Compost en biochar kunnen koolstofvastlegging door gebroken steen verbeteren

Grasslands in Californië als potentieel voor koolstofvastlegging

Verbeterde verwering van gesteente (Enhanced Rock Weathering, ERW) is een voorgestelde methode om koolstofdioxide vast te leggen. Dit houdt in dat vergruisde silicaten op de grond worden verspreid om chemische reacties te stimuleren die carbonaatmineralen vormen. Het idee is om het natuurlijke proces van gesteenteverwering te versterken, waarbij koolstof uit de atmosfeer in gesteente wordt overgedragen. Echter, er zijn weinig grootschalige veldstudies over ERW, waardoor het moeilijk is om de praktische haalbaarheid van de techniek en de factoren die het succes kunnen beperken of bevorderen te bepalen.

Om deze kenniskloof te overbruggen, voerden Tyler Anthony en zijn collega’s een drie jaar durende ecosysteemstudie uit om ERW in een graslandomgeving in Californië te evalueren. De resultaten zijn gepubliceerd in het tijdschrift AGU Advances.

De onderzoekers verspreidden fijn vergruisde metabasaltische gesteenten over testpercelen in Browns Valley, Californië, gedurende elk van de drie jaren. Naast het vergruisde gesteente omvatten sommige toepassingen compost of een combinatie van compost en biochar (in dit geval verbrand dennen- en sparrenhout dat overbleef van lokale houtkap). Andere percelen werden alleen behandeld met compost, terwijl een groep controlepercelen geen behandeling ontving. Gedurende het jaar monitorde het team elk perceel op niveaus van organische en anorganische koolstof in de bodem, opgeloste koolstof in het poriewater, bovengrondse biomassa en de uitstoot van broeikasgassen.

De resultaten toonden aan dat de percelen met alleen gesteente slechts kleine hoeveelheden koolstof vastlegden, hoewel ze hielpen om de verliezen van organische koolstof te verminderen in vergelijking met de controlepercelen. De combinatie van vergruisde gesteenten, compost en biochar leverde de beste resultaten op; naast het vastleggen van koolstof, verminderde het mengsel de uitstoot van lachgas en verhoogde het de omzetting van methaan, wat resulteerde in een algehele toename van de mitigatie van broeikasgassen.

De onderzoekers schatten dat als de combinatie van alle drie materialen zou worden uitgebreid tot 8% van de totale weidegronden in Californië, dit tot 51,7 miljoen metrische ton kooldioxide-equivalent per jaar zou kunnen vastleggen. Dit bedrag is echter ongeveer een kwart van de theoretische maximum voor koolstofvastlegging door ERW in het gebied, wat aangeeft dat het moeilijk kan zijn om theoretische opbrengsten in de praktijk te realiseren.

De auteurs merken op dat hun studie plaatsvond tijdens een droogteperiode, wat de vastlegging mogelijk heeft verminderd. Ze wijzen ook op andere “levenscyclus”-emissies die samenhangen met ERW, zoals die gegenereerd door het produceren, transporteren en toepassen van behandelingen, die in volledige beoordelingen van de impact van de methode moeten worden meegenomen.