Tilbake til søkeresultatene

BIONÆR-Bionæringsprogram

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

Alternativ tittel: Sann karbonlagring i jord: samspill og avveining mellom karbonlagring og klimagassutslipp ved klimasmart landbruk

Tildelt: kr 4,1 mill.

Det er mer karbon i jord enn i vegetasjon og atmosfæren til sammen. Mye av karbonet går imidlertid tapt gjennom intensivert landbruk, arealbruksendringer, erosjon, urbanisering og infrastrukturutvikling - med uheldig utfall for jordhelse og matsikkerhet. Dyrkingsmetoder som har til mål å øke karboninnhold i jord over tid kan motvirke denne trenden og i beste tilfellet binde klimagasser fra atmosfæren. Dyrkingsmetodene som øker jordens karbonlager er økt bruk av biorester (e.g. høsterester, husdyrgjødsel, digestater, biokull, etc.) eller alternative vekstskifter med fang- og dekkvekster eller eng i rotasjon med korn. Andre tiltak som redusert jordarbeiding eller alternativt beiteregime sikter å forringe den mikrobiologiske nedbrytningen av karbon i jord. Uansett hvilken strategi man velger, alle metoder påvirker jordens biologiske nitrogenomsetning og dermed faren for økt lystgassutslipp (N2O) or redusert metanopptak (CH4). I verste tilfellet kan klimagevinsten man får gjennom å øke jordens karboninnhold går opp i spinningen gjennom økte CH4 og N2O utslipp. TRUESOIL kvantifiserer den ‘sanne’ klimagevinsten ved dyrkingsmetoder som har blitt foreslått til å øke jordens karbonlager, med å måle CO2 balansen og CH4/N2O utslipp samtidig. For dette gjennomføres det feltforsøk i ulike dyrkingssystem i 11 land innenfor (Tyskland, Frankrike, Spania, Portugal, Irland, Norge, Finland) og utenfor EU (Chile, Argentina, Indonesia og Etiopia). Målet er å forstå miljø- og biologiske faktorer som regulerer samspillet mellom karbon opptak og CH4 og N2O utslipp. For dette blir jordprøvene fra de ulike felt sent til Norge 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, dvs. en øvre grense for karbonopptak og stabilisering mens andre ikke. TRUESOIL skaper grunnlag for forbedrete, lokalt tilpassete dyrkingsstrategier som øker jordens karboninnhold uten å øke CH4 eller N2O utslipp. Norge bidrar til TRUSOIL med et feltforsøk på NMBUs forskningsgård hvor vi måler lystgassutslipp langs en hydrologisk gradient i korn. I tillegg har vi indusert tørkestress ved å sette opp 9 regntak (~5 m2 stor). Takene er av pleksiglass og minsket regn med ca. 50% i vekstsesongen 2023. I et parallelt stripe langs samme gradient kommer vi å studere karbonbinding i neste vekstsesong. For dette har vi dyrket mais i 2023 som skiller seg i naturlig karbonisotopsammensetning fra jordkarbonet slik at vi kan følge nedbrytningen og stabilisering av ferskt organisk material i jorden i avhengighet av jordfukte. I tillegg leder Norge arbeidspakke 3 i TRUESOIL som undersøker karbon og nitrogenomsetninger i jord i laboratorieforsøk. Målet er å oppklare forskjeller i de underliggende prosesser ved de ulike feltforsøk til TRUESOIL partnere. For dette sendes jordprøvene til Norge og en PhD student fra Ny-Zealand kommer til Norge for å ekstrahere DNA fra jordmikroorganismer før og etter eksperimentene, som blir sekvensert i Ny-Zealand.

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.

Budsjettformål:

BIONÆR-Bionæringsprogram