Regenerativt jordbrug er en mulig men ikke simpel løsning til CO2-lagring i jorden

Tænk sig, hvis man på kort tid kunne forøge landbrugsjordens organiske indhold markant via optimeret dyrkningspraksis og derved fjerne store dele af CO2 fra atmosfæren og lagre det permanent i jorden. Det lyder besnærende, men det er nemmere sagt end gjort, hvilket fremgår af en ny blog fra World Resources Institute (WRI).

Can increasing carbon sequestration in soils—through practices broadly referred to as regenerative agriculture—be a leading climate solution? Our read of the evidence suggests that soil C sequestration has limited potential to mitigate climate change. 1/ https://t.co/gaUb9JAJ2B

— Richard Waite (@waiterich) May 13, 2020

Ifølge WRI’s eksperter er der i øjeblikket ikke mange klimagevinster at hente globalt ved såkaldt regenerativt landbrug, der bl.a. dækker over dyrkningssystemer som no-till, jordbrug med stor andel af efterafgrøder eller mere varierede sædskifter med større andel af afgræsning. Sigtet med disse systemer er at højne jordens frugtbarhed og organiske indhold over tid.

Uden tvivl vil disse systemer kunne forøge jordens frugtbarhed. Om systemerne så i større omfang formår at fange atmosfærens kulstof og øge lagring i jorden globalt er dog stadig usikkert af flere årsager:

• Vi ved ikke nok om processerne i jorden og mangler data herpå
• Management for at bibeholde kulstof i jorden er vanskelig, især hvis ploven bruges i ny og næ
• Effekten kommer meget an på, hvorvidt systemet medfører, at der er nogle efterspurgte afgrøder, der ikke kan dyrkes/giver lavere udbytter, og som derfor så dyrkes andre steder i verden. Dette medfører så en indirekte stigning eller udligning i CO2 globalt
• Opbygning af kulstof i jorden kræver tilgang af relativt meget kvælstof, hvilket igen øger risiko for udvaskning samt udslip af den potente drivhusgas N2O (lattergas)
• Efterafgrøder må og skal fylde meget mere end de gør globalt for at opfylde potentialet.

Et hovedproblem er, at opbygningen af stabilt organisk materiale i jorden og derved opbygning af jordens organiske indhold, i sig selv er langsom i traditionelle landbrugssystemer, der er under plov (pløjning ilter jorden og derved kan meget kulstof hurtigt brændes af). Det viser bl.a. langvarige forsøg i Danmark.

Der er potentiale for at indlejre op mod 1 ton kulstof i en produktiv økologisk kløvergræsmark i Danmark modsat økologisk halmnedmuldning, hvor potentialet er under 0,5 ton kulstof. Så her kan man med (produktive) græsmarker komme op på omkring 2 ton CO2-lagring per ha per år i Danmark, som også vist i et tidligere CONCITO-notat. Men virkningen i tilbageførsel aftager over årene, da der opstår nye ligevægte, og det afhænger også meget af udgangspunktet, altså hvor meget kulstof der allerede er i jorden. Så der er et potentiale, men det kræver lang tid, megen biomasse tilbage til marken og derfor optimerede sædskifter i forhold til dagens praksis mange steder.

Men selv hvis man så tilfører store mængder organiske materiale til jorden, og tager ploven væk, er det ikke ensbetydende med, at man får opbygget en stabil organisk pulje. Som det bliver ridset op af en australsk forskningsgruppe og understreget af WRI, er jordens organiske fraktion kompleks, og det er endnu mere komplekst at opbygge en stabil organisk fraktion.

Det kræver foruden biomasse også tilgang af kvælstof og andre næringsstoffer til at ernære det mikrobielle liv, der skal omdanne det organiske materiale. Når man høster og fjerner afgrøder fra marken fjernes næring, og derfor er man faktisk nødt til at tilføre mere næring til marken, ud over det der fjernes.

Danske forsøg har da også vist, at den mest effektive indlejring af organisk materiale i jorden foregik under strategier, der også inkluderede husdyrgødning. Problemet er så blot at styre denne balance af næring, både så den ikke tabes til vandmiljø, men også så tilgangen af eksempelvis kvælstof ikke bliver en klimabelastning i sig selv i form af eksempelvis udslip af lattergas. Denne udfordring ses også som en af hjørnestenene for at et no-till landbrugssystem som Conservation Agriculture (CA) kan lykkes med både større udbytter i produktionen samt at opbygge kulstof i jorden.

CA er et system, hvor man ud over no-till med direkte såning også praktiserer at have grønt plantedække hele året, bl.a. via flittig brug af efterafgrøder. Altså maksimal input af plantemateriale samtidig med man ikke roder i jorden og brænder kulstof af. Et win-win scenarie, som af mange fremmes som et væsentligt redskab til at forsyne verdenen med fødevarer samt virke lagrende for atmosfærens CO2. Men et nyt meta-studie viser, at også CA er mere kompleks, og ikke kun er det afhængig af de sammenspil, der er præsenteret ovenfor, det afhænger også af det klima det praktiseres i. For ud over input af næring og biomasse til jorden, så afhænger omdannelsen til stabilt organisk materiale også af jordens mineralogi, kombineret med de vejrmæssige betingelser.

Meta-studiet er baseret på en lang række enkeltstudier udført globalt, og viser overordnet, at især under tørre klimatiske forhold vil CA kunne medføre både stigende udbytter og stigende organisk indhold i jorden, kaldet SOC i studiet (Soil Organic Matter). SOC ventes at stige under mere fugtige og regnfyldte klimaforhold dog uden det nødvendigvis medfører stigninger i udbytte. Endelig kan der under kolde klimatiske forhold være tilfælde både med stigende og faldende SOC og udbytter.

Kortet herunder fra metastudiet viser dette på globalt plan. I et land som Danmark siger analysen, at vi både vil kunne opleve positive men også negative effekter på SOC, men generelt ikke de store effekter på udbytte. Ergo understreger studiet, at CA ikke i sit udgangspunkt er ensbetydende med stigende udbytter og SOC, og derfor bør implementeres med en vis pragmatisme der, hvor det er virksomt i første omgang.

Der findes andre systemtyper end CA og andre tanker om, hvordan jordens organiske pulje kan forøges som et redskab til at fange CO2 tilbage til jorden. Summa summarum har WRI dog nok en pointe i, at disse regenerative systemer har en større rolle at spille i forhold til at øge jordens frugtbarhed, end de har i at kunne indfange og lagre CO2 fra atmosfæren. Men som også nævnt, så ved vi ikke nok endnu, og noget litteratur viser bestemt potentialer i at forbedre vores brug af efterafgrøder i sædskifterne til at ophobe organisk materiale, dog oftest kun baseret på studier i pløjelaget og ikke på potentialerne for lagring i dybden af jorden.

Potentialet i efterafgrøder og praksis med no-till og CA undersøges i disse år i studier i Danmark såsom projektet Grønne Marker og Stærke Rødder samt det nyopstartede CatCap, og vil forhåbentlig give mere viden om potentialet. Mere forskning skal til og systemerne skal i højere grad ud og virke i praksis end hvad tilfældet er nu.

Med nuværende vidensniveau skal vi passe på med at overvurdere potentialet i kulstoflagring via regenerativt landbrug og lade dette være hovedargumentet for systemerne. Samtidig bør der være ligeså meget fokus på at få taget de arealer ud, hvor det organiske materiale allerede er højt, nemlig lavbundsjorderne, og derved beholde det organiske materiale, der allerede er i jorden. Faktum er, at alt for meget biomasse er blevet bortført fra markerne i en årrække, hvilket har udhulet den vigtige organiske pulje i de danske landbrugsjorde. Her vil regenerativt landbrug helt sikkert kunne inddrages som en foranstaltning til, om ikke at øge jordens pulje af kulstof markant, så i det mindste begrænse tab af eksisterende kulstof.

Og så må CA, økologiske systemer, konventionelle systemer med flere også vurderes i forhold til fænomenet sustainable intensification – bæredygtig intensivering, således at der kan produceres mad nok på et mindre areal, og vi derved minimerer udledningerne af drivhusgasser per produceret produktenhed, samt undgår at øge landbrugsarealet. Potentialet i kulstoflagring skal så undersøges hen ad vejen som en vigtig ekstra gevinst.

Et alternativ til lagring af kulstof i jorden via regenerativt landbrug er lagring af kulstof via det såkaldte biochar – biokul, som er et koncentreret kulstofprodukt fra biomasse pyrolyse. Et meta-studie har sammenholdt biochar med efterafgrøder og conservation agriculture, og fandt, at biochar var klart det mest effektive tiltag til at øge jordens kulstofindhold. De praktiske aspekter bag biochar, og hvorvidt biochar er en fornuftig løsning sammenholdt med regenerativt landbrug vil ikke blive belyst nærmere her.