Pesquisadores sintetizaram dados globais de quase 600 estudos sobre biochar para analisar seu potencial como uma prática agrícola inteligente para o clima – Strong The One

Embora pareça um nome de banda de nu-metal, os cientistas teorizam que o biochar – uma substância semelhante ao carvão feita da queima de material orgânico como resíduos agrícolas e florestais – tem sido uma prática agrícola tradicional usada pelos humanos há séculos.

O grupo de Ren publicou recentemente um artigo na Comentários sobre energia renovável e sustentávelonde sintetizaram dados globais de quase 600 estudos sobre biochar para analisar seu potencial como uma prática agrícola inteligente para o clima.

A CSA é uma abordagem integrativa que vai além dos métodos agrícolas sustentáveis. O objetivo é garantir de forma sustentável o rendimento das colheitas para alimentar uma população crescente, ao mesmo tempo em que impacta positivamente os meios de subsistência das pessoas que vivem e trabalham na área. A CSA melhora a saúde do solo e constrói resiliência climática, ao mesmo tempo em que visa mitigar as emissões de gases de efeito estufa.

Exemplos de práticas de manejo CSA incluem cultivos de cobertura, plantio direto ou cultivo reduzido e estratégias integradas de manejo de nutrientes.

O grupo de Ren compilou dados sobre a pesquisa de biochar para obter uma compreensão abrangente da prática, seus méritos, desafios e limitações.

“Queríamos avaliar o biochar como práticas climáticas inteligentes por meio de observações/medições de campo, análise de big data e modelagem numérica”, diz Ren. “Avaliamos se esta prática agrícola sustentável pode servir como uma prática agrícola inteligente em termos de produção de alimentos, saúde do solo e sustentabilidade ambiental. Esperamos quantificar as pegadas de água e nutrientes relacionadas e o potencial para promover a resiliência climática.”

O que é biochar?

Biochar pode ser feito de qualquer material orgânico (contendo carbono), como resíduos de madeira ou resíduos de culturas. O material é então aquecido a altas temperaturas na ausência de oxigênio em um processo chamado pirólise. O resultado é um material semelhante ao carvão chamado biochar. Como corretivo do solo, o biocarvão tem o potencial de ajudar a aumentar a resiliência.

Biochar é como um investimento de carbono de longo prazo, porque leva muito tempo para se decompor e, portanto, aumenta o teor de carbono do solo. Se esses mesmos materiais ricos em carbono fossem incorporados ao solo em vez de serem transformados em biocarvão, eles se decomporiam rapidamente, liberando gases de efeito estufa como metano e dióxido de carbono. O mesmo é verdade se os materiais forem simplesmente queimados; no entanto, ao transformá-los em biocarvão, o carbono é sequestrado e permanece ligado à terra.

Além disso, o biochar age quase como uma esponja e pode melhorar a capacidade do solo de reter água e nutrientes, tornando o solo mais denso em nutrientes e resistente a secas, ao mesmo tempo em que mantém a produção agrícola. Em Connecticut, o biochar também pode ajudar a transformar uma forma de resíduo na forma de aparas de árvores e outros resíduos de madeira neste valioso material de construção de resiliência.

Por meio da análise, Ren e os coautores descobriram que, como outras práticas de CSA, a aplicação de biochar depende do contexto, mas geralmente ajuda a melhorar a qualidade do solo. Como resultado, eles estão propondo seu uso de forma mais ampla, inclusive em Connecticut.

“Através da síntese global de dados, você pode ver que, em diferentes condições de solo e clima, o biochar, juntamente com outras práticas, pode ajudar os agricultores a sustentar a produção de alimentos. Também pode reduzir as emissões de gases de efeito estufa, reduzir a lixiviação de nitrogênio e economizar água no solo, ” diz Yawen Huang, principal autor do estudo e pós-doutorado supervisionado por Ren.

Embora a análise tenha mostrado que alguns dos experimentos de laboratório podem ter exagerado as capacidades do biochar, os pesquisadores planejam explorar o que ele pode fazer realizando mais experimentos de campo para entender quando e onde usar o biochar.

“Ainda precisamos considerar o biocarvão em conjunto com outras práticas sustentáveis ​​tradicionais para o manejo de nutrientes e tratamentos de irrigação em diferentes locais, considerando diferentes condições climáticas”, diz Ren. “Podemos alcançar o objetivo da agricultura com clima inteligente e, no caso do biocarvão, Connecticut é o local ideal para explorar e aplicar o biocarvão como uma abordagem de CSA. Temos muitas árvores e recursos naturais aqui. Estudos mostram que o biocarvão feito de as árvores podem reduzir amplamente as emissões de óxido nitroso, que é quase 300 vezes mais potente que o CO₂ em seu potencial de aquecimento global.”

Ren aponta um aspecto vital das práticas sustentáveis ​​e inteligentes para o clima – que os resíduos podem ser reaproveitados. A visão de Ren é usar resíduos de árvores do manejo florestal para fazer biochar usado por agricultores aqui em Connecticut.

“Nós apenas usaríamos materiais residuais; é o ciclo de sustentabilidade”, diz Ren. “Os proprietários florestais têm o potencial de fazer o biocarvão a partir de seus próprios recursos para beneficiar terras agrícolas ou agrícolas. Você pode usar os resíduos da colheita ou outros resíduos orgânicos não agrícolas e devolvê-los ao solo também. Quero expandir o conceito de agricultura e silvicultura inteligentes para criar uma paisagem inteligente para o clima. Vamos pensar se podemos gerenciar os recursos naturais, terras agrícolas, pântanos e outros sistemas naturais juntos. Podemos usar essas práticas inteligentes para o clima para vincular floresta e agricultura? Nosso O estado tem potencial para desempenhar um papel de liderança em nível nacional na aplicação de biocarvão.”

A formação de Ren é em ecologia de ecossistemas e adaptação às mudanças climáticas, e ela aborda a agricultura como um componente interdependente do sistema terrestre, por exemplo, a maneira como a agricultura interage com os sistemas atmosférico, solo e aquático. Quando visto por essa lente, os estudos sustentáveis ​​exigem esforços colaborativos e ela diz que a UConn, como uma universidade de concessão de terras, é um local especialmente bom para esse tipo de esforço, pois as informações são fornecidas aos agricultores por meio da UConn Extension.

“Como mencionei, as práticas de CSA precisam acontecer no momento e local certos e devem considerar a combinação de outros fatores naturais e humanos”, diz Ren. “Exige um esforço integrado e interdisciplinar que não pode ser feito apenas sentado na frente de um computador ou no laboratório. Podemos entregar as novas descobertas aos nossos pesquisadores de extensão, que então as entregam aos agricultores. O feedback dos agricultores pode orientar nós em nosso esforço adicional para avançar a ciência neste campo. Mais uma vez, esse é um ciclo sustentável.”

A equipe de Ren está em processo de solicitação de financiamento adicional para levar o projeto adiante. A equipe está se conectando com produtores locais de biocarvão e planejando manter a produção local, considerando a necessidade de economizar energia para transporte.

“Com a pandemia, os clientes tenderam a mudar seus hábitos alimentares para produtos cultivados localmente. Essa transição exige sistemas alimentares mais resilientes e sustentáveis. solução climática baseada na natureza para construir um futuro resiliente ao clima.”