Får smutsen på kol

Kol är byggstenen för allt liv på jorden. Varje enskild cell i varje levande varelse – inklusive växter, djur och människor – innehåller åtminstone en del av sakerna.

Kol finns inte bara i levande materia. Det finns också inuti jordens mantel, lagret mellan skorpan och kärnan, och i havsvatten, luft, stenar och jord. Planetens kol flödar konstant från en av dessa till en annan, vilket skapar det som kallas kolets kretslopp.

Ta de bladen till exempel. När de sönderdelas, eller ruttnar, bryts kolet i deras kroppar ner och återvinns. En del av det släpps ut i luften som koldioxid, eller CO2. Resten flyttar ner i jorden.

Jord är en fantastisk plats för kol. Där kan den förbli inlåst i hundratals, tusentals eller till och med miljoner år och tillföra näringsämnen som behövs för att odla mat. Att hålla kol instängt i jorden ger också ett sätt att hålla det borta från atmosfären.

Gräv in

Även om en del av kolet i marken kommer från sedimentära bergarter, såsom kalksten, kommer det mesta från organiskt material, vilket betyder avfall från levande organismer. Låter lite skumt, men det är riktigt coolt. Han förklarar cykeln så här:

En ekorre bajsar (eller en växt eller ett djur dör) och avfallet sönderfaller sedan. Näring i det organiska materialet, inklusive kol, släpps ut i jorden med hjälp av nedbrytare som svampar och bakterier. Med åren bryts näringsämnena ner ytterligare. Så småningom återupptas näringsämnena av en växt som tar upp vatten, eller en människa som äter mat som odlas i jorden eller kanske av en liten organism som kallas en mikrob i jorden. När den mikroben andas släpper den ut CO2 i atmosfären. Växter absorberar den CO2 som frigörs från mikroben. Härifrån börjar cykeln igen.

Löv på marken är som godis för svampar och bakterier. Dessa nedbrytare, organismer som livnär sig på död materia, går till jobbet med att bryta ner löv för att skapa energifylld mat åt sig själva. I processen gör nedbrytare även näringsämnen tillgängliga för o

Oro över den snabba ansamlingen av koldioxid i atmosfären har fått forskare att titta på sätt att binda eller innehålla kol i marken och växterna. Nyckeln till att göra detta är växtproduktion.

Forskare säger att främjande och skydd av tillväxten av skogar och andra växter kan öka växternas förmåga att ta upp CO2 i atmosfären. Sådana metoder kan också öka jordens förmåga att lagra kol under långa perioder.

Växternas kraft

Var kommer allt detta kol ifrån? Växter får allt sitt kol från koldioxid, eller CO2, i atmosfären. Löven på träd och grödor suger upp CO2 under fotosyntesen, en kemisk process som omvandlar solljus till mat. Sedan spottar växter ut en del av koldioxiden igen under en annan process som kallas andning, hur växter “andas”.

Växter, särskilt träd, är så effektiva på att dra ut koldioxid från luften att de tar upp mer kol än de släpper ut. Det är därför de kallas “kolsänkor.”

Träd samlade i skogar är ännu effektivare. Forskare uppskattar att jordens skogar för närvarande lagrar mer än 75 procent av planetens ovanjordiska kol. Och skogarna lagrar nästan så mycket av planetens markkol.

Forskare arbetar med att utveckla skogsförvaltningsstrategier för att hjälpa till att absorbera en del av den extra koldioxiden i atmosfären. Men den här uppgiften är inte så enkel som den kan verka.

Inte alla skogar lagrar faktiskt kol, säger Peter Curtis, en skogsekolog vid Ohio State University i Columbus som studerar skogarnas roll i kolets kretslopp. “Vissa skogar upplever en nettoförlust.”

Det betyder inte att träden har slutat fotosyntetisera. Det betyder helt enkelt att andningsdelen, förlusten, är större än vinsten, förklarar han.

Redovisning av kol

Curtis arbetar med att mäta hur mycket kol som kan hållas i skogarna i Mellanvästern och Great Lakes-regionen. Han arbetar från University of Michigan Biological Station i norra Michigan och har två sätt att göra det på.

För det första använder han ett högteknologiskt tillvägagångssätt: Information samlas in på och runt två meteorologiska, eller vädermätande, torn, som ser mycket ut som mobiltelefontorn. Stående 150 fot höga – ungefär lika hög som en 15-våningsbyggnad – tornen skymtar över skogens tak.

Instrument på tornen mäter hur mycket CO2 som tas upp av löven på träden. Instrumenten mäter även temperatur och fuktnivåer i luften och registrerar information upp till 10 gånger per sekund.

Forskarna använder också några “lågteknologiska” metoder för att samla in data. Med andra ord, forskare spenderar mycket tid på marken för att mäta träden och samla löv för att se hur mycket skräp som har sönderfallit.

Med hjälp av denna information spårar Curtis hur mycket kol skogarna tar upp genom fotosyntesen och hur mycket de förlorar genom andning.

Kol är byggstenen för allt liv på jorden. Varje enskild cell i varje levande varelse – inklusive blommor, grodor och människor – innehåller åtminstone en del av elementet.

“Det är som ett bankkonto”, säger han. “Om du får $10 i bidrag, men har $8 i utgifter, då är $2 vad som går in på ditt konto.”

Träden kan ta upp ett ton CO2 per hektar, men andas 1 500 pund, vilket ger en “vinst” på 500 pund kolintag.

Lyckligtvis tar de flesta skogar upp mer kol än de tappar. Generellt sett tar planetens skogar upp cirka 25 procent av den CO2 som skapas av mänskliga aktiviteter, säger Curtis.

Områden som är tätt befolkade med skogar absorberar ännu större mängder av mänskligt genererad CO2. I vissa delar av Michigan eller Maine tar ekar och tallar som finns i lövskogar upp cirka 60 procent av kolet som släpps ut av människor som bor i det området.

“En skog i ett av dessa områden kan suga upp de årliga utsläppen från cirka 225 000 bilar”, säger Curtis. “Vi kallar det en ekologisk skog.”

Men förändringar i nederbörd och temperatur kan förändra en skogs förmåga att hålla kol från år till år. Ovanligt varma temperaturer i en sval, blöt skog, till exempel, kan påskynda nedbrytningshastigheten av jordmaterial. När det händer kan kol som har lagrats i jorden i hundratals, till och med tusentals år, släppas tillbaka till atmosfären.

Sådana förändringar har dokumenterats i vissa kanadensiska skogar, säger Curtis. “Detta är ett av de stora bekymmer med klimatförändringar. När temperaturen ökar ökar nedbrytningen och skogen blir torrare, och allt kol i marken börjar försvinna.”

Små förändringar

Forskare vet ännu inte alla effekter klimatförändringar kommer att ha på markens förmåga att lagra kol, säger Drohan.

De vet dock att även en liten förändring i markens kollagring kan ha en betydande inverkan på den globala kolbalansen. I detta syfte tittar forskare på hur bönder bättre kan hantera sina grödor och jord.

Praxis som utformats för att hålla kol i jorden kommer att gynna bönder, såväl som planeten. Kol tillför organiskt material, vilket hjälper jorden att behålla näringsämnen och vatten. Markkol förbättrar också jordens struktur, vilket resulterar i bättre dränering och luftning, eller flöde av gaser, för rötter. Det betyder friskare växter och bättre avkastning för bönderna.

Du behöver inte vara bonde för att gynnas eller hjälpa till. Curtis tillbringar en del av sin tid med att arbeta med regeringstjänstemän och markägare för att hjälpa dem att hantera skogsområden till förmån för planeten och dess jord.

Vid Michigan Technological University leder fakulteten och studenterna en gemenskapsansträngning för att återföra kol till jorden. Gruppen kastar stockar och annat skräp i en stor container. Dessa rester bränns sedan långsamt vid låg temperatur för att skapa biok

Även småskaliga samhällsinsatser kan hjälpa. Vid Michigan Technological University leder lärare och studenter en gemenskapsansträngning för att återföra kol till jorden. Istället för att bara låta jordbruks- och växtavfall brytas ned av sig självt, slänger gruppen stockar och annat skräp i en stor container. Dessa rester bränns sedan långsamt vid låg temperatur.

Denna pyrande process producerar ett ämne som kallas biokol som liknar rödingen som lämnats av en lägereld. Ännu viktigare är att den långsamma förbränningen förhindrar att mycket av kolet släpps ut i luften igen, säger Michael Moore, som leder arbetet. Rödingen kan sedan brukas rakt ner i jorden, där kolet förblir låst i flera år.

Amazonas infödda har använt denna teknik i århundraden för att gödsla sin jord, säger Moore, som undervisar i skrivande och poesi. Han fick veta om det när han reste i Honduras.

Biokol är inte redo för storskaligt jordbruk ännu, men Moore säger att sådana samhällsinsatser ger vanliga medborgare ett sätt att hjälpa planeten. Och det har fördelar för alla.

Ytterligare information

Frågor om artikeln

Word Find: The Dirt on Carbon

Be the first to comment