Китайские ученые выяснили, что способность биоугля удерживать углерод в сельскохозяйственных почвах со временем меняется из-за активности микроорганизмов. Это ставит под вопрос универсальность метода и требует регионального подхода к его применению для борьбы с изменением климата.
К таким выводам пришли исследователи из Северо-Западного университета сельского и лесного хозяйства. Они провели метаанализ 90 независимых работ, обобщив более 2,6 тыс. замеров, сделанных на пахотных землях по всему Китаю.
Согласно расчетам, если повсеместно применять биоуголь, запасы органического углерода в почвах страны могут увеличиться на 128,9 тераграмма. Это эквивалентно ежегодному поглощению 0,42 мегаграмма углерода с гектара. Однако эффект сильно варьируется: наибольший прирост зафиксирован на северо-востоке, северо-западе и юго-западе Китая, что связано с местными почвенно-климатическими условиями.
Ключевую роль в этом процессе играют почвенные микробы. После внесения биоугля сначала активизируются так называемые копиотрофные микроорганизмы, которые быстро потребляют доступные питательные вещества и накапливают углерод. Со временем их сменяют олиготрофы – микробы, приспособленные к бедным средам. Они начинают расщеплять более сложные органические соединения, из-за чего чистое накопление углерода замедляется.
Из этого следует, что чрезмерные дозы биоугля могут дать обратный эффект. Ученые рекомендуют использовать умеренные объемы, чтобы стимулировать первую волну микробов, но не ускорять последующие процессы разложения. В регионах с кислотными и влажными почвами, например в прибрежных зонах, биоуголь работает хуже. Там его советуют применять вместе с известковыми материалами или питательными добавками, чтобы создать благоприятную для нужных микроорганизмов среду.
Исследование показывает, что биоуголь – не просто инертная добавка, а катализатор сложных биохимических процессов. Для эффективного «углеродного земледелия» необходимо понимать эти процессы и управлять ими. Авторы работы отмечают, что в дальнейшем предстоит изучить эффект от многократного внесения биоугля и его влияние на более глубокие слои почвы.