2008-12-28

生物碳:對抗全球暖化 增加土壤養份

Ancient soil replenishment technique helps in battle against global warming
http://www.physorg.com/news148758064.html

December 17th, 2008

亞馬遜河流域的先民以燒黑的有機物質 -- 生物碳(biochar) -- 使他們的田地肥沃,並將這地球上最貧瘠的土壤之一轉變成最豐饒的一處。這些早期的資源保護論者在 500 年前消失,但在數世紀後,他們的土壤仍富含有機物質與養份。現在,科學家、環保團體與政策制定者正在鍛造下一代世界氣候協議,不僅將生物碳視為一種補充土壤的重要工具,還將它視為一種對抗全球暖化的強大工具。

Christoph Steiner,Georgia 大學(UGA)工程系的研究科學家,是生物碳提議中的主要貢獻者,該提議在上週由聯合國對抗沙漠化會議(UNCCD)於波蘭開會的聯合國氣候變遷會議中提交。這項新的氣候變遷協議將取代京都議定書,那將在 2012 年過期。

"生物碳的潛力在於其吸存-捕捉(sequester-capture)還有貯存巨量碳的能力,同時也能夠取代石化燃料能源,有效地加倍其碳衝擊," Steiner 說,一位土壤科學家,他在亞馬遜河流域的研究最初聚焦在把生物碳當成一種土壤改良劑的用途上。在 UGA 的 Biorefinery and Carbon Cycling Program(生物提煉與碳循環計畫)中,他現在研究以生物碳吸存碳的全球潛力。他也身兼 UNCCD(氣候變遷會議的姊妹計畫)的一位顧問。

Steiner 解釋,幾乎是任何種類的有機物質 -- 花生殼、松果片甚至是家禽廢物 -- 都能夠在不透氣的狀態下燃燒,一種稱為熱解(pyrolysis)的程序。副產品就是生物碳,一種高度多孔的木炭,那幫助土壤保留養份與水份,而製程中所產生的氣體與熱可當作能源使用。

但因為生物碳當中的碳在抵抗分解上如此有效,它因而能將碳吸存在土壤中達數百年到數千年之久,使得它成為一種永久的碳匯(sink)-- 一種自然的系統,能從大氣中吸收二氧化碳。那些包含由古代亞馬遜人民所製造的生物碳的土壤,其碳含量仍然比周遭土壤多 70 倍以上,而且有更高的養份含量。Steiner 表示,科學家估計來自於農耕與林業殘餘物的生物碳,潛在上能將數十億噸的碳吸存在全世界的土壤中。

生物碳也能夠避免掉其他生物能源技術(譯註:如生質燃料)的不利之處,那些技術會耗盡土壤中的有機物質,Steiner 說。

"將作物殘餘物移去進行生物能生產會減少累積在田地當中的有機物質,也因而減少了土壤的有機碳庫(organic carbon pool),那依靠植物物質分解的固定輸入。相較之下,熱解加上生物碳碳吸存(carbon sequestration)產生了再生能源、吸存了 CO2,並使養份循環進入農田中。"

"這種獨特的系統在理想上能利用廢棄的生質(biomass),也因此不會與食物生產相競爭," Steiner 說。目前,絕大部份廢棄的生質不是任其腐爛就是在田裡面燃燒。這些程序都會將儲存在植物生質當中的二氧化碳釋出 -- 沒有其他用途就直接將它排掉。生物碳能夠捕捉儲存在生質中 50% 以上的碳,只要再生資源被利用以及生物碳被當作一種土壤改良劑使用的話,就能建立一個有意義的碳匯(carbon sink)。

為了處理我們世界的氣候變遷困境,Steiner 說:"除了更大的能源效率與再生能源外,我們還需要碳匯。UNCCD 提議在波蘭的認可,是使基於生物碳之碳交易(carbon trading)成真的第一步。"

這不僅在緩和氣候變遷上意義重大,而且在農業的永續性上亦然,而且能夠一種強烈的激勵來減少森林的砍伐,尤其是在熱帶地區。"

※ 很棒的點子,目前全世界 60 億人仰賴 11% 地表所種出來的食物維生,而其中的沃土只有 3%,而這些都仍在承受沙漠化與人口增加的壓力。

* Our Good Earth - National Geographic Magazine
http://ngm.nationalgeographic.com/2008/09/soil/mann-text

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1 則留言:

fsj 提到...

南極冰層融化 海藻竟可阻地球暖化

* 南極冰層融化 竟可阻地球暖化
* 海藻 溫室效應救星
* 沙氏變色蜥,現身花蓮四八高地

◆ 南極冰層融化 竟可阻地球暖化

【聯合報╱編譯林沿瑜╱報導】 2009.01.05

專家預測2009年可能是人類歷史上最熱的一年,意味著地球暖化的問題將更加嚴重。不過,英國的科學家卻帶來好消息。他們發現,南極冰層雖然逐漸融化,卻會釋放出微小的鐵粒子,成為海藻的養分,讓海藻成長,而後浮上水面吸收二氧化碳,之後竟因此沉到海底,把造成地球暖化的二氧化碳封鎖起來。

這項發現讓科學家相當振奮,另一項實驗因此即將展開,地點選在福克蘭群島東南方約1300公里的英屬南喬治亞島(British island of South Georgia)附近。英國的科學家準備了好幾噸的硫酸鐵,打算以人工的方式在這片南冰洋上「施肥」,讓海藻大量生長,進而讓海藻大量吸收空氣中的二氧化碳,看看能不能因此化解不斷上升的二氧化碳排放量。

英國每日郵報指出,南冰洋涵蓋面積達2000萬平方哩(5180萬平方公里),所生長的海藻可以吸收35億噸的二氧化碳,相當於每年燃燒石油、天然氣、煤礦所排放的二氧化碳的八分之一。

南冰洋如果真能發揮遏止地球暖化的功能,那將是一處尚未開發的處女地,因為南冰洋不像其他水域擁有那麼大量的鐵。

然而,儘管科學家認為南極海域的自然機制已存在數百萬年之久,但環保人士仍然擔心,人工製造海藻的方式可能損害地球脆弱的生態系統。此外,報導中也提到,如果海藻無法沉至水面下數哩,那麼仍然會將二氧化碳釋放至空氣中。

南極冰層為何含有鐵粒子讓科學家不解。有人認為,南極冰層的鐵粒子來自其它附近大陸,是風力讓鐵粒子遠渡重洋而來。根據測量,這些鐵粒子的寬度不到一公釐的十萬分之一。



◆ 海藻 溫室效應救星

自由時報 2009.01.05

〔編譯張沛元/綜合報導〕英國週日郵報四日報導,英國科學家發現,長久以來被視為全球暖化象徵的冰山融化,將啟動一個能延緩或甚至終止氣候變遷的自然過程;而其關鍵就是能夠將二氧化碳鎖在海底的海藻。

可吸收二氧化碳 深沉海底

一支在南極大陸外海的英國皇家海軍軍艦「堅持號」上進行研究的團隊發現,冰融化時會將細微的鐵粒子釋放到海中;吃鐵粒子的海藻會增生形成藻華,並吸收有害的二氧化碳,然後帶著二氧化碳下沉,將這種有害的溫室氣體鎖在海底達數百年之久。該研究團隊認為,此一過程掌握解決全球溫度攀升之鑰。研究團隊負責人、里斯大學教授瑞斯威爾說,看似地球本身想拯救人類。

製造人造藻華 恐破壞生態

研究人員計畫在位於福克蘭群島東南方800英里(約1287公里)的英屬南喬治亞島進行實驗,以驗證該現象是否真的能抑制逐漸增加的碳排放。研究人員將使用數噸的硫酸鐵來製造人造藻華,屆時藻華的面積之大,從太空中都能看得到。科學家早就知道將鐵放入海中能刺激海藻生長,但環保人士警告說,刻意這麼做有傷害脆弱的地球生態之虞,聯合國去年禁止在南極附近的南冰洋進行鐵施肥。

然而,上述新發現顯示,冰融化刺激海藻增生進而鎖住二氧化碳的過程,已在與世隔絕的南冰洋自然運作了億萬年之久,科學家們因而獲得聯合國批准在此進行實驗。負責下一階段實驗的極地專家史梅提克教授說,這一定能讓地球大氣層中的二氧化碳消失數百年。

此一實驗的目的在於了解,人造鐵施肥是否能在南冰洋製造更多海藻。跟其他海洋不同的是,面積2000萬平方英里(約5180萬平方公里)、含鐵量低的南冰洋,是吸收二氧化碳的未開發資源。科學家表示,倘若在該海域進行鐵施肥,則其增生的海藻可除掉35億噸的二氧化碳,相當於石化燃料年度碳排放的8分之1,以及相當於印度與日本等快速發展的工業國的碳排放總量。

未沉海底 二氧化碳將釋出

但專家也警告說,海藻除碳是否真能奏效還言之過早。科學家們目前最想知道的是,究竟會有多少海藻沉入海底,倘若海藻沒有沉入海底,而是只下沉到距離海平面數公尺處,仍然會將其所吸收的二氧化碳釋放回大氣層。

※ 過量的鐵對於生態會造成何種影響,尚待研究,不過爭議已經不少:

* Plan to Dump Iron in Ocean as Climate Fix Attracts Debate
http://news.nationalgeographic.com/news/2007/07/070725-iron-ocean.html



◆ 沙氏變色蜥,現身花蓮四八高地

自由時報 2009.01.05

〔記者花孟璟/花蓮報導〕外來種蜥蜴「沙氏變色蜥」入侵花蓮,繼花蓮市國興里之後,又有新的入侵點!花蓮荒野保護協會上週在花蓮七星潭風景區旁的四八高地一處苗圃,發現沙氏變色蜥。兩棲爬蟲類專家向高世推估,沙氏變色蜥可能透過苗木及其土壤夾帶擴散,呼籲相關單位清查苗木進出紀錄,以免族群進一步擴散到其他地區。

荒野保護協會花蓮分會解說員陸大銧上月28日中午,於四八高地防砲陣地對面的棕櫚樹苗圃,發現沙氏變色蜥成體、幼蜥數隻,在棕櫚樹的落葉堆上曬太陽,見人來受驚擾,立刻躲藏到落葉堆中。陸大銧擔心族群已經擴散,即通報花蓮縣政府處理。

落葉現地焚燒清除幼蜥

縣府農業發展處保育與林政科技士陳士成說,由於沙氏變色蜥在晴天出沒,近日天氣轉好、將邀請專家學者到場勘查,觀察入侵蜥蜴的數量、以及有無擴散可能,初步處理方式將清除落葉堆,但不會將落葉收集後移往他處,以免造成廢棄物夾帶幼蜥、蜥蜴卵擴散,而是採現地焚燒。縣府也將與荒野等團體合作,投入人力透過徒手捕捉的方式,盡可能清除區域內的沙氏變色蜥。

可能透過苗木進口入侵

兩棲爬蟲類專家向高世說,原產古巴的沙氏變色蜥,2000年入侵台灣,在嘉義水上鄉三界埔苗圃發現族群,據研究,沙氏變色蜥很可能是透過園藝苗木的進口,夾帶蜥蜴卵、幼蜥進入台灣。

向高世說,原本僅侷限分佈嘉義三界埔的沙氏變色蜥,2006年7月也在花蓮市國興里出現,是台灣第2個發現沙氏變色蜥的點,目前國興里族群逐步控制,而四八高地新發現的族群數量與入侵範圍,都需要進一步觀察。

向高世說,相關單位除了移除蜥蜴,也應著手清查苗圃苗木輸入來源、輸出的地點,了解外來種擴散的管道,以利防止其擴散,他也擔心,如沙氏變色蜥能透過苗木來到花蓮,紅火蟻也可能藉此入侵花蓮。