと、マイクロ流体チップ上の透明なスメクタイト粘土を直接想像することによる酵素分解の役割を明らかにします。 粘土-炭素保護は、粘土骨材内の高分子量糖のほぼ不可逆的な収着と、これらの骨材からの細菌の排除によるものであることを示しています。 この物理的に保護された炭素が酵素的に断片に分解され、溶液中に放出されることを示します。 さらに、土壌炭素モデルに関連する改善を提案します。

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基本的な考え方は、これらの活動は、植物が大気から炭素を吸い込み、それを土壌に導き、農地を、私たちが排出するすべての温室効果ガスを吸収でき、熱を保持できる大きなスポンジに変えるのを助けるというものです。 カーボンバンクは、農民がそのような慣行を採用することを奨励するでしょう。 最終的に、元当局者は、連邦政府は、自社の排出量を相殺しようとしている汚染企業にこれらの炭素クレジットを販売し続けることができると示唆しました。

しかし、土壌中の炭素保持についてはまだ多くのことがわかっていません。正確に測定する方法、価格を設定する方法、実際にどのような方法で炭素を増加させるかなどです。 今週、研究は不確実性の追加領域を開きました:炭素、土壌、および土壌酵素間の相互作用の研究は、土壌中の捕獲された炭素の実際の滞留時間についての新しい疑問を提起します。

最近の研究では、プリンストン大学の科学者が一連の実験を設計し、炭素分子が炭素を保持する土壌の重要な部分である粘土に付着して剥がれる様子を観察できるようにしました。

科学者たちは、微生物が土壌中の有機物を分解する過程で炭素の一部を放出することを長い間知っていました。 しかし、粘土は炭素に結合して微生物の活動から保護することにより、このプロセスを阻止できるという長年の仮定があります。.

水曜日にネイチャーコミュニケーションズで発表された新しい発見は、この仮説の信頼性に疑問を投げかけています

最初に、筆頭著者のジュディ・ヤンは、炭素分子、一般的な土壌細菌、および正式には粘土骨材と呼ばれる粘土の小さな塊をペトリ皿で培養しました。 顕微鏡下で、彼女は時間の経過とともにバクテリアが大きすぎて粘土に浸透できず、したがってそこに貯蔵されている炭素に直接アクセスできないことを発見しました。 これは朗報です。つまり、微生物が炭素分子を分解して大気中に放出するのを防いだということです。

しかし、別の実験では、ヤンはバクテリアや菌類が食物を処理するのを助けるために放出するタンパク質酵素を、粘土と炭素分子を含む修正された顕微鏡スライドに導入しました。 酵素はバクテリアよりもはるかに小さいため、粘土の構造に浸透するだけでなく、数時間以内にほとんどすべての炭素分子を放出するのに役立ちました。 炭素が粘土の骨材から放出されると、土壌バクテリアが再びアクセスできるようになり、時間の経過とともに土壌から炭素が放出される可能性があります。 このプロセスにより、土壌が予想よりも一時的な炭素吸収源を獲得する可能性があります。

科学者たちは、大気中の炭素レベルの上昇と気温の上昇により、土壌サイクルで不可逆的であるが破壊的な炭素生成フィードバックループのトリガーに近づくことを恐れています。

「以前は、粘土に結合した炭素は観察可能な時間枠内に放出されないと信じていました」と、プリンストン大学の元ポスドクで現在ミネソタ大学の准教授であるヤン氏は述べています。 「しかし、このリリースは数時間で行われることがわかりました。 酵素は粘土に浸透することができ、粘土によって保護された炭素を放出することができます。 これがこのタイプの酵素で起こる場合、おそらく他の多くの酵素でも起こります。 「」

明確にするために、ヤンの研究室で起こったことは、微生物の生命や土壌の他の要素のような無数の変数を取り除いた、現場で起こり得ることの非常に単純化されたシミュレーションです。

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それにもかかわらず、この研究は、土壌が特定の条件下で予想よりも多くの炭素を放出することがわかった場合に光を当てるのに役立ち、大気中の炭素レベルと高温の上昇を恐れる科学者を心配しています。 -土壌サイクルでフィードバックループを生成します。

土壌研究の新しい道

これは、土壌の健康が価値のない原因であること、または貯蔵が完全に無駄であることを意味するものではありません。 それどころか、水曜日の結論は 土壌研究のための新しい道を提案する土壌科学の教授であり、オハイオ州立大学の炭素管理および捕獲センターの所長であるラタンラルは述べた。 これには、粘土が炭素をよりよく保持するのを助ける方法を理解するための努力が含まれます。

「おそらく、人々が考える炭素貯蔵の大きな可能性は、彼らが期待したように永続的ではありません。 「」

「粘土の骨材を壊すメカニズムはたくさんあります」とラルは言い、耕作や肥料の使用などの慣行を強調しました。 「の目的 持続可能な経営 骨材を壊す活動を最小限に抑えることです」。

バイデン大統領は、農業大臣に気候計画を策定するよう指示する大統領命令に署名した

土壌がどれほど効果的に炭素吸収源として機能できるかを取り巻く、既存と新興の両方の不確実性にもかかわらず、連邦炭素銀行のアイデアは、バイデン政権の下で勢いを増し続ける可能性があります。 水曜日に、大統領は農業大臣に(まだ確認されていない)「気候にやさしい農林業慣行の自主的な採用を促進する方法についてのマスタープランを作成するように命じる法令に署名しました。 」150日以内に。

このアイデアは、超党派の支援だけでなく、経済的利益を享受することが期待される農民、アグリビジネス、その他の関係者のグループからの支援も享受しているため、非常に重要です。

土壌中の炭素貯蔵は、環境団体と民間企業の両方から勝利の解決策として提示されることがよくあります。非営利団体の支持者、国内最大の食品加工会社のいくつか、農業ロビーなど、幅広い利害関係者の連合が提供しています。再生慣行のサポート。 カリフォルニアのようないくつかの州は、炭素を隔離するために農民に支払うことですでに主導権を握っています。 そして、公営の国立炭素銀行がないため、近年、多くの民間企業がその空白を埋めるために立ち上がっています。

このアイデアは、超党派のサポートだけでなく、それから経済的に利益を得ることができる農場グループ、アグリビジネス、およびその他の関係者のサポートを享受しているため、非常に重要です。 他の人にも同じことは言えません 発生源での排出量を削減する慣行.

「化石燃料の使用量の削減を要求する、自動車のガソリン使用量の増加を要求する、または石炭火力を解体する、と言い始めたらプラントを設置し、太陽エネルギーを設置すると、これらのことに対して多くのロビー活動が行われます」とシュレシンガー氏は述べています。 「土壌炭素の削減に不満を持っている人はほとんどいません。 気候擁護派は「それは気候を助ける」と言うかもしれません。 農民はこう言うかもしれません。「それは私の土壌をより肥沃にします。 私が言いたいのは、これはすべて真実かもしれないということですが、それは気候変動に対して何かをするでしょうか? 「」


タグ: 農業/成長環境検索テクノロジー
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筆者 雑草マスター

合法的な大麻を専門とする雑草メディア放送局および通信マネージャー。 彼らの言うことを知っていますか? 知識は力である。 最新の健康関連の研究、治療法、製品を最新の状態に保ちながら、大麻医学の背後にある科学を理解します。 合法化、法律、政治運動に関する最新のニュースやアイデアを常に入手してください。 大麻の医学的品質に関する科学界からの最新の研究と発見だけでなく、地球上で最も熟練した栽培者からのヒント、トリック、ハウツーガイドを発見してください。