EJP-Soil First call: Understanding tradeoffs and interactions between SOC stocks and GHG emissions for climate-smart agri-soil management

Globalt sett holder jord mer karbon enn vegetasjonen. Mye av karbonet har imidlertid gått tapt gjennom dyrking med uheldig utslag for jordkvalitet og fruktbarhet. Dyrkingsmetoder som har til mål å øke karboninnhold i jord over tid kan motvirke denne trenden og samtidig binde klimagasser. Dyrkingsmetodene som har blitt forslått for å øke jordens karbonlager over tid er blant annet økt bruk av intern eller ekstern resirkulert biomasse (e.g. høsterester, husdyrgjødsel, digestater, biokull), alternative vekstskifter (bruk av fang- og dekkvekster) og tiltak som forringer nedbrytning av organisk material i jord (forringet jordarbeiding, alternative beiteregimer). Problemet er at mange av disse metoder samtidig påvirker jordens evne til å ta opp metan (CH4) og/eller slippe ut lystgass (N2O), de to nest-viktigste klimagasser. I verste tilfellet kan klimagevinsten man får gjennom å øke jordens karboninnhold går opp i spinningen gjennom økte CH4 og N2O utslipp. TRUESOIL skal se på den ‘sanne’ klimagevinsten til dyrkingsmetoder som har blitt foreslått til å øke jordens karbonlager, med å måle CO2 balansen og CH4/N2O utslipp samtidig. Feltmålinger gjennomføres i 11 land innenfor (Tyskland, Frankrike, Spania, Portugal, Irland, Norge, Finland) og utenfor EU (Chile, Argentina, Indonesia og Etiopia). Felteksperimentene i unike dyrkingssystem, samtidig som det studeres miljø- og biologiske faktorer som regulerer samspillet mellom CO2, CH4 og N2O. For dette blir jordprøvene fra de ulike felt sent til partnerlaboratorier for å gjennomføre detaljerte undersøkelser av karbonkvalitet og fordeling, mikrobesamfunn og C og N omsetninger. Et høyt prioritert spørsmål er hvorfor noe jord viser tegn av karbonmetning mens andre ikke. TRUESOIL skaper grunnlag for forbedrete, lokalt tilpasset dyrkingsstrategier som øker jordens karboninnhold uten å øke CH4 eller N2O utslipp.

Agricultural soils are depleted in soil organic carbon (SOC) and have the potential to sequester substantial amounts of C, which could be used in climate change mitigation. Common management practices for increasing SOC include the use of external or internally recycled OC inputs (organic amendments/fertilizers, biochar, plant residues), alternative cropping options (continuous green cover, cover crops) or measures that reduce OC losses (reduced tillage, adapted grazing). These practices have a potential to increase greenhouse gas (GHG) emissions by stimulating decomposition of previously sequestered C and N in soil. TRUESOIL assesses mechanisms and drivers behind increased GHG emissions in SOC-augmenting management practices and studies their interactions with increased SOC sequestration under different soil and climatic conditions (boreal, temperate, Mediterranean and semi-oceanic). Many C-augmenting management interventions are known, or have the potential, to modify soil N cycling, resulting in enhanced N2O emissions. To understand potential trade-offs between OC storage and GHG emissions, we combine intensive measurements of GHG fluxes in various cropping systems with carbon-nitrogen cycling studies and microbiological analyses. Comparison of soils that are SOC saturated with those that continue to accumulate SOC will aid to identify major drivers. Using rainfall exclusion experiments, we will also examine the future impact of reductions in precipitation on interactions between SOC accumulation and GHG emissions. TRUESOIL works towards an increased understanding of how environmental factors and management control OC sequestration, SOC persistence and stabilization and how this is linked to GHG emissions, opening for designing soil- and climate specific management strategies for climate smart crop production.