地球土壤中的有机物质储存的碳是大气 CO2 的两倍以上,因此弄清楚不同景观和农业实践的碳封存潜力是实现国家和全球气候目标的关键。
“一般来说,当人们想到碳封存时,他们会想到只是在地表种植树木,但实际上,如果我们能够量化土壤对碳封存的帮助程度,那么我们就可以制定有效的土壤管理策略和我们的碳封存目标,”阿贝拉说。
国际生物多样性联盟和 CIAT 的 Abera 团队及其合作者表明,植被覆盖与挡土墙或沟渠等土方工程相结合,可以帮助增加土壤中储存的碳量。.
这些发现来自三项研究,第一项研究了埃塞俄比亚高地不同土地用途的历史碳固存,另一项研究了不同土地管理方式的影响,特别是在农业或退化景观中,第三项研究了未来情景基于建模。
埃塞俄比亚高地是东非的一个大型山区,近几十年来,土地严重退化,因为一旦树木覆盖被农田所取代,陡峭的斜坡和高降雨量会导致土壤有机质流失和流失。因此,Abera 说,提供确凿的证据证明土地利用变化如何影响土壤中锁定的碳量至关重要。
在去年发表在《农业、生态系统与环境》杂志上的一篇论文中,Abera 和他的团队展示了 241 个表土样本的结果,研究了可以追溯到 80 多年的数据以提供历史视角。
他们发现,取自未受干扰的植被和受保护的瓜萨草原的土壤中储存的土壤碳含量最高。
“主要价值是土壤特性,如粘土和土壤 PH 值以及植被覆盖度,”阿贝拉说。“除了作为碳汇本身,植被还具有许多功能,包括地被植物、防止侵蚀和促进微生物生长。”
在 2021 年 5 月版的《环境管理杂志》上发表的论文中,Abera 和另一组不同的合著者关注了哪些土地管理实践和景观对土壤碳的保留产生了最佳结果。
阿贝拉说,植被覆盖与建筑物理结构(如壕沟和挡土墙)相结合,在增加土壤中储存的有机碳量方面取得了最佳效果。
“土壤碳含量越高,水和养分的保留越好,从而为农业提供更好的土壤,”阿贝拉说,并补充说,在轻度或中度干扰地区发现了最大的好处。
这两项研究都着眼于正在进行全国土地管理运动的高地部分地区。研究人员与埃塞俄比亚农业部合作,因此希望这一确凿证据可用于支持农业部可持续土地管理计划在全国 135 个主要流域推广土地管理技术。
“我们的研究结果证实,我们可以进行良好的土地管理:我们有证据可以指导政府行动并最终固存更多的碳,”阿贝拉说,并补充说他希望这些经验教训可以在其他国家产生类似的努力。
第三项研究于 2021 年 7 月发表在《环境、发展和可持续发展》杂志上,重点是对土壤碳固存进行建模和绘图,以提供不同的改进土地管理实践。
Abera 指出他的背景如何影响了这项研究。“我来自农村,我的家人是农民,”他说。“所以作为一个男孩,我曾经在父亲务农时供养他。”
虽然并非所有农民都了解碳封存机制,但 Abera 表示他们了解土地管理实践的实际好处。即使这些做法并不总能在短期内提高农业产量。
拥有博士学位的阿贝拉在水文学方面,最初专注于水管理和灌溉,他说碳工作特别有成就感。
“它让我很开心,它把我和我的根联系起来,并提供了在全球范围内提供帮助所需的证据。”