在农田中添加碎火山石既可以改良土壤又可以吸收二氧化碳

一项新的研究报告称，世界各地的农民可以通过将碎火山岩混入农田中，帮助地球实现政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 设定的关键碳清除目标。该研究还强调潮湿、温暖的热带地区是这种气候干预策略最有希望的地点。

该研究首次对全球农田使用玄武岩可能减少的二氧化碳量进行了全球估计。它发表在《地球的未来》上，这是 AGU 的期刊，旨在对我们星球及其居民的过去、现在和未来进行跨学科研究。

这种类型的气候干预称为增强岩石风化。它利用风化过程，自然地将二氧化碳封存在碳酸盐矿物中。这个想法很简单：以一种对人类也有利的方式加速风化。当与减排同时使用时，它可以帮助减缓气候变化的速度。

研究作者表示，这可能比其他碳减排方法更安全。

“与其他气候干预措施相比，增强岩石风化带来的风险较小，”领导这项研究的耶鲁大学气候科学家 S. Hun Baek 说。“它还提供了一些关键的好处，例如恢复枯竭的土壤和对抗海洋酸化，这可能会使其更受社会欢迎。”

这项新研究探讨了将碎玄武岩(一种在熔岩冷却时形成的快速风化岩石)应用于世界各地农田的潜力，并强调了哪些地区可以最有效地分解岩石。

“这里有巨大的潜力，”这项研究的合著者、耶鲁大学地球化学家诺亚·普拉纳夫斯基 (Noah Planavsky) 说。“虽然从基础科学的角度来看，我们仍然有很多东西需要学习，但还是有希望的，我们需要专注于从市场和金融的角度来看我们能做些什么。”

之前的一项研究使用了一种单独的二氧化碳清除量计算方法来估计 2050 年的碳减少量，但研究人员希望超越国家边界，更进一步地展望未来。

研究人员使用一种新的生物地球化学模型来模拟将碎玄武岩应用于全球农田将如何减少二氧化碳，以测试增强岩石风化对气候的敏感性，并确定该方法最有效的区域。

新模型模拟了 2006 年至 2080 年两种排放情景下世界各地 1,000 个农业场地的增强岩石风化。他们发现，在 75 年的研究期内，这些农业场地将吸收 64 十亿吨二氧化碳。推断到所有农业领域(代表该战略的全球潜在应用总量)，在此期间最多可封存 217 十亿吨碳。

“最新的IPCC 报告称，我们需要在 2100 年之前消除 100 至 1,000 十亿吨的碳，此外还要大幅减少排放，以防止全球气温上升超过一摄氏度半，”Baek 说。“扩大到全球农田，我们发现碳去除量的估计值大致相当于有机会实现这些气候目标所需的范围的下限。”

研究强调，由于风化作用在炎热和潮湿的环境中进行得更快，因此增强的岩石风化作用在热带地区比在高纬度地区作用得更快。希望投资碳减排解决方案的农民和公司通过在热带地区应用玄武岩来做出具有成本效益和碳效率的选择。

该模型揭示了另一个有希望的结果：增强岩石风化作用在较高温度下同样有效，甚至更好一些。其他一些碳减少方法，例如依赖土壤有机碳储存的方法，随着持续变暖而变得不那么有效。

“增强的岩石风化对气候变化的恢复能力令人惊讶，”白说。“我们的研究结果表明，它对气候变化相对不敏感，并且在中度和严重全球变暖的情况下也能发挥同样的作用。这让我们对其作为长期战略的潜力充满信心。”

农民已经在田地里施用了数百万吨石灰石(一种碳酸钙岩石，可以作为碳源或碳汇)来提供养分并控制土壤酸度，因此逐渐改变岩石类型可能意味着向实施增强岩石风化的平稳过渡普拉纳夫斯基说，规模化。

增强岩石风化已在世界各地的农场小规模应用。普拉纳夫斯基表示，下一步是努力“切实实施”。

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