Kaya tozu, kompost ve biyokömür, karbondioksitin yakalanmasına ve toprağa yayıldığında mahsul verimlerini artırmaya yardımcı olabilir – ancak araştırmacılar, kombinasyon halinde kullanıldıklarında daha da etkili olabileceğini keşfediyorlar.
Virginia’da Wilbourne Çiftliği
Kade Wilbourne bir kol çeker ve mavi-gri tozunun bir hayranında arkamızdaki sahaya birkaç ton volkanik kaya ateş eder. Virginia, Mecklenburg İlçesi’ndeki Wilbourne çiftliğinde bir traktörün kokpitinde oturuyoruz. Normalde, soya fasulyesi ve mısır verimleri burada en önemli metriklerdir. Ama bugün önemli olan karbon.
Bunun gibi çiftliklerdeki toprak, mikrop ve bitkilerin gövdelerinde ve mineraller içinde inorganik formda organik formda bulunan büyük bir karbon rezervuarıdır. Çiftçiler, hem mahsul verimlerini hem de topraktaki organik karbon miktarını artıran alanlarına kompost gibi toprak değişiklikleri eklediler. Son yıllarda, dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar ve yeni başlayanlar, çiftçilere inorganik karbon depolamayı arttırmak için bazalt ve diğer kaya tozu türlerini yaymak için ödeme yapmaya başladı. Bu tür silikat kayaları kaya ayrışması adı verilen bir sürece girer: su içinde çözünmüş atmosferik karbondioksit ile reaksiyona girer ve mineral formunda stabilize ederler. Fakat bu farklı karbonda toprakta depolama yolları nasıl etkileşime giriyor?
Wilbourne Çiftliği, öğrenmek için bir deneyin parçasıdır. Yakındaki bir taş ocağından toplanan ezilmiş bazalt döşedikten sonra, Wilbourne römorku daha tipik toprak değişikliklerinin farklı kombinasyonlarını yayar: toprağı besinlerle zenginleştiren kompost ve karbon açısından zengin biyokömür ve asitliği azaltan ezilmiş kireçtaşı. Önümüzdeki birkaç yıl içinde, araştırmacılar bu karbon depolama yöntemlerinin birbirinden nasıl geliştirildiğini veya alet ettiğini ölçebilecekler. Minnesota ve California’daki federal olarak finanse edilen diğer denemeler, farklı iklimlerde aynı etkileşimleri test edecektir.
Deneyi yöneten Kaliforniya’daki Lawrence Livermore Ulusal Laboratuvarı’nda Noah Sokol, “Bu döngülerin organik ve inorganik karbon oluşumunu teşvik edebilecek tüm bu yerler var” diyor.
Topraktaki canlı organizmalardan organik karbon, gezegenin okyanus dışındaki en büyük karbon rezervuarıdır. Ancak şimdiye kadar kaya tozu üzerine yapılan araştırmalar inorganik tarafa odaklandı, diyor Sokol. Çünkü karbon mineral formda daha uzun süre atmosferden kalabilir. Organik karbon, ayrışmadan önce yüzyıllar boyunca toprakta yapışacak olsa da, kaya ayrışmasından gelen mineralize karbonun çoğu denizde yıkanır, burada binlerce yıl hatta milyonlarca yıl boyunca atmosferden uzak kalabilir.
Kaya ayrışması, erozyon ve zamanla doğal olarak gerçekleşir – her yıl bu şekilde atmosferden yaklaşık iki yüz milyon ton CO2 çıkarılır – ve kayaların ezilmesi işleri hızlandırır. Kaya tozu dünya çiftliklerinin çoğuna yayılmışsa, araştırmacılar bu “geliştirilmiş” kaya ayrışmasının (ERW) yılda 0,5 ila 2 milyar ton CO2 arasında bir şekilde kaldırılabileceğini tahmin ediyorlar, bu da iklim hedeflerine ulaşmak için gereken toplam kaldırma işlemlerinin iyi bir kısmı. Yalnızca ABD çiftliklerinde yılda yarım milyar tona kadar çıkarabilir.
Ancak kaya tozu ve diğer toprak değişiklikleri arasındaki etkileşimlerin – özellikle organik karbon üzerindeki etkileri – bu sayıları değiştirebileceğini söylüyor.
Örneğin, kaya tozu çözüldüğünde toprağa eklenen mineraller, organik karbon parçacıkları için mevcut yüzey alanını artırabilir, bu da birikmesine ve atmosferden daha uzun süre kalmasına yardımcı olur. Kaya tozu ile birlikte kompost eklemek, mikropları daha hızlı büyümeye teşvik edebilir ve öldüklerinde daha fazla karbon geride bırakabilir. Bu mikrobiyal aktivite, mantarlar ve bakteriler asitleri serbest bırakıp fiziksel olarak kayayı parçaladığı için ayrışma işlemini hızlandırabilir.
Tersine, bu etkileşimlerin toprak karbon üzerinde olumsuz etkileri olabilir. Örneğin, yayınlanmamış bir çalışmada, Sokol ve meslektaşları Kaliforniya’daki bir tarlaya kaya tozu eklemenin topraktan organik karbon kaybıyla sonuçlandığını buldular – ancak ilk başta. Üç yıl sonra, etki tersine döndü ve ezilmiş kayalarla arsa, olmadan daha organik karbonla sonuçlandı.
Denemeler tamamlanana kadar, bu etkileşimlerin genel etkisi belirsizliğini korumaktadır. Ancak, bu etkileşimlerin teoride nasıl çalışabileceğini inceleyen Sokol, kaya tozu ve diğer toprak değişikliklerinin kombinasyonu nedeniyle net karbon gideriminde bir artışın gelişmiş kaya ayrışma projeleri için “çok umut verici” olacağını söylüyor. Bu projelerin daha az arazi kullanarak daha fazla karbon kaldırabileceği anlamına gelir.
Doğru kombinasyon, daha iyi mahsul verimleri ve daha az güçlü sera gazı gazı azot oksit gibi daha az emisyon gibi karbonun ötesinde ek faydalara sahip olabilir. Sokol, “Bir artı bir artı dörde eşit olabilirsiniz” diyor.
Ziyaret ettiğim gün deneyin başlangıcını izler. Birincisi, yaklaşık 20 ton bazalt aşağı iner, tarlaya eşit olarak dağılmıştır. Sonra Wilbourne, farklı kombinasyonlarda diğer malzemeleri yayarak birkaç pas daha yapar. Bazı parseller kemik beyaz kireçtaşı tozu alır. Diğerleri amonyak reeksen zengin siyah biyokömürü ve tavuk çöp kompostu alırlar. Birkaç alan her şeyi alır.
Traktörde, babası Adam çiftliği işleten Wilbourne’un kaya tozu ve CO2’nin kaldırılmasının etrafındaki tüm vızıltıları düşündüğünü soruyorum. Omuz silkiyor. Serpme makinesi ve not alan toprak bilim adamlarının gaggle ile birkaç geçişin yanı sıra, bu düzenli bir günlük çalışmadır.
