Хранение углерода в почве

Сжигая органическое топливо: уголь, нефть и газ, мы увеличиваем концентрацию диоксида углерода в атмосфере. Сейчас концентрация СО₂ составляет 379 промилле. Это значительно больше, чем в любой из периодов за последние 600 000 лет. Климатологи сходятся во мнении, что этот газ по крайней мере частично влияет на изменение мировой температуры, что чревато дальнейшим развитием глобального потепления и подъемом уровня Мирового океана.

Ученые предлагают разные варианты мероприятия по смягчению воздействий, направленных на стабилизацию атмосферных концентраций парниковых газов. Варианты смягчения воздействий включают повышение энергетического КПД, переход на менее углеродоемкие виды топлива, атомную энергию, возобновляемые источники энергии, совершенствование биологических поглотителей, сокращение выбросов парниковых газов, иных нежели СО2, получение древесного угля из органического вещества с помощью пиролза и захоронение его в почву, а так же улавливание и хранение двуокиси углерода. Нас интересуют мероприятия связанные с почвой.

Экологи ищут простые способы связывания углерода атмосферы и по возможности долгого удержания его в форме, которая бы за счет природных процессов не превращалась снова в CO₂. Выращивание лесов и вообще восстановление естественного растительного покрова, безусловно, способствует изъятию углекислого газа из атмосферы и накоплению углерода в тканях растений и в органическом веществе почвы. Однако как только леса и другие растительные сообщества достигают своей зрелости, поглощение CO₂ в ходе фотосинтеза уравновешивается выделением этого газа в результате дыхания — как самих растений, так и, главное, организмов-редуцентов (грибов и бактерий), осуществляющих разложение отмерших растительных остатков. Соответственно, чтобы препятствовать возврату CO₂ в атмосферу, необходимо сделать углерод органического вещества недоступным для редуцентов. Образовавшееся органическое вещество растений подвергают нагреванию в условиях дефицита кислорода (процессу пиролиза) и получают древесный уголь. Содержание углерода в древесном угле примерно в два раза выше, чем непосредственно в массе растительных остатков, но бактерии и грибы не могут использовать его для своих нужд. Поэтому, будучи внесенным в почву, древесный уголь может там сохраняться довольно долго — столетия, а возможно, и тысячелетия (по крайней мере, такого возраста естественно образовавшийся древесный уголь известен).