Biouhel snižuje emise skleníkových plynů

Zvyšující se koncentrace skleníkových plynů v atmosféře, jež ovlivňuje globální klima naší planety, je stále aktuální vědecké a mediální téma. Zda nárůst koncentrace skleníkových plynů ovlivňuje člověk je předmětem mnoha bouřlivých debat a vědci se v tomto ohledu rozdělili na klasické dva tábory. Nejsledovanějšími skleníkovými plyny kromě CO₂ jsou metan (CH₄) a oxid dusný (N₂O). Právě oxid dusný má v porovnání se svými „kolegy“ mnohem vyšší skleníkový efekt (10x vyšší než CH₄ a 200x vyšší než CO₂). Ročně se vyprodukuje přes 10 mil tun N₂O, z čehož antropogenní produkce představuje cca 60% a mikrobiální produkce 40%. Mikroorganismy ho převážně produkují procesem denitrifikace v půdách s vyšším obsahem dusičnanů a půdní vlhkosti. Jelikož je N₂O plyn, dochází tímto procesem k nemalým ztrátám dusíku z půdy a tudíž k ochuzování půd o tento důležitý biogenní prvek.

Mikrobiologové z univerzity v Tübingenu ve své nové studii ukazují, že lze aktivitu půdních mikroorganismů produkující N₂O velice jednoduchým způsobem snížit. Vědci provedli řadu experimentů, ve kterých zjistili, že po přidání biouhlu (angl. biochar) do půdy, dojde k poměrně výrazné změně ve složení mikrobiálního společenstva, což vede i ke snížení emisí N₂O. Spoluautoři studie Johannes Harter a Hans-Martin Krause vidí výhody využití biouhlu nejen ve snížení emisí N₂O, ale i ve snížení ztrát dusíku ze zemědělských půd a efektivnějšímu využívání dusíkových hnojiv.

Biouhel vzniká při pyrolýze, tzn. termochemickým rozkladem biomasy  při vysokých teplotách .  Jde tedy o stejný proces využívaný při výrobě klasického dřevěného uhlí .  Ovšem oproti dřevěnému uhlí, které se využívá primárně jako topivo,  může být  biouhel  využit jako suplement v zemědělství.

N₂O je v půdě produkován speciální skupinou mikroorganismů, které citlivě reagují na množství přidávaných dusíkatých hnojiv. Vyšší přídavek dusíku vede k vyšší aktivitě těchto mikroorganismů a tudíž k vyšší produkci N₂O. Přidaný dusík se tedy z půd rychle ztrácí, čímž se snižuje účinek dusíkatých hnojiv. Ty se pak musí přidávat ve větším množství, což naopak může vést k nežádoucímu vyplavování dusičnanů do povrchových a podzemních vod. Přidáním biouhlu do půdy dojde k navázání dusičnanů na jeho povrch, což zpomaluje jejich přeměnu na N₂O a jejich efektivnější využití ostatními mikroorganismy a rostlinami. „Zjistili jsme, že přidání biouhlu nejenom že sníží emise N₂O, ale i příznivě ovlivní složení rhizosférní mikroflory, která je důležitá pro správný růst plodin. Navíc biouhel zvyšuje schopnost půdy zadržovat vodu a půda tudíž při extrémních výkyvech teplot tak rychle nevysychá.“, dodává Sebastian Behrens, člen týmu.

Pozitivní vliv biouhlu na úrodnost půdy objevili již civilizace jižní Ameriky a Afriky před tisící lety. Současné studie podtrhují důležitost biouhlu pro růst rostlin a kvalitu půdy. Závěry současné studie jsou důležité i ve světle páté výroční zprávy, ve které Mezinárodní panel pro životní prostředí (IPCC) zveřejnil výsledky vývoje skleníkových plynů. V ní se uvádí, že od roku 1750 se vlivem lidské činnosti koncentrace CO₂ zvýšily o 40%, CH₄ o 150% a N₂O o 20%. Hlavním antropogenním zdrojem emisí N₂O je z 84% právě zemědělství.

Autor: Ing. Jiří Bárta, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Použité zdroje:

Johannes Harter, Hans-Martin Krause, Stefanie Schuettler, Reiner Ruser, Markus Fromme, Thomas Scholten, Andreas Kappler, Sebastian Behrens. Linking N₂O emissions from biochar-amended soil to the structure and function of the N-cycling microbial community. The ISME Journal, 2013; DOI: 10.1038/ismej.2013.160

http://www.biochar.org/joomla/index.php?option=com_content&task=blogcategory

http://www.sciencedaily.com/releases/2013/10/131004090618.htm