在農(nóng)場“種植”巖石，同時(shí)減少排放，可能有助于實(shí)現(xiàn)碳去除目標(biāo)

一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱，世界各地的農(nóng)民可以通過在田地里混合破碎的火山巖來幫助地球?qū)崿F(xiàn)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）設(shè)定的關(guān)鍵碳去除目標(biāo)。該研究還強(qiáng)調(diào)，潮濕、溫暖的熱帶地區(qū)是這一氣候干預(yù)策略最有希望的地區(qū)。

 

這項(xiàng)研究首次對玄武巖在全球農(nóng)田中的潛在二氧化碳排放量進(jìn)行了全球估計(jì)。它發(fā)表在AGU的《地球的未來》雜志上，該雜志對我們星球及其居民的過去、現(xiàn)在和未來進(jìn)行跨學(xué)科研究。

 

這種類型的氣候干預(yù)被稱為增強(qiáng)巖石風(fēng)化。它利用了風(fēng)化過程，自然地將二氧化碳封存在碳酸鹽礦物中。這個(gè)想法很簡單：以一種對人們有益的方式加速風(fēng)化。當(dāng)與減排同時(shí)使用時(shí)，它可以幫助減緩氣候變化的步伐。

 

研究作者表示，這可能比其他碳減排方法更安全。

 

領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的耶魯大學(xué)氣候科學(xué)家S.Hun Baek說：“與其他氣候干預(yù)措施相比，巖石風(fēng)化作用增強(qiáng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)更小。”。“它還提供了一些關(guān)鍵的好處，比如恢復(fù)枯竭的土壤和對抗海洋酸化，這可能會(huì)使它更受社會(huì)歡迎。”

 

這項(xiàng)新研究探索了將碎玄武巖（一種隨著熔巖冷卻而形成的快速風(fēng)化巖石）應(yīng)用于世界各地農(nóng)田的潛力，并強(qiáng)調(diào)了哪些地區(qū)可以最有效地分解巖石。

 

“這里有巨大的潛力，”耶魯大學(xué)地球化學(xué)家Noah Planavsky說，他是這項(xiàng)研究的合著者。“盡管從基礎(chǔ)科學(xué)的角度來看，我們還有一些東西需要學(xué)習(xí)，但這是有希望的，我們需要專注于從市場和金融的角度來看我們能做些什么。”

 

之前的一項(xiàng)研究使用了一種單獨(dú)的計(jì)算二氧化碳去除量的方法來估計(jì)到2050年的碳減少，但研究人員希望將目光投向國界之外的未來。

 

研究人員使用了一種新的生物地球化學(xué)模型來模擬將碎玄武巖應(yīng)用于全球農(nóng)田將如何減少二氧化碳，測試巖石風(fēng)化增強(qiáng)對氣候的敏感性，并確定該方法最有效的區(qū)域。

 

新模型模擬了2006年至2080年兩種排放情景下，全球1000個(gè)農(nóng)業(yè)場地的巖石風(fēng)化增強(qiáng)。他們發(fā)現(xiàn)，在75年的研究期間，這些農(nóng)業(yè)用地將減少640億噸二氧化碳。推斷出，在這段時(shí)間內(nèi)，所有農(nóng)業(yè)領(lǐng)域都可以封存多達(dá)2170億噸的碳，這代表了世界上這一戰(zhàn)略的全部潛在應(yīng)用。

 

Baek說：“IPCC的最新報(bào)告稱，除了大幅減少排放外，我們還需要在2100年前消除100至1000億噸碳，以防止全球氣溫上升超過1.5攝氏度。”。“從全球農(nóng)田來看，我們發(fā)現(xiàn)的碳去除量估計(jì)值與實(shí)現(xiàn)這些氣候目標(biāo)所需的較低范圍大致相當(dāng)。”

 

研究強(qiáng)調(diào)，由于風(fēng)化在濕熱環(huán)境中進(jìn)展更快，增強(qiáng)的巖石風(fēng)化在熱帶地區(qū)比在高緯度地區(qū)更快。希望投資于碳減排解決方案的農(nóng)民和公司通過將玄武巖應(yīng)用于熱帶地區(qū)，做出了成本和碳高效的選擇。

 

該模型揭示了另一個(gè)有希望的結(jié)果：在溫暖的溫度下，增強(qiáng)的巖石風(fēng)化作用即使不是更好，也同樣有效。其他一些減少碳排放的方法，例如那些依賴土壤有機(jī)碳儲(chǔ)存的方法，隨著持續(xù)變暖而變得不那么有效。

 

“增強(qiáng)的巖石風(fēng)化對氣候變化具有驚人的彈性，”Baek說。“我們的研究結(jié)果表明，它對氣候變化相對不敏感，在中度和重度全球變暖的情況下也同樣有效。這讓我們對其作為長期戰(zhàn)略的潛力充滿信心。”

 

Planavsky說，農(nóng)民們已經(jīng)在田地里種植了數(shù)百萬噸石灰石（一種碳酸鈣巖石，可以是碳源，也可以是碳匯），以提供營養(yǎng)并控制土壤酸度，因此逐漸改變巖石類型可能意味著向大規(guī)模實(shí)施增強(qiáng)巖石風(fēng)化的平穩(wěn)過渡。

 

增強(qiáng)巖石風(fēng)化已在世界各地的農(nóng)場小規(guī)模應(yīng)用。Planavsky說，下一步是朝著“現(xiàn)實(shí)的實(shí)施”努力。