Gepensioneerde landbouwgronden bieden hoop voor koolstofopslag

Een experiment bij Cedar Creek Ecosystem Science Reserve heeft de langetermijncapaciteit van verlaten landbouwgrond om koolstof op te slaan, getest.

Het verbranden van fossiele brandstoffen heeft de atmosferische kooldioxide verhoogd, wat enorme veranderingen in het wereldklimaat heeft veroorzaakt, waaronder extreme temperaturen en weersomstandigheden in het Midwesten. Tegelijkertijd hebben menselijke activiteiten de hoeveelheid voedingsstoffen zoals stikstof en fosfor in graslanden en bossen verhoogd. Dit zijn de elementen in meststoffen die gazons groener maken en landbouwgrond productiever.

Deze overvloed aan voedingsstoffen kan leiden tot verminderde waterkwaliteit, de verspreiding van invasieve soorten en het verlies van inheemse soorten. Echter, het kan ook helpen dat planten kooldioxide uit de atmosfeer opnemen en het in de bodem opslaan. Dit creëert een paradox voor milieubeheer: zal het verminderen van voedingsstofvervuiling de klimaatverandering verergeren door een vrijgave van kooldioxide uit de bodem te veroorzaken?

Nieuw onderzoek van het College of Biological Sciences, gepubliceerd in Nature Geoscience, heeft gebruikgemaakt van een 40-jarige lopend experiment aan de Universiteit van Minnesota’s Cedar Creek Ecosystem Science Reserve om de impact van voedingsstoffen op koolstofopslag in verlaten akkers te bestuderen.

Professoren Eric Seabloom, Elizabeth Borer en Sarah Hobbie en co-auteurs wilden bepalen hoe stikstof (en andere voedingsstoffen die met landbouwgrond geassocieerd zijn) de koolstofvastlegging beïnvloedde en of het verminderen van voedingsstofinvoer een vrijgave van kooldioxide terug naar de atmosfeer zou kunnen triggeren.

Het team ontdekte:

• Voedingsstof toevoeging verhoogde de koolstofopslag in de bodem na intensieve grondbewerking.
• Deze koolstofwinsten in de bodem bleven ten minste drie decennia bestaan na de stopzetting van bemesting en grondbewerking.
• Duurzame koolstofwinsten in de bodem vonden plaats, ondanks dat de plantbiomassa snel terugkeerde naar de niveaus vóór de bemesting, en terwijl de samenstelling van de plantengemeenschap herstelde van de effecten van bemesting.
• Koolstof kan tientallen jaren in de bodem opgeslagen blijven na verminderde voedingsstofvervuiling, zolang de bodem niet bewerkt blijft.

“Het begrijpen van de menselijke impact op de ecosystemen van de aarde is uitdagend omdat deze systemen over meerdere decennia reageren,” zei Seabloom. “Multidecadale experimenten zoals dit project zijn ongelooflijk zeldzaam en waardevol. Het Cedar Creek Ecosystem Science Reserve en Long Term Ecology Research sites herbergen enkele van de meest significante langetermijnexperimenten ter wereld. Ze zijn cruciaal geweest voor het maken van de Universiteit van Minnesota tot een van de top universiteiten voor ecologie wereldwijd.”

Naarmate landbouwmethoden efficiënter worden, wordt steeds meer landbouwgrond in Noord-Amerika uit productie genomen. Dit land biedt een kans voor koolstofopslag en ecologische vernieuwing. Toekomstig onderzoek zal waarschijnlijk gericht zijn op hoe gepensioneerde landbouwgrond door belanghebbenden kan worden gebruikt om plattelandsgebieden te transformeren, koolstofopslag en herstel van inheemse soorten te bevorderen, naast economische ontwikkeling en recreatieve toegang in het platteland.