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¿Cómo funciona la captura de carbono del suelo y puede ayudar el cáñamo?

Carbono y cáñamo

El almacenamiento de carbono en el suelo podría ser una solución medioambiental

Se nos dice que los suelos sanos retienen grandes cantidades de carbono de la atmósfera. Los científicos encuentran que este no es siempre el caso. Una noticia estudio apaga las esperanzas de captura de carbono por los suelos.

¿El cáñamo absorbe carbono?

Se ha demostrado científicamente que el cáñamo industrial absorbe más CO2 por hectárea que cualquier cultivo forestal o comercial y, por lo tanto, constituye el sumidero de carbono ideal. Además, el CO2 está permanentemente unido a la fibra que se utiliza para todo, desde textiles al papel y como material de construcción.

El rápido crecimiento del cáñamo lo convierte en una de las herramientas de conversión de CO2-biomasa más rápidas disponibles, más eficiente que la agrosilvicultura. Se pueden cultivar hasta dos cultivos por año, lo que duplica la absorción de CO2.

Aunque la agricultura regenerativa no tiene una definición universal, el término se usa a menudo para describir las prácticas destinadas a promover la salud del suelo mediante la restauración del carbono orgánico en los suelos. Los suelos del mundo almacenan varias veces más carbono que la atmósfera, actuando como un “sumidero de carbono” natural. Pero a nivel mundial, las reservas de carbono del suelo han disminuido debido a factores como la conversión de paisajes nativos en tierras de cultivo y el pastoreo excesivo. Uno de los objetivos de las prácticas de regeneración es utilizar parte del carbono que las plantas han absorbido de la atmósfera para ayudar a restaurar el carbono del suelo.

Las imágenes 4D revelan los mecanismos de protección y liberación de arcilla y carbono

Recuperación de carbono en cáñamo
Recuperación de carbono del cáñamo

Después'Anuncio de Elon Musk, el carbono se está convirtiendo en un desafío climático extraordinario y el cáñamo podría desempeñar un papel fundamental.

El cultivo de carbono es una pieza central de la estrategia climática, pero una nueva investigación complica las suposiciones comunes sobre cómo puede funcionar.

En noviembre, un grupo de más de 150 ex funcionarios y asesores del presidente Biden se reunieron publicó una lista de recomendaciones tenía la intención de ayudar a su administración a "comenzar" con la crisis climática. Entre las propuestas, la más importante es la creación de un "banco de carbono" federal, que pagaría a los productores para que adopten prácticas de conservación como cultivos de cobertura y labranza cero en sus campos.

¿Cómo puede el cáñamo capturar carbono en los suelos en teoría?

El suelo absorbe aproximadamente el 20% de las emisiones de carbono antropogénicas anualmente y la arcilla es uno de los principales materiales de captura de carbono. Aunque se cree ampliamente que la sorción a la arcilla retarda fuertemente la descomposición microbiana de la materia orgánica del suelo, se ha observado una mayor degradación del carbono orgánico asociado con la arcilla bajo ciertas condiciones. Las condiciones bajo las cuales la arcilla influye en la descomposición microbiana siguen siendo inciertas porque los mecanismos de las interacciones arcilla-carbono orgánico no se comprenden completamente. 

Este estudio revela la dinámica espacio-temporal de la absorción y liberación de carbono en agregados de arcilla modelo y el papel de la descomposición enzimática imaginando directamente una arcilla esmectita transparente en un chip de microfluidos. Demostramos que la protección de arcilla-carbón se debe a la absorción casi irreversible de azúcares de alto peso molecular dentro de los agregados de arcilla y a la exclusión de bacterias de estos agregados. Mostramos que este carbono físicamente protegido se puede descomponer enzimáticamente en fragmentos que se liberan en solución. Además, sugerimos mejoras relevantes para los modelos de carbono del suelo.

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El concepto básico es que estas actividades ayudan a las plantas a succionar el carbono de la atmósfera y dirigirlo al suelo, convirtiendo la tierra de cultivo en una gran esponja capaz de absorber todos los gases de efecto invernadero que emitimos y que retienen el calor. Un banco de carbono alentaría a los agricultores a adoptar tales prácticas. En última instancia, sugirieron los ex funcionarios, el gobierno federal podría continuar vendiendo estos créditos de carbono a empresas contaminantes que buscan compensar sus propias emisiones.

Pero todavía hay mucho que aún no sabemos sobre la retención de carbono en el suelo: cómo medirlo con precisión, cómo fijarle el precio y qué prácticas realmente lo aumentan. Esta semana, la investigación abrió un área adicional de incertidumbre: un estudio de las interacciones entre el carbono, el suelo y las enzimas del suelo plantea nuevas preguntas sobre el tiempo de residencia real del carbono capturado en el suelo.

En un estudio reciente, los científicos de la Universidad de Princeton diseñaron una serie de experimentos que les permitieron observar cómo las moléculas de carbono se adhieren y desprenden la arcilla, una parte clave del suelo que contiene carbono.

Los científicos saben desde hace mucho tiempo que los microbios liberan parte del carbono en el proceso de descomposición de la materia orgánica en el suelo. Pero la suposición de larga data es que la arcilla puede frustrar este proceso al unirse al carbono y protegerlo de la actividad microbiana..

Nuevos hallazgos, publicados el miércoles en Nature Communications, cuestionan la confiabilidad de esta hipótesis.

Primero, la autora principal Judy Yang incubó moléculas de carbono, bacterias comunes del suelo y pequeños grupos de arcilla, formalmente llamados agregados de arcilla, en una placa de Petri. Bajo el microscopio, descubrió que con el tiempo, las bacterias eran demasiado grandes para penetrar la arcilla y, por lo tanto, no podían acceder directamente al carbono almacenado allí. Esta es la buena noticia: significa que se ha impedido que los microbios descompongan las moléculas de carbono y las liberen a la atmósfera.

Sin embargo, en otro experimento, Yang introdujo enzimas proteicas liberadas por bacterias y hongos para ayudarlos a procesar los alimentos, en un portaobjetos de microscopio modificado que contiene moléculas de arcilla y carbono. Las enzimas son mucho más pequeñas que las bacterias y, por esta razón, no solo pudieron penetrar las estructuras de la arcilla, sino que también ayudaron a liberar casi todas las moléculas de carbono del interior en cuestión de horas. Una vez que el carbono se libera de los agregados de arcilla, vuelve a ser accesible para las bacterias del suelo, que pueden liberarlo del suelo con el tiempo. Este proceso podría hacer que la captura del suelo sea un sumidero de carbono más temporal de lo esperado.

Los científicos temen que el aumento de los niveles de carbono atmosférico y las temperaturas más altas nos acerquen a desencadenar un ciclo de retroalimentación irreversible pero destructivo que genera carbono en el ciclo del suelo.

“Anteriormente, creíamos que el carbono unido a la arcilla no podía liberarse dentro de un período de tiempo observable”, dijo Yang, ex becario postdoctoral en Princeton y actualmente profesor asociado en la Universidad de Minnesota. “Pero hemos visto que este lanzamiento se produce en unas horas. Las enzimas pueden penetrar la arcilla y pueden liberar carbono protegido por la arcilla. Si esto sucede con este tipo de enzima, probablemente también suceda con muchas otras. "

Para ser claros, lo que sucedió en el laboratorio de Yang es una simulación muy simplificada de lo que puede suceder en el campo, despojada de innumerables variables como otros elementos de la vida microbiana y el suelo.

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No obstante, el estudio ayuda a arrojar luz sobre los casos en los que se ha descubierto que el suelo libera más carbono de lo esperado en determinadas condiciones, lo que preocupa a los científicos que temen que aumenten los niveles de carbono atmosférico y las temperaturas más altas. La alta nos acerca a desencadenar un carbono irreversible pero destructivo. -generar bucle de retroalimentación en el ciclo del suelo.

Nuevas vías para la investigación del suelo

Esto no significa que la salud del suelo sea una causa indigna o que el almacenamiento sea completamente inútil. Por el contrario, las conclusiones del miércoles podrían Sugerir nuevas vías para la investigación de suelos.dijo Rattan Lal, profesor de ciencia del suelo y director del Centro para la Gestión y Captura de Carbono de la Universidad Estatal de Ohio. Esto incluye esfuerzos para comprender cómo ayudar a la arcilla a retener mejor el carbono.

“Quizás el gran potencial de almacenamiento de carbono en el que la gente está pensando no es permanente como esperaban. "

“Hay muchos mecanismos mediante los cuales se pueden romper los agregados de arcilla”, dijo Lal, destacando prácticas como arar y usar fertilizantes. "El objetivo de gestión sostenible es minimizar las actividades que rompen los agregados ”.

El presidente Biden firmó una orden ejecutiva que ordena al Ministro de Agricultura desarrollar un plan climático

A pesar de la incertidumbre existente y emergente en torno a la eficacia con la que los suelos pueden actuar como sumideros de carbono, es probable que la idea de un banco de carbono federal continúe ganando impulso bajo la administración Biden. El miércoles, el presidente firmó un decreto ordenando al ministro de agricultura (aún por confirmar) desarrollar un plan maestro sobre "cómo alentar la adopción voluntaria de prácticas agrícolas y forestales amigables con el clima que resulten en reducciones y captura de carbono adicionales, mensurables y verificables ”En 150 días.

La idea tiene mucho peso porque cuenta con el apoyo de ambos partidos, así como con el apoyo de grupos de agricultores, agroindustrias y otros actores que se espera cosechen beneficios económicos.

El almacenamiento de carbono en el suelo a menudo se presenta como una solución ganadora tanto por grupos ambientalistas como por empresas privadas: una amplia coalición de partes interesadas, incluidos defensores de organizaciones sin fines de lucro, varias de las mayores empresas de procesamiento de alimentos del país y el lobby agrícola, han proporcionado apoyo a las prácticas regenerativas. Algunos estados como California ya han tomado la iniciativa en pagar a los agricultores para secuestrar carbono. Y en ausencia de un banco de carbono nacional administrado públicamente, muchas empresas privadas han surgido en los últimos años para llenar el vacío.

La idea tiene mucho peso porque cuenta con el apoyo bipartidista, así como con el apoyo de grupos agrícolas, agroindustrias y otros actores que podrían beneficiarse económicamente de ella. No se puede decir lo mismo de los demás prácticas que reducirían las emisiones en la fuente.

"Si empezamos a decir que vamos a exigir una reducción en el uso de combustibles fósiles, o que vamos a exigir un aumento en el consumo de gasolina de los automóviles, o que vamos a desmantelar la energía a carbón plantas e instalar la energía solar, hay mucho cabildeo en contra de estas cosas ”, dijo Schlesinger. “Casi nadie está descontento con la reducción del carbono del suelo. Los defensores del clima podrían decir: "Ayuda al clima". Los agricultores podrían decir: “Hace que mis suelos sean más fértiles. Lo que quiero decir es que todo esto puede ser cierto, pero ¿hará algo por el cambio climático? "


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Maestro de malezas

El autor Maestro de malezas

Locutor de Weed Media y gerente de comunicaciones especializado en cannabis legal. ¿Sabes lo que dicen? el conocimiento es poder. Comprenda la ciencia detrás de la medicina del cannabis, mientras se mantiene al día con las últimas investigaciones, tratamientos y productos relacionados con la salud. Manténgase al día con las últimas noticias e ideas sobre legalización, leyes, movimientos políticos. Descubra consejos, trucos y guías prácticas de los cultivadores más experimentados del planeta, que incluyen las últimas investigaciones y hallazgos de la comunidad científica sobre las cualidades médicas del cannabis.