*Слушайте автора Кристин Олсън в Science Friday on Петък, 15 август , за да научите повече за нейните мисли за земеделието и глобалното затопляне.
Изкушаващо е да се мисли, че загубата на въглерод в почвата е сравнително модерно проклятие, резултат от нарастващото население в бедните страни и индустриалното земеделие в богатите. Но това не е така. Веднага след като хората преминаха от начина на живот на ловци и събирачи към земеделски, те започнаха да променят естествения баланс на въглеродния диоксид в почвата и атмосферата. Заседналото земеделие започва в големите речни долини в света – тези на реките Тигър, Ефрат, Инд и Яндзъ – преди около 10 000 до 13 000 години. Около 5000 г. пр. н. е. хората започват да разработват прости инструменти за засаждане и прибиране на реколтата. Най-ранните от тях са били просто пръчки за копаене, но до 2500 г. пр. н. е. хората са използвали животни, за да теглят плугове в долината на Инд.
Оранът изглежда толкова безобиден и успокояващо буколичен, особено когато ралата се теглят от волове или коне. Но както [Ратан] Лал [директор на Центъра за управление и поглъщане на въглерод към Държавния университет в Охайо] изтъкна в реч, произнесена през 2000 г., „нищо в природата не преобръща многократно и редовно почвата до определената дълбочина на оран от 15 до 20 сантиметра. Следователно нито растенията, нито почвените организми са се развили или адаптирали към това драстично смущение.“ Съвременното механизирано земеделие влошава проблема още повече: тежките машини уплътняват почвата допълнително, изисквайки по-дълбоко оран, за да се разрохка почвата. Тъй като по-големи обеми почва се разбиват и излагат на въздуха, въглеродът в почвата, който може да е лежал на място под линията на почвата в продължение на стотици или хиляди години, се среща с кислорода, комбинира се с него, за да образува CO2, и заминава за горните слоеве на атмосферата.
Животновъдството също започна да нарушава въглеродния баланс. Преди да бъдат опитомени от хората, стада преживни животни бродеха из големите прерии, отхапвайки върховете на тревите и други растения и любезно оставяйки в замяна купища обогатяващ тор. Страхувайки се от хищници, те се събраха плътно и никога не пасеха на едно място твърде дълго. Хората обаче повлияха на драстична промяна в моделите на паша на тези стада. Вместо непрекъснато да се носят из равнините, животните или са били ограничени до една зона чрез ограда, или са пасли свободно под защитата на човешки пастири и кучета. В оградени места те пасели чак до голата земя. Те често правеха това и на места под зоркия поглед на пастирите - тъй като вече нямаха нужда да се страхуват от хищници, те се мотаеха на едно място достатъчно дълго, за да изтръгнат корените на растенията направо от земята.
Но позволяването на животните да превърнат тревистите равнини в гола земя спря големия биологичен процес, който на първо място създаде огромни подземни запаси от въглерод: фотосинтезата. Растенията премахват въглеродния диоксид от въздуха и в комбинация със слънчевата светлина го превръщат във въглеродни захари, които растението използва за енергия. Не целият въглерод се консумира от растенията. Някои се съхраняват в почвата като хумус - Лал посочва, че 'хумус' и 'човек' споделят една и съща коренна дума - стабилна мрежа от въглеродни молекули, които могат да останат в почвата в продължение на векове. Там, в почвата, въглеродът носи много ползи. Прави почвата по-плодородна. Придава на почвата подобна на торта текстура, структурирана с малки въздушни джобове. Почви, богати на въглероден буфер срещу засушаване и наводнения: Когато има валежи, почвата абсорбира и задържа вода, вместо да я оставя да се натрупва и да се оттича. Здравата почва също е богата на малки организми - невероятните 6 милиарда в една супена лъжица - които могат да обезвредят токсините и замърсителите, които се накисват в почвата чрез дъжда. Лал вярва, че фермерите трябва да бъдат компенсирани не само за техните култури; те също трябва да бъдат компенсирани за отглеждане на здрава почва поради многобройните ползи за околната среда.
Никой друг естествен процес не отстранява стабилно толкова огромни количества въглероден диоксид от атмосферата като фотосинтезата и никоя човешка схема за отстраняването му не може да направи това в такъв огромен мащаб с някаква гаранция за безопасност или без големи разходи. Фотосинтезата е най-важният естествен процес за живота на нашата планета, тъй като регулира постоянния цикъл на животворния въглерод в нашата почва и създава онзи друг газ, от който толкова много от нас зависят: кислород.
Лал и колегите му разработиха прост, макар и груб метод за оценка на количеството въглерод, загубен от почвите в Съединените щати и света. Когато го посетих на участък 87, той посочи край на тъмна гора срещу едната страна на тестовите полета. „Тази гора е моята база“, каза той. „Когато изчислявам колко въглерод е бил загубен от почвата в този парцел и близките райони, го сравнявам с почвата в гората.“
С финансиране от EPA, USDA и Министерството на енергетиката на Съединените щати (DOE) и работейки със студенти и докторанти по целия свят, той сравнява въглерода в гористи райони с този в култивирани площи. Според неговите изчисления Охайо е загубило 50 процента от въглерода в почвата през последните 200 години. Но в райони на света, където култивирането се извършва от хилядолетия, изчерпването на въглерода в почвата е много по-високо - до 80 процента или повече. Общо почвите по света са загубили до 80 милиарда тона въглерод. Не всичко се насочва към небето - ерозията е отмила част от него в нашите водни пътища - но дори сега неправилното използване на земята представлява 30 процента от въглеродните емисии, навлизащи в атмосферата.
А количеството въглероден диоксид в атмосферата е достигнало наистина зашеметяващо ниво. До 2013 г. учените изчислиха, че CO2 е достигнал 400 части на милион (ppm) в атмосферата - 50 части на милион над нивото, което много експерти смятат, че може надеждно да поддържа климата стабилен за човешкия живот. По целия свят се разработват и прилагат много технологии за чиста енергия, за да се намали количеството CO2, което нашият модерен начин на живот отделя – от изкопаеми горива до вятърна, слънчева, биомаса и енергия от океанските вълни и дори, в една дива схема, допълваща електрическата мрежа, като спасява силата на топлината на тялото в тълпите. И има много стратегии, които се използват за намаляване на количеството енергия, което консумираме, включително увеличаване на горивната ефективност на превозните средства, задвижвани с газ, и изграждане на домове и офиси, които генерират повече енергия, отколкото използват.
Въпреки това, нито едно от тях всъщност няма да намали наследеното натоварване от CO2, което вече е в атмосферата. Съществуват схеми за това, но те са скъпи – помислете за плана на EPA за улавяне и инжектиране на атмосферен въглерод в дълбоки кладенци на цена от 0 до 0 на тон. Не толкова секси за политиците, но безплатно, е нискотехнологичният подход на майката природа: фотосинтезата и натрупването на въглерод в почвата, което естествено следва.
И в това се крие нашата голяма зелена надежда. Разбира се, трябва да продължим да намаляваме използването на изкопаеми горива и да водим по-малко прахосващ живот. Но също така трябва да извлечем излишния въглерод от атмосферата, като работим с фотосинтеза, вместо срещу нея. Земеделски производители, животновъди, управители на земи, градоустройствени планове и дори хора със задни дворове трябва да се уверят, че растенията растат енергично, без големи участъци от гола земя - фотосинтезата не може да се случи на гола земя. Трябва да се погрижим за милиардите микроби и гъбички, които взаимодействат с корените на растенията и превръщат въглеродните захари в богат на въглерод хумус. И ние трябва да защитим този хумус от ерозия от вятър, дъжд, неразумно развитие и други смущения.
Лал казва, че може да се направи. Най-големите възможности са в частите на света, където въглеродът е най-изчерпан от хиляди години земеделие, в Африка на юг от Сахара, Южна и Централна Азия и Централна Америка.
„Въглеродът в почвата е като чаша вода“, казва Лал. „Изпихме повече от половината, но можем да налеем още вода обратно в чашата. С добри почвени практики бихме могли да обърнем глобалното затопляне.“
Когато добрите практики за управление на земята създават един тон въглерод в почвата, това представлява малко повече от 3 тона въглероден диоксид, отстранен от атмосферата. Лал вярва, че 3 милиарда тона въглерод могат да бъдат изолирани годишно в световните почви, намалявайки концентрацията на въглероден диоксид в атмосферата с 3 ppm всяка година. Но други, с които разговарях - особено след като се отдалечих все повече и повече от академичните среди - са много по-оптимистични относно потенциала за промяна. Това все още е нова идея, казват те, и науката едва е захапала ръбовете й.
Почвата ще ни спаси: как учени, фермери и любители на храната лекуват почвата, за да спасят планетата
КупуваРаботейки с тестови парцели по целия свят – в Охайо, както и в Африка, Индия, Бразилия, Коста Рика, Исландия и Русия – центърът на Лал търси перфектната комбинация от практики за управление на земята в различни климатични условия и видове почви, които ще премахнат въглерода от въздуха и го изградете обратно в почвата. Той и колегите му са измислили как да възстановят почвения въглерод в екосистемите по целия свят, дори в Нигерия, неговия ранен враг. Те използват различни подходи, тъй като светът се състои от много микроклимати и всеки има различна история на въздействие, човешко и друго. Единствената константа в света е важността на изграждането на политическа воля. Поради различни причини ни беше трудно да се променим.
Лал е написал стотици статии и няколко книги, включително Потенциалът на обработваемата земя в САЩ да отделя въглерод и да смекчава парниковия ефект , който стигна до президента Бил Клинтън и до американската делегация в преговорите на ООН по Протокола от Киото. Лал е говорил пред Конгреса по темата шест пъти. Само през 2011 г. седем международни конференции се занимаваха с връзката между почвата и климата. Все пак идеите на Лал не предизвикаха много последващи действия сред политиците.
„Изследването на почвата не е привлекателно за политиците“, казва Лал. „Казвам им за 25-годишни планове за устойчивост, но те имат само четиригодишен период на внимание.“
Но идеите на Лал и тези на други визионери в използването на земята предизвикват голям интерес и действия сред тези, които гледат дълго. Днес ние преживяваме аграрен ренесанс. Интересът към здравословни, устойчиво отгледани храни предизвика скок в търсенето и броят на дребните фермери в Съединените щати нараства за първи път след Голямата депресия: между 2002 г. и 2007 г. броят на малките ферми се е увеличил с 4 процента. Тъй като тези нови, често завършили колеж фермери практикуват вида земеделие и животновъдство, одобрен от клиентите им – намаляване или премахване на употребата на торове, пестициди, хербициди, хормони, антибиотици и други химикали, както и оставяне на животните им на паша на трева, вместо да ги тъпчат с храна, която не са еволюирали да ядат - мнозина са изненадани да установят, че почвата им се променя. Става по-черен и по-богат на въглерод. Някои от тези фермери не ги е грижа за глобалното затопляне; те са повлияни от свързаното с индустрията American Farm Bureau, което твърди, че 70 процента от фермерите не вярват в климатичните промени, предизвикани от човека. Но много други фермери са развълнувани да разберат, че техният хумус помага за задържането на излишния въглероден диоксид от атмосферата. Те са станали граждански учени, тестващи нови начини за „отглеждане на въглерод“, както и предприемачи, които се опитват да разберат как могат да получат заплащане за тази нова култура.
Екологичната общност също обръща внимание на потенциала на почвата за справяне с изменението на климата. Worldwatch Institute издаде доклад от 40 страници за връзката между почвата и климата през 2010 г. Националната федерация за дивата природа определи глобалното затопляне като най-голямата заплаха за дивата природа и издаде доклад през 2011 г. за „благоприятно за бъдещето земеделие“, което може да смекчи климата промяна. Екологичната общност подозира да възприеме управлението на земеползването за борба с глобалното затопляне, притеснена, че това може да смекчи натиска върху енергийния и производствения сектор за намаляване на емисиите. Но нарастващото разбиране на връзката между глобалното затопляне и въглерода в почвата революционизира екологичното движение.
Това революционизира мен и начина, по който мисля за почвата. Аз съм внучка на фермери и дъщеря на запалени градинари. Израснах на слуховия фон на техните дискусии за техните собствени и чужди градини. Никога не е имало пътуване с кола, което да не включва дърпане до бордюра, за да се полюбувате на нечия бугенвилия или четка за бутилки. Никога не е имало пътуване от една част на щата до друга, което да не включва няколко странични пътувания до любимите им плодови щандове (Patty’s Perfect Peaches, още ли сте там?). Без значение къде живееха, моите родители никога не оставаха без добре поддържани цветни лехи, голям зеленчуков масив и компостна купчина. Дори когато беше в началото на деветдесетте, видях майка ми да се бори от стола си с ужас, когато един гост изхвърли пакетче чай в кошчето. „Правим го по този начин“, каза тя, въпреки че всъщност вече нямаше „ние“, тъй като баща ми беше мъртъв от няколко години. Тя дръпна връвта от торбичката за чай и извади телбода, след което сложи торбичката в бяла керамична кана, която държеше под мивката. Тя все още правеше компост за парцела от 3 квадратни фута, който държеше в комплекса от апартаменти за възрастни хора. Когато беше на смъртното си легло, мълчалива с дни, нито един от опитите на семейството да я въвлече в разговор не успя, докато брат ми Дейв не възкликна: „Мамо, току-що засадих доматите си!“ Тя се повдигна на лакти и промърмори: „Черни домати чери?“ Това беше разнообразие, от което тя беше очарована, след като донесох кошница у дома от фермерски пазар. Това беше последното нещо, което каза. Тя почина няколко часа по-късно.
Така че бях възпитан да ценя почвата и хората, които работят с нея. За първи път чух за Лал от фермер на име Ейб Колинс, който беше взел идеите на Лал и тези на други учени, за да трансформира земята си и след това стана евангелист на въглерода в почвата. Когато говоря с Колинс по телефона, той винаги звучи така, сякаш едва си поема дъх. Част от това е чисто физическо; той обикновено просто се намесва от преместване на добитъка си от едно поле на друго или работа върху оградите си. Но част от това е вълнение от идеята, че той и други са се натъкнали на нещо, което наистина има значение за света, и че е по-добре да побързат и да накарат всички да слушат.
Бих искал да се съмнявам в глобалното затопляне или по-точно в глобалното изменение на климата, защото атмосферната температура на Земята наистина се е повишила с 0,8°C след индустриалната революция, но това не означава, че е по-топло навсякъде. Вместо това времето навсякъде е по-лудо, с по-висока честота на екстремни метеорологични явления като проливни дъждове и суши, наводнения и пожари. Копнея да бъда това, което се нарича „отрицател на климата“, но науката не ми позволява. Учените започнаха да проследяват натрупването на въглероден диоксид в атмосферата преди десетилетия. Измерванията тиктакаха постоянно нагоре, но последваха други, още по-зловещи данни, тъй като времето стана по-топло и по-странно по света. Както природозащитникът и автор Бил Маккибън пише в отрезвяваща статия от 2012 г. за Търкалящ се камък списание, май 2012 г. беше „най-топлият май, регистриран за Северното полукълбо – 327-ият пореден месец, в който температурата на цялото земно кълбо надхвърли средната за 20-ти век, шансовете за което да се случи просто случайно бяха 3,7 x 1099 – a брой значително по-голям от броя на звездите във Вселената.
Все пак това е жалко убеждение. Настръхвам, когато чета за полярните мечки, които се давят, защото леденият им пейзаж е отстъпил, или когато чуя метеоролозите да предричат сезони на засилени урагани и да обявяват всяка следваща година за най-горещата, откакто хората са започнали да записват подобни неща. Не изпитвам никакво удоволствие в необичайно топъл зимен ден или необичайно студена пролет, чувствайки се сякаш промяната на сезоните е нарушена. Изпъшкам, когато глобалното затопляне се появи като история в любимите ми списания или като сюжетна нишка в роман или филм. Защото защо да мислим за това, когато са необходими огромни промени в политиката и политиците изглеждат неспособни да вземат смели решения? Действията на обикновен човек изглеждат толкова нищожни.
Но за първи път, откакто прочетох за глобалното затопляне преди около 25 години, се чувствам обнадежден. Почвата ще ни спаси. Наистина вярвам в това.
Препечатано от Почвата ще ни спаси от Кристин Олсън. Авторско право (c) 2014 от Кристин Олсън. С разрешение на Rodale Books. Предлага се навсякъде, където се продават книги.
