Overslaan en naar de inhoud gaan

Carbon farming

Nieuwe landbouwpraktijken in een veranderend klimaat.

In onzekere tijden van klimaatverandering heeft de landbouw een grote rol te spelen. Wat als we landbouwpraktijken ontwikkelen die, in plaats van veel koolstof uitstoten, koolstof opnemen? En we noemen het: carbon farming.

De term carbon farming – in het Nederlands ook wel koolstofboeren genoemd – omvat landbouwpraktijken die ontworpen zijn om koolstof uit de atmosfeer opnemen en deze op te slaan in de organische stof in de bodem en bovengronds in de biomassa van langlevende planten en bomen.

De gezamenlijke koolstofvoetafdruk van de wereldwijde landbouw – als je de uitstoot van landbouwpraktijken, landontginning voor de landbouw, de voedselketen van akker tot bord en voedselafval bij elkaar optelt – wordt geschat op grofweg de helft van alle menselijke uitstoot van broeikasgassen. De grootste schade hiervan wordt veroorzaakt door het blootleggen van in de bodem opgeslagen koolstof (dat in reactie met zuurstof CO2 vormt), met name als gevolg van ontbossing, landontginning, en bodembewerkingspraktijken als ploegen en spitten.

Waar de landbouw nu een grote bijdrage levert aan de uitstoot, kan het echter ook nadrukkelijk een deel van de oplossing zijn: met een opslagcapaciteit van 10 tot 20 ton koolstof per hectare per jaar, hebben carbon farming-praktijken de potentie om biljoenen tonnen koolstof uit de atmosfeer op te nemen en het tij te helpen keren tegen klimaatverandering. De grootste potentie voor koolstofopslag ligt bij systemen met meerjarige gewassen (vaste planten) en boslandbouw (agroforestry).

Boslandbouwsysteem vanuit de lucht gezien
Boslandbouwsystemen combineren bomen met landbouwgewassen en/of veeteelt
 

Hoe wordt koolstof vastgelegd in de bodem en bovengronds in bomen en planten?

Planten doen dit van nature door middel van fotosynthese. Hierbij zetten ze zonlicht, water en koolstofdioxide (CO2) uit de atmosfeer om in koolhydraten: moleculen die uitsluitend bestaan uit koolstof, waterstof en zuurstof. Voorbeelden van koolhydraten zijn suikers, zetmelen of cellulose. In planten is de simpele suiker glucose één van de voornaamste bouwstoffen. Maar ze maken ook suikers met langere ketens aan, zogenaamde polysachariden, waar zetmelen, cellulose en vezels ook onder vallen. Maar liefst 75% van al het levende en dode organische materiaal op aarde bestaat uit polysachariden, allemaal het resultaat van fotosynthese. Daarnaast produceren veel planten ook koolwaterstoffen, moleculen die uitsluitend uit koolstof en waterstof bestaan.

Klimplant zet zonlicht om in suikers
Fotosynthese, een wonder op klaarlichte dag

Als je de biomassa van planten zou dehydrateren, dan zou gemiddeld 50% van het gewicht uit koolstof bestaan. In boslandbouwsystemen is de bovengrondse biomassa goed voor ongeveer één derde van de totale hoeveelheid koolstof, de overige twee derde is opgenomen in het ondergrondse wortelnetwerk. Dat terwijl de wortels slechts 20 à 40% wegen van het gewicht van de bovengrondse biomassa.

Na verloop van tijd sterft (een deel van) de koolstofrijke bovengrondse biomassa en valt als bladafval of dode takken op de grond, waar het wordt afgebroken door schimmels en andere bodemorganismen. Ongeveer twee derde van de koolstof belandt tijdens dit verteringsproces weer als CO2 in de atmosfeer. Het resterende derde deel wordt in de bodem opgeslagen als langlevende organische stof. Ook van de wortels die jaarlijks afsterven (ook bij gezonde planten), wordt een deel van de koolstof opgenomen in de bodem als organische stof.

Daarnaast is er nog een manier waarop de koolstof van fotosynthese in de bodem terecht komt, en een stuk sneller zelfs. Planten scheiden via hun wortels een complexe mix van meer dan 200 chemische verbindingen uit, zogeheten exsudaten, waarvan vele rijk zijn aan koolstof. Hiermee voeden ze de populaties van specifieke, voor de plant gunstige micro-organismen (schimmels en bacteriën), die op hun beurt voedingsstoffen in de bodem beschikbaar maken en aan de planten teruggeven. Deze overdracht van koolstof van de planten naar het bodemvoedselweb is allesbehalve een traag proces: tot wel veertig procent van alle koolstof die tijdens fotosynthese uit de atmosfeer wordt opgenomen, wordt binnen één uur door de plantenwortels weer als exsudaten in de bodem uitgescheiden.

Vervolgens worden de koolstofdeeltjes door middel van verschillende fysieke, chemische en biologische processen in de bodem vastgelegd: bijvoorbeeld in bodemaggregaten, waarbij minerale bodemdeeltjes en organische stof samenklonteren met bindmiddelen die plantenwortels, schimmels en bacteriën uitscheiden. Of voor de uitbreiding van een schimmelnetwerk, waarvan de draden (hyphen) voornamelijk uit koolstof bestaan en naarmate ze groeien steeds meer koolstof opslaan. En groeien kunnen ze: in de Amerikaanse staat Oregon leeft (vermoedelijk al zo’n 2400 jaar) een sombere honingzwam met een ondergronds oppervlakte van maar liefst 8,9 km2 – jawel, het grootste organisme op aarde.

Paddestoelen in een bos
Paddestoelen in een bos: de vruchten van een enorm ondergronds schimmelnetwerk

 

De chemische verbindingen die de koolstofdeeltjes met de organische stof aangaan, zorgen voor een langlevende, stabiele koolstofopslag voor de lange termijn. Hoe lang de koolstof in de bodem vastgelegd blijft, hangt af van verschillende factoren. Allereerst van het type bodem: kleideeltjes in de bodem bevorderen bijvoorbeeld de vorming van humus, dat een koolstofgehalte van 50% heeft en 100 tot wel 5000 jaar in de bodem vastgehouden wordt – mits deze niet verstoord wordt.

Daarnaast heeft het type landbouwpraktijk een grote invloed op hoe lang koolstof in de bodem opgeslagen blijft. Eénjarige gewassen, ploegen en kale bodems zorgen ervoor dat er veel bodemkoolstof vrijkomt en in reactie met zuurstof als CO2 terug in de atmosfeer terecht komt. Daarentegen zorgen meerjarige gewassen (vaste planten en bomen), permanente bodembedekking (met mulch, groenbemesting en/of bodembedekkers), minimaal of niet ploegen, gecontroleerde beweiding en geïntegreerde gewas-veeteeltsystemen voor meer organische stof in de bodem, die daarmee ook meer koolstof voor langere tijd opslaat.

Een hoger gehalte organische stof in de bodem heeft naast opname van overtollige koolstof uit de atmosfeer nog vele andere voordelen voor de landbouw. Koolstofrijke bodems hebben o.a. een hogere vruchtbaarheid, en dus een hogere gewasopbrengst, een beter watervasthoudend vermogen, zijn beter bestand tegen wisselende zuurtegraden, erosie en uitspoelen van nutriënten, en weerbaarder tegen plagen en ziekten. Wanneer de bodem gezonder is, kan bovendien het gebruik van kostbare kunstmeststoffen en fossiele energie voor zware machines worden teruggedrongen.

Dit maakt carbon farming zo’n aantrekkelijke landbouwpraktijk: een krachtig instrument voor klimaatmitigatie met wezenlijke potentie op wereldschaal, dat tegelijkertijd de productiviteit en gezondheid van het boerenbedrijf bevordert.

 

Bronnen:

  • Toensmeier, E (2016). The Carbon Farming Solution. Vermont: Chelsea Green Publishing.
  • Orgiazzi, A., Bardgett, R.D. et al (2016). Global Soil Biodiversity Atlas. Luxemburg: European Commission, Publications Office of the European Union.
  • Soil Food Web (z.d.). Soil Carbon Sequestration [video]. Geraadpleegd op 30 januari 2020, https://www.soilfoodweb.com/how-it-works.

 

Interesse om carbon farming toe te passen in uw bedrijf? Bodemliefde levert advies.

Ontdek meer bronnen

Bodemvoedselweb

Een gezonde bodem zit vol met leven.

Bekijk bron

Compostthee

Over het hoe en waarom van compostthee.

Bekijk bron

Organische producten

Over het gebruik van organische producten.

Bekijk bron