用生物技術(shù)改造植物,在荒原野地開辟新碳匯用地
在生物碳匯中,植物碳匯占據(jù)核心地位。有數(shù)據(jù)顯示,全球生物總碳匯約為5500億噸,其中植物碳匯約為4500億噸,占比達81.8%。
據(jù)2021年發(fā)表于《自然-生態(tài)學(xué)與進化》的一份研究報告稱,瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的一個科研團隊從1.8萬份此前當(dāng)?shù)仃P(guān)于植物地下根系重量的研究中提取數(shù)據(jù),利用機器學(xué)習(xí)將數(shù)據(jù)推演到全球生物量估算和地圖中,最后將研究結(jié)果與現(xiàn)有生物量估算模型進行了比對。結(jié)果發(fā)現(xiàn),全球有24%的森林、灌木和草原的生物量儲存于地下,約含有1130億噸碳。
這個驚人的數(shù)字意味著植物地下生物量可在應(yīng)對氣候變化中發(fā)揮重要作用。王佳偉介紹,目前已有研究表明,大多數(shù)植物的根系分布在1-1.5米深的土壤中,“如果通過基因改造,讓植物的根扎得更深,就能將碳埋入更深的地下。而這通過植物自主生長就能完成,與依靠人工的碳捕捉、碳封存技術(shù)相比,性價比非常高”。
這項研究還發(fā)現(xiàn),氣溫和降雨量在植物根系生長中起著很大作用。在寒冷干燥地區(qū),植物地下碳儲量更高,其中蒙古高原的地下碳儲量最高。相比之下,溫暖濕潤地區(qū)地表以下的生物量就少得多。全世界的森林生物量平均有22%處于地下,而灌木林和草原的地下生物量分別為47%和67%。
王佳偉說,現(xiàn)有的植物固碳方法主要從生態(tài)管理的角度出發(fā),其固碳效果并不理想。比如,在農(nóng)田通過秸稈還田、生物質(zhì)廢棄物炭化還田、有機肥替代化肥等手段,的確可以增加土地中的有機碳含量,但這些土壤中的碳元素很快又會隨著植物的“生老病死”,最終被分解為二氧化碳,回到大氣中。即使是碳匯本領(lǐng)較大的森林,也只是在成長期固碳能力強,變?yōu)槌墒炝种?,其對碳的固定與釋放就會達到一定平衡,吸收碳的能力就會下降。
“未來植物學(xué)家要做的是通過生物技術(shù)創(chuàng)新,改造植物,讓它能夠吸收更多的碳。”王佳偉說,現(xiàn)在學(xué)界認為比較可行的途徑主要有植物高光效改造(提升固碳能力)、非豆科固氮植物創(chuàng)制和土壤微生物互作能力提升(減少化肥使用)、創(chuàng)制更大更深根系的多年生作物(儲碳于根)、高效植物生物質(zhì)利用(延長儲碳時間)等方向——如果可以創(chuàng)制出一系列固碳本領(lǐng)高強的植物品種,能適應(yīng)不同環(huán)境,人們就可能在各種荒原野地種上固碳植物,這將在保證不與糧爭地的情況下,開辟出大量的新碳匯用地。 內(nèi).容.來.自:中`國`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com
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