在土壤中加入微小的岩石碎片可以释放重要的土壤养分,同时吸收大量的二氧化碳。
自人类诞生之日起,人类就一直在努力寻找提高农业产量的方法——这一目标至今仍在追求。到2050年,全球人口将达到97亿,研究人员正在寻找更好的方法来安全地养活世界。现在,谢菲尔德大学研究人员的一项创新研究报告了一种意想不到的方法,通过这种方法我们可以提高产量,同时也有助于减少二氧化碳的排放:使用岩石作为肥料。
这个想法是,将快速反应的硅酸盐岩石添加到农田中可以捕获二氧化碳,并增加对虫害和疾病的保护。在时间上,这个过程也会恢复土壤结构和肥力,防止水土流失。
该研究的主要作者大卫·贝林教授解释道。
“人类社会早就知道,火山平原是肥沃的,是种植农作物的理想场所,没有对人类健康造成不利影响,但直到现在,人们几乎没有考虑到如何在土壤中增加更多的岩石来捕获碳。”
火山爆发可能是毁灭性的——它们破坏了它们的所有东西,把周围的环境掩埋在灼热的灰烬中。但从长远来看,火山沉积物可以发展成地球上最肥沃的一些农田。以意大利的土壤为例。这个国家的南部地区有干燥的石灰石肥沃的土壤。但如果你向北移动,特别是在那不勒斯附近,那里的土壤更肥沃,这主要是由于维苏威火山的爆发。类似地,像新西兰或夏威夷这样的火山地区通常都富含丰富的植被。
这不是新东西。然而,Beerling提出的建议是,将破碎的、富含碳的岩石(如玄武岩)和利用它们来肥沃农业土壤。当这些微小的碎片在土壤中溶解时,它们会吸收二氧化碳并消除养分。
火山爆发所造成的破坏可以用来给土壤注入新的生命。
一举两得。
“由于能源的产生,未来气候变化的规模可以通过立即减少进入大气层的二氧化碳量来调节。”采用这种新的研究方法,即积极地清除二氧化碳,可以产生巨大的影响,并能很快适应。
当然,这可以适用于所有类型的土壤,以吸收二氧化碳,但为了充分利用这一过程,最好将其应用于耕地。这不仅能吸收二氧化碳,还能改善土壤质量,减少对农药的需求。
这种方法的好处在于,它能与各种各样的岩石一起工作——富含钙的物质越多越好。然而,贝勒林在一封电子邮件中告诉ZMEScience说,最快的风化火山岩并不合适。
“这种方法最适用于基本的硅酸盐岩石,更丰富的镁和钙,这样的天气会更快,从而捕获更多的二氧化碳。”但是,正如我们指出的,最快速的风化基础岩石——被称为“超镁”——通常富含金属元素,可能有毒,所以你不会想在农田上使用它们。
更好的是,许多地区已经在可耕地上散布碾碎的石灰石,以逆转农业生产造成的土壤酸化,包括使用肥料。因此,这种做法的机械和基础设施已经存在——需要做的就是改变岩石类型。
“破碎技术在采矿业很常见,”Beerlong在我们的通信中补充道。“粒子的大小是决定化学反应速率的关键因素。具有高表面积的小颗粒反应更快。石灰石——本质上是碳酸钙——反应非常快,但通常会释放二氧化碳而不是隔离。
伊利诺伊大学香槟分校(UniversityofIllinoisChampaign-Urbana)教授斯蒂芬·朗(StephenLong)和该研究的合著者评论道:
“我们的建议是,改变岩石的类型,提高应用速率,就像应用碾碎的石灰石一样,但有助于从大气中捕获二氧化碳,将其储存在土壤中,最终将其储存在海洋中。”
Long还指出,人们并不完全了解气候变化的程度,科学家也没有真正有效地沟通这些问题。他补充道:
“全球变暖是一个影响地球上每个人的问题。科学家们普遍认为,世界必须减少化石燃料的温室气体排放,并将其与从大气中提取二氧化碳的策略相结合,以避免气候灾难。